陽極鋼爪烘干爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于烘干電解鋁行業(yè)中使用的陽極鋼爪的，包括有爐架和耐火磚制成的爐體的專用烘干爐。本實用新型的陽極鋼爪烘干爐，包括：爐架和耐火磚制成的爐體在耐火磚制成的爐體內(nèi)設(shè)置有頂部為敞口的通道形的爐腔，在爐腔的兩個側(cè)壁均勻設(shè)置有燃氣燃燒燒嘴，特別是一種天然氣自吸風(fēng)燒嘴。本實用新型具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單緊湊、烘干效率高、運行成本低等優(yōu)點。
【專利說明】陽極鋼爪烘干爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種特殊的燃燒爐，確切講是一種用于烘干電解鋁行業(yè)中使用的陽極鋼爪的，包括有爐架和耐火磚制成的爐體的專用烘干爐。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋁冶金行業(yè)生產(chǎn)中，預(yù)焙鋁電解陽極組裝生產(chǎn)過程中的陽極鋼爪磷鐵環(huán)燒注時，陽極鋼爪在與陽極碳塊組裝前必須進行蘸石墨操作，以提高鋼爪與碳塊之間的導(dǎo)電性。同時，方便磷鐵環(huán)的再次壓脫。由于鋼爪頭上蘸有的糊狀石墨涂料中含有水或煤油，受熱會迅速燃燒膨脹，會造成鐵液飛濺，火焰高漲，煙氣濃重等問題，影響安全生產(chǎn)且污染環(huán)境。因此，現(xiàn)行的工藝中需對蘸有石墨的鋼爪進行加熱烘干?，F(xiàn)有技術(shù)多采用中頻電加熱方式烘干陽極鋼爪。現(xiàn)有技術(shù)普遍存在的問題是電熱效率低，運行成本高，控制系統(tǒng)繁瑣，易發(fā)生故障，影響正常生產(chǎn)等。目前國內(nèi)尚無專利技術(shù)涉及以上問題的研究，但在其它行業(yè)中有采用熱風(fēng)加熱方式進行的烘干工藝，但由于熱風(fēng)烘干的方式，及這種烘干的效率極低，因此完全不適用陽極鋼爪工件的烘干作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提供一種可克服現(xiàn)有技術(shù)不足的可有效烘干陽極鋼爪的陽極鋼爪烘干爐。
[0004]本實用新型的陽極鋼爪烘干爐，包括:爐架和耐火磚制成的爐體在耐火磚制成的爐體內(nèi)設(shè)置有頂部為敞口的通道形的爐腔，在爐腔的兩個側(cè)壁均勻設(shè)置有燃氣燃燒燒嘴。
[0005]在本實用新型的陽極鋼爪烘干爐中，在通道形爐腔的兩端分別用耐火材料制出與通道形爐腔側(cè)壁相垂直的擋火墻，兩個擋火墻間留有一個可供陽極鋼爪進出的隘口。采用這一技術(shù)方案可以提升通道形爐腔內(nèi)的溫度，降低燃料的消耗。
[0006]本實用新型的陽極鋼爪烘干爐中，在爐腔的兩個側(cè)壁上設(shè)置的燃氣燒嘴分別間隔錯列布置。
[0007]本實用新型的陽極鋼爪烘干爐爐腔側(cè)壁設(shè)置的燃氣燃燒燒嘴為天然氣自吸風(fēng)燒咀。
[0008]本實用新型的陽極鋼爪烘干爐的自吸風(fēng)燒咀由在同一軸線上依次設(shè)置的其下游為收縮段的燃氣引管，其上游為曲面收縮段、中游為直線段、下游收縮段的喉管組成，在燃氣引管外圍設(shè)置有助燃空氣入口，燃氣引管的下游未端位于喉管上游的入口處，其中引管末端收縮口面積與喉管上游入口端面積比為1:25，以保證助燃空氣有充分的吸入空間；喉管中游直線段面積為上游入口端面積的0.7倍，喉管長度為直線段直徑的8?10倍，以保證燃氣與助燃空氣能夠充分混合；喉管末端開口面積為直線段面積的0.7倍，這樣可以使火焰集中，并有一定的剛性。本實用新型的陽極鋼爪烘干爐的每個自吸風(fēng)燒咀設(shè)置有火焰檢測器、點火器、和快閉式安全電磁閥。
[0009]本實用新型的優(yōu)點在于:[0010]1、本實用新型以天然氣為燃料，依靠燃燒后形成的火焰對蘸有石墨的鋼爪進行烘烤烘干的烘干方式代替原有以中頻電加熱的烘干方式。具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單緊湊、烘干效率高、運行成本低等突出優(yōu)點。
[0011]2、本實用新型由于采用吸風(fēng)燒咀以自吸風(fēng)的燃燒方式，不需鼓風(fēng)機因而無電耗，同時因燒咀自身的結(jié)構(gòu)特點及開放式的燃燒空間，使助燃空氣充足，燃燒充分，從而節(jié)省燃氣。另外，本實用新型的實施例中采用的燃氣為天然氣，由于天然氣主要燃燒產(chǎn)物為水和二氧化碳，因此不存在對環(huán)境的影響，適合于推廣應(yīng)用。
[0012]3、本實用新型可采用機電一體化組裝式供貨，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，且便于移動，閥組部分直接裝在爐體下方的支架上，且留有快速燃氣接頭，設(shè)備就位后，接入燃氣并接通電源后即可投入使用。
[0013]4、本實用新型可設(shè)置單獨的操作控制柜，能實現(xiàn)燃燒過程的全自動控制和負荷調(diào)節(jié)的手動調(diào)節(jié)模式。
[0014]5、本實用新型中，安全電磁閥僅設(shè)置于主供氣管路中，與各燒咀相連的支管中僅設(shè)置手動負荷調(diào)節(jié)閥。
[0015]6、本實用新型中，兩側(cè)燒咀為間隔錯列布置，且僅配置一只點火槍，依次開啟各燒咀手閥后引燃，同時這種間隔錯列布置的燒嘴可避免作業(yè)中相對燒嘴的相互干擾影響。
[0016]7、本實用新型的自吸風(fēng)燒咀既可以保證燃氣與助燃空氣能夠充分混合燃燒，同時可以使火焰集中，使火焰有一定的剛性。
[0017]8、本實用新型的裝置，更換燒咀，即可使用其它可燃氣體，因此可以適用于不同的燃氣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖1為本實用新型典型結(jié)構(gòu)剖面示意圖。其中:1為爐體支架；2為天然氣主供氣管；3為分配至各燒咀的燃氣支管；4為金屬軟管；5為自吸風(fēng)燒咀；6為爐體護板；7為保溫層；8為耐火層；9為運行于爐膛內(nèi)的鋼爪。
[0019]附圖2為本實用新型典型工藝原理圖示意圖。其中10為燃氣放散閥；11為點火槍；12為點火閥組；13為燃氣切斷及總負荷控制閥組；14為供氣閥組；15為燃氣快速接頭；16為燃燒控制箱；17為火焰檢測接頭；18為燒咀負荷調(diào)節(jié)閥；19為儀表。
[0020]附圖3為自吸風(fēng)燒咀的剖面示意圖。其中20為天然氣噴射管，21為助燃空氣吸入喉管。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型詳細解說。
[0022]由圖1可見，本實用新型的陽極鋼爪烘干爐其下部為用型鋼構(gòu)成爐體支架1，在爐體支架I上為耐火磚制成的爐體，其中耐火磚7制成的爐體側(cè)壁8外設(shè)置有爐體護板6，兩爐體側(cè)壁間形成其頂部為敞口通道形的爐腔，爐腔的長度可根據(jù)烘干的陽極的數(shù)量確定。在爐腔兩端的爐體側(cè)壁分別用耐火磚制成與通道形爐腔側(cè)壁相垂直的擋火墻兩個擋火墻間形成一個可供陽極鋼爪進出的隘口。在爐腔的兩個側(cè)壁上分別均勻設(shè)置有燃氣燃燒燒嘴5，且兩個側(cè)壁上設(shè)置的燃氣燒嘴分別間隔錯列布置，例如左爐壁上燒嘴按1、3、5位置設(shè)置，而右爐壁上的燒嘴則按2、4、6位置設(shè)置。
[0023]由附圖2可見，主供氣管中設(shè)置有與氣源相連的快速接頭，放散閥10的作用一是在首次接入燃氣時排凈空氣，二是在必要時排凈手動調(diào)節(jié)閥18與燃氣切斷閥之間管道內(nèi)積存的天然氣，以保證安全。由供氣閥組14燃氣切斷及總負荷調(diào)節(jié)閥組13，點火器12，點火槍11，火焰檢測裝置17及儀表19，與控制箱16組成燃燒控制系統(tǒng)，實現(xiàn)鋼爪烘干爐自動點火及燃燒過程的全自動安全控制。其原理是當(dāng)控制箱16內(nèi)按下點火按鈕后，點火器12啟動，點火槍11工作，同時打開燒咀進氣閥門18，完成點火。當(dāng)火焰檢測裝置17檢測到火焰信號時反饋到燃氣切斷閥13，并使它保持開啟狀態(tài)，完成點火過程，并依次開啟各燒咀手動負荷調(diào)節(jié)閥，互相引燃，使鋼爪烘干爐進入工作狀態(tài)。反之，當(dāng)點火失敗時或火焰檢測裝置17檢測不到火焰信號時，安全切斷電磁閥13將在2秒內(nèi)自動關(guān)閉，切斷天然氣供應(yīng)，從而保證系統(tǒng)安全。再次點火時，重復(fù)以上程序。
[0024]由于本實施例具體使用的燃氣是天然氣，因此具體使用的燃氣燒嘴5是天然氣燒嘴，而且是一種自吸風(fēng)燒咀，其結(jié)構(gòu)參見圖3。由圖3可見，這種自吸風(fēng)燒咀由在同一軸線上依次設(shè)置的其下游為收縮段的燃氣引管20，其上游為曲面收縮段、中游為直線段、下游收縮段的喉管21組成，在燃氣引管外圍設(shè)置有助燃空氣入口，燃氣引管的下游未端位于喉管上游的入口處。根據(jù)權(quán)利要求5所述的任一陽極鋼爪烘干爐，其特征在于自吸風(fēng)燒咀由在同一軸線上依次設(shè)置的其下游為收縮段的燃氣引管，其上游為曲面收縮段、中游為直線段、下游收縮段的喉管組成，在燃氣引管外圍設(shè)置有助燃空氣入口，燃氣引管的下游未端位于喉管上游的入口處。其中引管末端收縮口面積與喉管上游入口端面積比為1:25，以保證助燃空氣有充分的吸入空間；喉管中游直線段面積為上游入口端面積的0.7倍，喉管長度為直線段直徑的8?10倍，以保證燃氣與助燃空氣能夠充分混合；喉管末端開口面積為直線段面積的0.7倍，這樣可以使火焰集中，并有一定的剛性。
[0025]本實用新型的實施例具體應(yīng)用情況如下:
[0026]參見附圖1，天然氣作為燃料氣體由主供氣管2接入，經(jīng)各分配支管3輸送到各自吸風(fēng)燒咀5，自吸風(fēng)燒咀5安裝在由爐體護板6、耐火磚層7組成的爐壁8的兩側(cè)，當(dāng)一只自吸風(fēng)燒咀點火成功后，依次開啟其余各燒咀閥門相互引燃，在爐膛內(nèi)形成火焰，陽極鋼爪9懸掛于爐體上方另行設(shè)置的導(dǎo)軌上，它位于爐膛正中軸線方向上，自前至后按預(yù)定時間30秒內(nèi)通過爐膛并完成烘干過程。
[0027]由附圖3可見，本實施例選用的自吸風(fēng)結(jié)構(gòu)即助燃空氣的導(dǎo)入是由于天然氣引射管20在喉管21管口處產(chǎn)生的引射作用下，自動吸入助燃空氣，并完成燃燒過程，無需經(jīng)過鼓風(fēng)。
【權(quán)利要求】
1.陽極鋼爪烘干爐，包括:爐體支架和耐火磚制成的爐體，其特征在于耐火磚制成的爐體內(nèi)設(shè)置有有頂部為敞口的通道形的爐腔，在爐腔的兩個側(cè)壁設(shè)置均勻有燃氣燃燒燒嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽極鋼爪烘干爐，其特征在于在通道形爐腔的兩端分別用耐火材料制出與通道形爐腔側(cè)壁相垂直的擋火墻，兩個擋火墻間留有一個可供陽極鋼爪進出的隘口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽極鋼爪烘干爐，其特征在于爐腔的兩個側(cè)壁上設(shè)置的燃氣燒嘴分別間隔錯列布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽極鋼爪烘干爐，其特征在于燃氣燒嘴的燃氣控制裝置由燃氣放散閥、點火槍、點火閥組、13為燃氣切斷及總負荷控制閥組、供氣閥組、燃燒控制箱、火焰檢測接頭和燒咀負荷調(diào)節(jié)閥、檢測儀表構(gòu)成，燃氣總管與所氣源間用燃氣快速接頭連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的任一陽極鋼爪烘干爐，其特征在于在爐腔側(cè)壁設(shè)置的燃氣燃燒燒嘴為自吸風(fēng)燒咀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的任一陽極鋼爪烘干爐，其特征在于自吸風(fēng)燒咀由在同一軸線上依次設(shè)置的其下游為收縮段的燃氣引管，其上游為曲面收縮段、中游為直線段、下游收縮段的喉管組成，在燃氣引管外圍設(shè)置有助燃空氣入口，燃氣引管的下游未端位于喉管上游的入口處，其中引管末端收縮口面積與喉管上游入口端面積比為1:25，喉管中游直線段面積為上游入口端面積的0.7倍，喉管長度為直線段直徑的8?10倍，喉管末端開口面積為直線段面積的0.7倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的任一陽極鋼爪烘干爐，其特征每個自吸風(fēng)燒咀設(shè)置有火焰檢測器、點火器、和快閉式安全電磁閥。
【文檔編號】F28B3/00GK203798192SQ201420114784
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】孫旭紅, 李翠林 申請人:蘭州泰得燃燒設(shè)備工程有限公司