专利名称:一种对经沥青浸渍后的炭素制品二次焙烧的隧道窑的制作方法
本发明是对一次焙烧后经沥青浸渍的炭素制品二次焙烧的隧道窑，属于国际专利分类COlB 31/04。
通常的二次焙烧方法是，用液体沥青浸渍一次焙烧后的炭素制品，将它放在陶瓷或金属的匣钵中在隧道窑中进行二次焙烧。目前已成为了制备大规格、高功率和超高功率石墨电极等炭素制品的有效手段。对于窑热量的合理利用，焙烧中产生的沥青烟气和沥青的利用等问题，最近一些炭素厂家作了一些工作，如美国专利4128394所述的技术就是其中一种。该项技术的主要特征在于窑的中部设有拱形空间。装有二次焙烧的炭素制品的敞开式的匣钵(匣钵上盖开了很多孔)放在移动的窑车上。在窑的焙烧带上装有气体面循环装置。当窑中的热气体上升时，匣钵中炭素制品焙烧而产生的沥青烟和窑内气体一起汇集在拱形空间排出窑外。这些高温烟气被抽入燃烧室、在那里遇到燃料燃烧的火焰而被燃烬，成了洁净的高温气体，经高温风机送入窑中来焙烧炭素制品，而二次焙烧的炭素制品所含的沥青，一部分在予热、焙烧过程中流下，聚积在匣钵底部的沥青接收底盘中，随着焙烧的进行，沥青被干馏成半焦。
该项发明存在着如下缺点1、匣钵中的沥青烟气与窑内气氛混合后抽出，其缺点在于沥青烟气是可燃性气体，而窑内为氧化性气氛，两者混合在抽出过程中必须采用严格的科学手段控制氧的浓度，否则会很容易在抽出的管道、燃烬炉、风机系统中发生放炮或爆炸性事故。
2、所谓控制氧浓度，实际就是要控制窑内气体量和沥青烟量之间的比例，但是构成这种量比的因素很多，很复杂，很难掌握。诸如二次焙烧的炭素制品的规格、装炉量、沥青浸渍在制品中的含量等不同，是随时变化的，制品不同，焙烧曲线也不尽一致等等，其中一个因素有变化，上述的两种量的比值就要发生变化，窑内温度、压力稍有变化也会影响两种量的比值。要控制其比较准确的浓度，就必须用相当多的资金设置一套复杂的控制系统和调节系统。而且仍然避免不了操作复杂，调节困难的缺点。
3、沥青烟和窑内气体混合抽出的工艺方法，一旦温度控制不好，沥青烟很容易在匣钵上盖的排气口处发生局部不规则性着火，造成局部燃烧致使匣钵早期氧化破坏，提高焙烧成本费用;窑内氧化性气体随时有可能进入匣钵内造成制品氧化。
根据美国专利4128394的说法，他们采用四套复杂的气体再循环系统(包括燃烬炉，高温风机、管道等)和控制系统来解决这两个问题，但是这种风机、结构复杂和材料要求高，造价昂贵，生产控制需要严密的手段。而且要长年增大动力消耗。
4、沥青在匣钵底盘里干馏成半焦，虽然可作为焦碳回收利用，但实践证明，这种干馏焦全部焦化在底盘上，焦结得非常结实，用风镐也难以取下来，这就需要化费大量的清理劳务费用，或设置专门的清理机械设备。
本发明便是针对上述缺点作了改进，其内容结合如下附图1为本发明的二次焙烧装置的系统图图中的Ⅰ为予热带;Ⅱ为焙烧带;Ⅲ为冷却带;
1为隧道窑，2为排风机，3为沥青烟导出机构，4为热烟气搅动风机，5为煤气燃烧室，6为沥青烟气烧烬室，7为沥青燃烬室，8为助燃风机，9为强制冷却用风机，10为沥青导出装置，11为沥青
槽;12为沥青泵，沥青烟气通过导出装置导出后进入数个沥青烟气燃烬室6中燃烬。液体沥青经导出装置从窑中导出后进入沥青
罐。11中经过滤后用泵送至沥青燃烬室燃烬，或返回生产系统。
附图2是本发明二次焙烧装置的断面图，图中为13为匣钵上盖，14为匣钵底盘，15为沥青导管，16为沥青燃烬室，17为沥青燃烧器。
附图3是附图2中Ⅰ的放大图，图中18为内导管，19为沥青烟引出口，20为外导管，21为导管出口，22为罩，23为动力机构如气缸，24为阀体，25为端杆，26为闸板，27为密封材料，28为匣钵上盖。
附图4是附图2中Ⅱ的放大图，图中29为匣钵底盘，30为沥青流出锥形口，31为锥形塞，32为转柄，33为转柄，34为转柄杆，35为动力机构如气缸，36为动力推杆，37为沥青导管，38为隧道窑侧墙，39为热气体通道的耐火材料砌块。
本发明是对沥青浸渍后的炭素制品二次焙烧的隧道窑，如附图1所示隧道窑1分为予热带，焙烧带和冷却带。窑侧壁下部设有加热气体喷入孔，窑中一些连在一起的移动窑车，每个窑车上都架空装着匣钵，匣钵中装有需二次焙烧的碳素制品，每个匣钵都为密封的，匣钵是由底盘29和上盖13组成，底盘29和上盖13之间由密封材料密封，在每个密封匣钵上部有一个装有自动阀门26的沥青烟气导出口，如附图3所示，阀门和关闭靠平衡配重来实现。如附图4所示在匣钵下部设有沥青流出锥形口30，平时此口由锥形塞31关闭，靠边设有由转柄32、转柄板33，转柄杆34组成机构。当转柄板33被动力机构如气缸35通过推杆36推动时，转把柄33转动，转柄杆34顶起锥形塞31，匣钵底盘29中的液体沥青流出，流入下面的沥青导管37导出窑外。匣钵内产生的沥青烟气通过上部引出机构3导出，导出的沥青烟气被引入燃烬室6燃烧，燃烧后的热烟气进入窑内加热匣钵。导出的液体沥青进入沥青槽11，经过滤后用泵送至沥青燃烬室燃烬，或返回生产系统作为原料。
当窑车按指令停车时，气缸23动作，内导管18和罩22下降并插在匣钵上盖13密封材料27里，气缸23继续下降推动，阀体24打开，并由端杆25顶开闸板26，匣钵上盖28的沥青烟出口与内导管18通道接通，同时导管出口21与外导管20的沥青烟引出口19接通。此时匣钵、沥青烟气导出机构和沥青烟燃烧器构成一个与外界隔绝的沥青烟通管。借助匣钵内的正压和沥青烟燃烧器的引射负压，使匣钵内产生的沥青烟引入燃烧器内燃烬掉。这样既保证了匣钵内的沥青烟不逸到窑内，也保证窑内气体不逸入匣钵内与沥青烟混合造成燃烧爆炸及氧化制品等事故。当窑车拟向前移动时首先通过仪表指令气缸23向上动作，先将阀体24关闭，端杆25同时向上，与闸板26脱离接触，则闸板26由于配重作用自动关闭。然后上提内导管18，罩22随之上升，出口21和沥青引出口19错开，切断19与21后，窑车向前移动一个车位。即在窑车移动的短时间内，匣钵仍处密闭状态。沥青烟气即不外泄，窑内气也不能进入，同时引出机构中阀体24处于关闭状态，也使沥青烟气引出通道与窑内隔绝。
对于液体沥青的导出，本发明就是在窑的恰当位置上，设置固定的液体沥青导管，并对左的设置了顶推机构，例如气缸顶推。当窑车按指令到述指定位置，气缸动作推开锥形塞，积存在匣钵内的沥青，从锥形口流到固定在窑内的沥青接受漏斗内引出窑外。当匣钵内沥青流尽后，气缸推杆返回，锥形塞31由自重把锥形口30塞住，使匣钵密闭。
本发明匣钵是组合式的、可由数块陶瓷和金属板装置配而成，但是采用耐热铸铁材料的薄板装配较好，当局部氧化时只需更换某一块板即可，无需将匣钵全部报废，匣钵寿命长，焙烧成本低。
本发明窑是利用冷却带的热气体作为助燃风，由附图1的风机9将冷风送入冷却带冷却制品，然后再由风机8将予热了气体抽出作助燃风送入各燃烧室5、6、7中去，以充分利用冷却带的余热，提高热效率。本发明的窑还设置了热烟气循环系统，用风机4将予热带高温区和焙烧带低温区的热烟气抽出后送入予热带的低温区，作为予热带低温区的搅拌气体，减少上下温差，和加速该区制品的予热，减少予热时间，提高热效率。此外窑的予热、焙烧、冷却各带温度和负压均可调节，使之接近或达到设定的焙烧效果。
综上所述与已有技术相比，本发明能使焙烧时产生的沥青烟气和窑内气体分开而单独被引出至燃烬室内焚烧掉，避免了大量沥青烟逸在窑内，不仅节省了能源而且完善地解决了环境的污染;本发明将焙烧时从浸渍品中流出的沥青导出窑外，既可作为燃料在窑体燃烬室内燃烧作为能源，也可返回生产系统作为原料，从而避免了沥青在窑内到外流淌或在匣钵底盘上结焦而造成清理困难。因此，本发明具有低能耗。无污染、高效率、低成本、投资省和设备容易解决等优点。它不仅适用于碳素制品的二次焙烧，也适用于沥青浸渍的耐火材料的焙烧。
权利要求
1.一种对经沥青浸渍后的炭素制品二次焙烧的隧道窑，窑分为予热带，焙烧带和冷却带、窑侧壁下部设有加热气体喷入孔，窑中一些连在一起的移动窑车、每个车上都装有匣钵，内装需二次焙烧的碳素制品，其特征在于，装二次焙烧的碳素制品的每个匣钵都是密封和装配式的。在密封匣钵上部有一个装有自动阀门的沥青烟气导出口；下部有一个装有自动阀门的液体沥青导出口，焙烧中产生的沥青烟气和沥青分别由二个导出口导出窑外，作为燃料，燃烧后的高温烟气直接送入窑内作为部份热源。导出的沥青也可作为原料使用。
2.按权利要求
1所说的沥青烟气导出装置其特征在于在隧道窑的指定位置上设有数个沥青烟气导出管，沥青烟气导出管为可伸缩套管结构，并构成一个开放阀门，在导管下端设有密封罩。
3.按权利要求
1所述的焙烧中把沥青烟气作为燃料的导出方法，其特征在于沥青烟气是由带有引射结构的燃烧器抽出的。
4.按权利要求
1所述焙烧中沥青导出装置其特征在于，在隧道窑指定位置上设有沥青导出阀门的自动顶起机构和导管。
5.按权利要求
1所述的密封的装配式匣钵其特征在于匣钵是由数块金属薄板装配而成，金属薄板以耐热铸铁为准。
6.权利要求
1所述的隧道窑分子为予热带，焙烧带和冷却带，其特征在于利用冷却带的热烟气作为焙烧带燃烧用的助燃风，利用予热带高温区和焙烧带低温区的热烟气作为予热带低温区的加热和搅拌的气体。
专利摘要
一种对经沥青浸渍后的炭素制品二次焙烧的隧道窑。将需焙烧制品装在窑车上的密封匣钵内。焙烧中产生的沥青烟气和沥青分别从匣钵的不同导出口导出窑外。由密封管道导出沥青烟气燃烬作为部分热源，液体沥青可作燃料也可作原料用。窑内热气体也被用作搅拌和加热气体，从而提高窑热效率、消除污染，提高了产品质量，工程投资也较省。本发明不仅适用于炭素制品的二次焙烧，而且适用于经沥青浸渍的耐火材料的焙烧。
文档编号C01B31/04GK85104678SQ85104678
公开日1987年8月19日 申请日期1985年6月10日
发明者林小峰, 梁兆华 申请人:沈阳铝镁设计研究院, 吉林炭素厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan