在连续通道中烧制坯件的方法及设备的制作方法

文档序号:4724752阅读:236来源:国知局
专利名称:在连续通道中烧制坯件的方法及设备的制作方法
专利说明 本发明涉及一种在连续通道中烧制坯件的方法。在该方法中,所述的连续通道具有一个焙烧部分;一般基本不含氧气的热燃气气流围绕所烧制的坯件流动;该气流作为燃烧温度的函数,并以定量的方式供给焙烧部分。然后它作为废热燃气返回加热装置,并且随着在焙烧部分吸收的可燃添加物的燃烧,同时,也伴随着空气和燃料供入所产生的热量。然后逐渐形成基本无氧的新鲜热燃气,用于燃烧所供给的空气作为新鲜热燃气中的氧含量的函数被调节到一个理想配比的最低理想值;然后新鲜的热燃气再供给到焙烧部分,并且热燃气的流量经过所述的区段,在各个区段中的热燃气温度的函数进行分段调节,这是根据预定的理想值和使用所述方法的一种设备进行调节的。
术语“坯件”在此专门是指打算用作石墨化处理的电极坯件。它包含以石油焦碳、冶金焦炭、石墨等形式的碳,以及一种粘合剂。这种粘合剂,例如树脂,在加热的情况下可以挥发,其挥发物的组份是可燃的。
在已申请,但还未公开的89104505号中国专利申请案中,对这类方法作了描述。
在这种方法进行期间,当热燃气围绕坯件流动时,吸收挥发的组份(如树脂、添加物)然后添加物在再次加热过程中燃烧,再加热可以节约燃料。环境的污染减少了,因为废热燃气不会没经处理就排入大气。
燃料的供给可以被控制作为新鲜热燃气温度的函数。但这就需要供给过量的能量,以始终保证在全部过程中对能量的需求。
为了达到一个完美的均匀的焙烧和燃烧过程,以及节约使用燃料,本发明的目的是,改善对燃料供应的需求。
该目的是这样实现的,即,用于局部流量的调整的加工过程用量的实际值和理想值与另一个对燃料供应形成的操纵量连系起来。
因而,燃料供给量可以根据来自各个烧制区域对能量的确定需求进行控制,这种需求由温度表示。这样的控制不需要大量的额外费用就可使燃料供给达到欲达到的最佳状态。
在此仅需要提供实际值和理想值,为了局部的控制,这些值在任何情况都是存在的,送到一个中心计算器,并将它们对应地连系在一起。然后,所产生的控制量就被提供给一个用于燃料供给的控制部件或控制器。这种连系或组合是以这样的方式合理地产生的,即,对于每个焙烧区域,都可以从测得的温度和热燃气流量中计算出其能量的亏缺或剩余。而燃料的供给是根据对不同焙烧区域的能量亏缺或剩余相加而得的总能量亏缺或剩余进行再调整,用这种方法当能量有剩余,就减少燃料的供给,而当能量亏缺时,则增加燃料的供给。
计算机可以用来以其它能便于操作和控制的方式,将过程所需量的实际值,理想值和/或其它测量值集中贮存,并制定了所提供的一种表示修正了的、随过程变化的、趋势因素的或表示故障因素的标志和/或控制量。
每个选择的实际值,理想值或测量值或这些值的全部,都可以集中贮存和处理。给出的标志或显示可以是表列形式的,但最好是在一个用于完成该方法的设备的因袭显示图中给出。有问题的数据在该设备的图形的立体交叉点处显示出来。
这样的中心计算机也可以用于对预先详细制定对过程所需量的理想值集中控制。此时,这样的一种集中控制在有可能设置在特别的控制器位置上的情况下可以提供一个与其并排的局部控制。
为了保护坯件,重要的是在任何情况下使新鲜热燃气不含有氧气。因为在烧制过程中的空气的供给是按照理想配比调节的。如果排出的废热燃气带有易燃成分,例如粘合成份,那么燃烧不但发生在由外部供给燃料的原来的火焰区,而且还延续到该火焰区之外的区域,形成大的燃烧区、剩余的热燃气中的可燃物在该区被烧掉。
为了维持这个大燃烧区,需要有氧气并维持一个特定的最小温度。这可以通过一个外壳或者绝热件来实现。
如果需要一种一方面是完全燃烧而另一方面是无氧的新鲜热燃气,那么关键是要确定燃烧进行的条件。
这个问题的一个最佳解决方案的特征是,所供给的燃料,包括在旧热燃气中具有的可燃物,和无氧的新鲜热燃气的完全理想的燃烧是被控制的。其次的特征是,第一空气供给部分是依据为加热用的新火焰区中的燃料供给的理想配比预定的方式进行的。第三个特征是,第二空气供给部分是作为热燃气中氧含量和/或未完全燃烧的碳化物含量的函数进行的。其中所述的在大燃烧区中的氧含量或未完全燃烧的碳化合物含量是随着新的火焰区直接形成的。
如果将第二空气供给部分作为氧气测量值的函数进行控制,那么有利的是,在新热燃气中含氧量超过一个预定允许值(最好是0.3%)的情况下,第二空气供给部分就减少了。
代替它的或者除此之外,为了同样的目的,氧可以供给延伸至火焰区的热燃气中,以烧掉多余的氧气。
如果将第二空气供给部分作为未完全燃烧碳的化合物含量的函数进行控制,那么最好的是在新鲜热燃气中的一氧化碳含量降下使低于一个预定的允许值的情况,对于减少第二空气供给部分来说,预定允许值最好是0.1%。
有可能将这两个有依赖关系的氧气含量和一氧化碳含量组合起来,它具有最好的性质,并可以得到一种即不含氧气,也不含碳的新鲜热燃气,该氧气以新鲜空气的形式合理地供给。
氧气或新鲜空气的必要的持续供给使得热燃气过量,因此必须将过量的热燃气排放大气加以均衡。但这种排放应最大限度地保护环境,由于这一点,本发明才获得进一步的发展,本发明的特征是,热燃气管线相对外界以加压气密的形式密封,并持续不断的驱动,并且,新鲜部分热燃气排入大气,并作为一个压力测量点测到的新鲜热气压力的函数进行调节,所述的压力测量点提供了在焙烧装置之外的热气管线中的最大压力的可靠值。
排入大气的热燃气可以在一个过滤器中进行过滤,或在一个燃烧室或反应器中净化,以避免对大气不必要的污染。
通过排放新鲜热燃气,可得到需要的补偿或平衡,并且被排放的新鲜热燃气由于受到过燃烧处理,故不再含有任何有损环境的废物。
只有当含氧空气中所述的氧与坯件接触,才产生有害作用。然而,如果在含氧空气中的氧气渗入返回的废热燃气,就不可能带有这些氧,因为在它有可能危害坯件以前就在其后的燃烧过程中烧掉。
为此目的,有可能确定一个这样的点,当操作进行时,该点在关键性的区域中具有一个最低压力,同时也确定了在热燃气气流中所测到的压力都不得低于的该关键性的最小压力有多高。代替它的也可以是在这个关键点处提供了附加的压力测量,并操纵它们在对应的什么时间确定热燃气流出的控制量。
为了防止坯件和氧气进行所不希望的接触,最好是阻碍外部的空气进入新鲜热燃气中和进入围绕着坯件的热燃气流中。在热燃气中,在热燃气流或围绕燃料元件的气流处的管线区段中进行压力调节,最小的超压0.5至20mmw.g(毫米水标尺),最好是保持5mmw.g。
由此,被吹入大气中的新鲜热燃气的比例最好作为围绕坯件流动的热燃气流上游处的压力的函数被调整。经验表明,这个压力对于在关键区域中产生的最低压力提供了可靠的信息。如果围绕坯件的气流上游处的压力保持在一个预定值上,那么,可以肯定通过关键区域的气流量在任何一点上都不会有低于理想的最小超压。
为了避免废气污染环境,最好在热燃气围绕坯件流动的管线或废热气从焙烧管流回到加热装置的管线区段保持-0.5至-20mmw.g(最好是-5mmw.g)的负压,以防止任何废热燃气泄漏。
这两个问题,即一个是不允许氧气与坯件接触,另一个是不允许将任何废物排入大气,它们是不相上下的,在某些情况下,不能使它们都以最佳的方式得到解决。因此,应重点考虑氧气不能和坯件接触这个问题。
在焙烧区段的长度上,由热燃气围绕的坯件上希望保持一个预定的温度梯度。这个温度梯度可以通过区段上的流动在预定的基础上产生依赖于温度的理想值。因此,各个焙烧区域最好是相互连通的。
这个问题的进一步引深是,能以简单的方式和精确的形式,沿焙烧区段的长度维持一个预定的温度梯度。
这个问题是这样解决的,即,沿焙烧区段的长度分布有数股流到坯件上的新鲜热燃气气流,这些热燃气气流的流量每个都是可调节的;沿焙烧区段的长度上,在每种情况下两个相邻的流入点之间都有一个废热燃气管线的出口,该出口的流量是可调节的;这些新鲜热燃气气流的流量是作为温度的函数而调整的,该温度是在坯料面向热燃气供给管线开口侧的热燃气气流中测到的 设置在坯件对面的温度测量装置的测量点保证该测量点的温度不受流入的新鲜热燃气的直接温度影响,而不是只测量出各个烧制区段中产生的温度的一个平均值。
这样的烧制区域没有必要延伸至下两个相邻的排出管线。但事实上,可以延伸得更远,其中,一个或另一个排出管线是切断的,或者一个或另一个供给管线供给了特别大的新鲜热燃气量,该热燃气量在相邻烧制区段的气流方向上具有影响力。
用控制器控制新鲜热燃气的流入量的理想值,可以由经验值来确定,该经验值是用于保持所需的温度梯度的。或者该理想值可以由中心计算机进行不断的重复调节。最好是提供给管线的出口或排气口,该管线阀从开始就调节到经验值,然后,不需要进一步调节。另一种情况,流出的一侧可以用固定的装置调节,在流入的一侧,以及最后的流出和流入侧可以用组合的方法调节,因此,需要一个连接式的控制,否则很容易发生过度的调节的错误。
本发明也涉及一个在连续通道中烧制坯件的设备,它具有一个细长的绝热焙烧管,和一个位于焙烧管一端的进料闸门,和一个在焙烧管的中一端的出料闸门,它们用于坯件的进入和随后的排出;具有若干沿焙烧管的长度分布的热燃气供给管线,并导入所述焙烧管,这些管线上装有从热燃气总供给管线上分出的可调节的阀;还具有若干沿焙烧管的长度分布的热燃气排出管线,该焙烧管道通向一个热燃气总排出管线;还具有一个燃烧器,该燃烧器具有一个大燃烧室,该室与热燃气总排出管线连通;还具有一个用于燃烧器的燃料供给管线,该燃烧器装有一个阀。
为了能够使用本发明的方法,该设备的特征在于,具有控制装置,该控制装置与燃料供给管线上的阀连通,并对其进行控制;具有若干温度传感器,其每一个都与热燃气供给管线上的所述阀之一连通,并对其进行控制,这些温度传感器位于焙烧管内,并各自靠近与其相关的热燃气供给管线;所说的温度传感器也控制所述的控制装置。
在焙烧过程中,特别是在初始阶段的添加剂,如粘结剂或类似物,变成液体流出坯件,并向下滴落,对焙烧室造成污染,或由热燃气蒸发,对焙烧室环境造成污染。
本发明对这个问题有所改进,可以避免,至少是减少在焙烧期间,由于添加剂如粘接剂或类似物流出而造成的污染。
按照本发明,这个问题是这样解决的,即,在焙烧室的上游处设置一个气密的预加热室,该室与热燃气的供给管线和排出管线连通;在预加热室中设有一个支承篦,用于支承坯件;在支承篦下面并在预加热室中,设有一个收集容器,用于收集正在滴落或淌下的添加剂或类似的沉淀物。
焙烧过程的第一阶段是在预加热室中进行的,其中,添加剂变成液体,流出坯件。坯件在预加热室的温度和滞留时间是这样确定的,即,应使沉淀物全部、至少大部分在预加热室中流出坯件。一般来说,预加热室温度从一开始就很低,因此,添加剂基本是从坯件上滴落,不会被蒸发。由于收集容器与支承篦连接,滴落下来的液体沉淀物可以收集起来,也避免损失。
已收集的添加剂可以以流体流动的方式从收集容器中排放到预加热室之外,此时需根据添加剂的温度进行适当加热。然而,已收集的添加剂也可以以一种比较简单的方式排放到预加热室之外,即,将收集容器做成可以从预加热室外面进行更换的抽屉形式,以更换抽屉或收集容器的方式,将已收集的添加剂排放到预加热室之外。
在焙烧室中,由于仍有在量值上不容忽视的添加剂从坯件上以液体的形式流出,滴到焙烧室的底部,因此,最好在焙烧室底部设置一个供液体沉淀物使用的外流通道,该通道与外部连通,也可被关闭。这样,这些由添加剂构成的沉淀物便可以排放到外部而不对焙烧室造成污染,特别是,不向热燃气中排放可挥发的组份,因此也不会对热燃气造成额外的污染。
在焙烧室为细长焙烧管的情况下,坯件被迫在同一轴线上相继连接地穿过焙烧管,这样的液体沉淀物主要产生于焙烧管的通道上游部分,因此,在焙烧管底部收集沉淀物的外流通道最好设置在该处。
最好设置一个用于加热支承篦的装置,因为加热的支承篦不仅可以保证其上不粘附沉淀物,而且也可以对其上的坯件从底部开始进行加热,并且还有助于坯件晾干。
支承篦最好连带一个用于翻转坯件的装置,以使坯件不同的周围区域面朝下方,这样可使液体沉淀物能很容易地滴落。
在很多情况下,所处理的坯件可能是园柱形的。此时,翻转坯件最好由这样一种简单的,不需要翻转驱动装置的结构实现,其特征是,支承篦纵向斜置,若干坯件以轴向相互平行的方式依次横置在支承篦上,并在其上滚动,所形成的滚动长度至少等于坯件园周周长。
供料也可以很容易地以这样的方式传送,即若干坯件以轴向平行的方式,逐个依次地在支承篦上排成一列,如果在前面的一个坯件被取走,那么后面的坯件必然要自己向前滚动。当这段距离适当的长时,使每个坯件都至少滚动一整圈,因而坯件的整个周围都可以滴干。
支承篦具有一种简单的最佳形式,它是斜置的和可加热的,其特征是支承篦由细长的,平行间隔的,并置的篦管构成,这些篦管,当支承篦斜置时,沿该斜置方向延伸,并且可与热燃气管线连接。
一般的情况下,坯件必须逐个依次送入焙烧室。所需的间距可以在可靠的情况下运行,在使用简单的设备中,在斜置的支承篦的下端,设置了一个用于坯件的分离器,该分离器由两个尺寸一样的杓轮构成,这两个杓轮相对于料杓来说方向是相同的,其轴线平行于坯件的轴线,每个料杓都能放置一个坯件;一个用于杓轮的驱动装置,该驱动装置对杓轮的每个分离过程和周期用一个料杓推动杓轮,这样,当最前面的坯件被推动并脱离约束时,下一个紧跟的坯件在下一个料杓中停住,并支承住其后所有的坯件。按照本发明的结构,可以特别适合使用于园柱形坯件。
在很多情况下,特别是对焙烧室为一细长焙烧管,坯件以沿同轴线依次排队的方式从焙烧管中通过,理想的坯件定向就是在预加热室中,使用插入予热室的形式,最好是用焙烧管形式的结构来定向;从所述的定向位置上将其插入到焙烧室中,这可以非常简单地实现定位。在支承篦的前端部,为在待进位置上的坯件设置一个衬底,该衬底将所述的坯件与焙烧室一起定位,并使一个滑动面连续地伸展至焙烧室;设置一个与衬底配合使用的可驱动的推坯杆,在该杆的作用下,位于待进位置的坯件沿滑动面可以插入焙烧室,同时使任何一个坯件或者已沿同一轴线排队的坯件前进一个坯件长度。
对于焙烧室为一个细长焙烧管的情况下,坯件以沿共同轴线依次排队的方式从其中通过,推坯杆最好以步进的方式工作,以避免粘附摩擦。另一方面,一个坯件通过焙烧管的均匀通道是为了达到均匀的工艺过程,因而推坯杆最好是以均匀的小跨距向前推进,并且每个跨距都与全部坯件的行程的一个长度段相配合,这样,对于一个1米长的坯件,需要有1至200个跨距。推坯杆仅需一个较小的动力冲程,最好是由液压线性马达操纵。
预加热室和焙烧室一样,最好以气密的方式密封,这样,一方面不会从外部渗入所不希望的空气,因为如果空气渗入,它可能成为热燃气中有害氧气含量增加的主要原因;另一方面不会有热燃气流到外部,因为,这样就可能造成能量损失,也因为热燃气中所吸收的蒸发添加物而造成环境污染。因而,预加热室最好具有一个进口闸门,或具有一个用于每个坯件的气密填充件。
最好有一个热燃气排放管与大气连通,以便供给焙烧室和预加热室的热燃气的多余部分能够排出去。这部分热燃气中添加物所含的可燃成份在此之前已被烧掉。因此不会对环境造成不必要的污染。在这种情况下,加热管,最好是构成支承篦的篦管,这些坯件隔开的支管与所说的热燃气排出管连接。
这样,便可以利用这部分失去的热燃气的热量,同时又使外流热燃气没有污物,因为这部分热燃气仅在管线中流动,没有和坯件接触,因而也就不可能吸收从坯件中蒸发出来的任何污物。
本发明另一个实施例的问题是,构成上述类型的一种焙烧管,该焙烧管使用了一个在单一的温度时的热燃气的单一流量,以经济的方式和在预定区段可将不同的预定温度作用在位于该区段中的坯件上。
该实施例的特征是,具有较高烧制温度的焙烧管的烧制区段,其内截面比具有较低烧制温度的烧制区段的内截面要大。
在具有较大内截面的各个烧制区段中,有利的是它具有一个较大的、热燃气可以流过的间隙。这有利于在这样的烧制区段中产生一个更强的加热能力,并且各个烧制区段的加热可以以经济的方式,从一股共用的、具有单一温度的新鲜热燃气流中分支出来。
同样地,与不同区段相关的整个烧制区段可以有不同的内截面,并且内截面越大的烧制区段,其烧制温度也就越高,因此,对于越高的烧制温度,也就有越大的,热燃气可流动的中空的内截面。
从结构强度方面考虑,焙烧管最好具有一个钢制的套筒壁,该套筒壁的外表面上分布有若干垂直加强梁,它最好为槽形截面。该加强梁在焙烧管的纵向延伸,并焊在其上,在两个相邻的垂直加强梁之间焊接有沿焙烧管切线方向延伸的连接带,位于焙烧管同一水平面上有数根这样的连接带,它们构成一个围绕焙烧管的封闭环,在焙烧管的长度上分布有数个这样的环。
在一个具有较低温度的焙烧区段中,一般具有一个由绝热材料构成的外壳层以避免不必要的热量散失;一个最好由钢套筒壁构成的焙烧管,构成了在其内部的滑动面。
然而,在具有较高温度的烧制区段中,为了绝热的目的,除了可任选的外保温层外,最好设置有由绝热材料构成的一个内衬,该内衬的内表面在下周边处或称扇形支承处构成滑动面。
这样的内衬必须完成不同的功能,首先,它必须构成一个滑动面,它用于坯件滑动地通过焙烧管,并且该滑动面必须是硬的,耐磨的。其次,该内衬必须构成一个绝热层,其尺寸必须有足够的稳定性,并且它必须可以由廉价的材料制造。
这个问题可由本发明的进一步发展型来解决,其特征是,构成滑动面的最内层由比内衬的其它部分硬的绝热材料制成。
根据上述发展型的更进一步的一个发展型是,所述的最内层的特征使用了廉价的材料,另一特征是具有有利的绝热效果和强度效果,其中构成内衬滑动面的周边部分或扇形支承部分比内衬的上周边扇形部分厚很多,至少厚10%。
在此,在下周边部分最好大致延伸超过整个周边的一半,内表面的任一横截面形状都是扩口的U形,而内衬剩余部分的内表面在任一横截面上的形状都是园弧形。
如果滑动面的半径仅比坯件的半径大很小一个百分比,那么坯件几乎按规定进入滑动面,该滑动面导致一个理想的滑动载荷的分布。作为所作用的材料的功能,不是所有的情况都是最佳的。在许多情况下,比较好的是,滑动面的半径比坯件的半径大很多,这样,在滑动面和坯件之间,以及两侧,可以具有一个窄的,月牙型间隙。因而热燃气也可流入该间隙,并从下面加热坯件。另外,在某些情况下,也希望通过外置的振动装置振动坯件,以使其上的污物颗粒脱落。这对有一个相当大直径的滑动面的情况有利。
由于坯件需要支承,少量热空气流围绕下部流动,也就是说,坯件是被支承在剩余的周边扇形部分。通常这算不上缺点,因为坯件要受到彻底的加热。然而,在那些不理想的情况下,就可以在焙烧管的周边扇形部分的下面设置的一个辅助加热装置进行补偿。
这样的辅助加热装置可以是一个电加热器,也可以是由一些其中流有焙烧介质如热燃气的管线或喷管。这样的喷管可以设置在例如内衬中,而内衬可以连接到间隙处,由此,流过喷管的热燃气也可以流过内衬,或者,热燃气可以经过一个内衬,并经过分开供给和可拆除的连接管线。
在一定的环境中,冷凝物或液体,诸如粘结剂等,流出坯件,聚积在焙烧管的底部。它对该处是有害。因为它可能被热燃气气流吸收,并给焙烧管造成不必要的污染。设置至少一个向下导向的外流通道,可以避免这种情况的发生,该外流通道最好可以关闭,它可用于收集在焙烧管底部的液体沉淀物;该外流通道从焙烧管的下部流出,并且该外流通道最好位于焙烧管区段的上游部分。所收集到流体可以经常或定期地排放出来。
为此,如果需要,最好在外流通道中设置诸如关闭阀和管线。
下面参照附图,对本发明进行更详细的说明,在附图中

图1概略地表示了一个用于焙烧坯件的设备; 图2是图1所示设备的线路图; 图3是图1所示设备的水平局部剖面图,它由图3A、图3B、图3C组成,其中,图3A图示设备的左部,图3B图示设备的中部,图3C图示设备的右部; 图4是图1所示设备的平面图,它由图4A、图4B、图4C组成,其中,图4A图示设备的左部,图4B图示设备的中部,图4C图示设备的右部 图5为沿图4B中Ⅴ-Ⅴ线的剖面图; 图6为沿图4B中Ⅵ-Ⅵ线的剖面图; 图7为沿图4C中Ⅶ-Ⅶ线的剖面图; 图8为沿图4A中Ⅷ-Ⅷ线的剖面图; 图9为沿图4A中Ⅸ-Ⅸ线的剖面图; 图10为用截断的方式表示图1中焙烧管的一个垂直剖面图; 图11是沿图4C中箭头Ⅺ方向的局部视图; 图12为沿图11中Ⅻ-Ⅻ线的剖面图; 图13为沿图12中箭头ⅩⅢ方向的视图; 图14为沿图12中箭头ⅩⅣ方向的视图,它较详细地图示了一个支承篦; 图15是沿图14中箭头ⅩⅤ方向的视图,但为了便于理解该图,在该图中,省略了收集容器和引流板。
附示了一个水平放置的细长的焙烧管,或称烧制管1,该管的进口端与一个预热室2连接。焙烧管1和预加热室2相对外界以气密的方式密封,热燃气沿图1中箭头所示的方向,通过焙烧管和预热室,并且按照箭头所示进入预加热室。这些管线具有控制阀,可控制热燃气在管线中的流动,因此,在焙烧管1或称烧制管1的内部,可以具有与箭头所示的那些不同的流动条件。
加热装置3具有一个燃烧器77。由燃料供给管线4向加热装置3提供燃料,通过空气供给管线5的装置向加热装置3提供空气。
管线中的流量可以在所述管线中的阀Vi处进行调节。
设有一个鼓风机116可驱使热燃气在管线中循环,有一个热燃气排出管线与大气连通,用于排出多余的热燃气。
按照箭头8的方向,坯件被以轴向平行的方式,逐个连续地送入预加热室2,并沿箭头9的方向推移,而后,逐个地插入焙烧管1中,从而推动已经在焙烧管1中的坯件向前移动,使最末一个坯件沿箭头9所示的方向从焙烧管1的端部排出。坯件为园柱形,具有相同的尺寸和园筒形,它是打算随后进行石墨化处理的电极坯料,它包括以石油焦炭,冶金焦炭,石墨等形式存在的碳,以及粘合剂,如树脂。
在坯件经过它们的通道时,需要有热燃气围绕着坯件流动。为此,新鲜热燃气从加热装置3中流出,进入焙烧管1和预加热室2,围绕着在那里的坯件流动,同时吸收了作为废气或废物从坯件蒸发出来(如添加物的)含碳物质,然后流出焙烧管1和预加热室2,并流到加热装置3中。在加热装置3中,废热燃气受到燃烧器77的火焰加热,并燃烧该添加物,空气供应需要达到发生燃烧的、理想混合量的最低限度,以便保证新鲜热燃气基本不含氧,因为如果有氧到达坯件处,那么它会将坯件烧毁。
热燃气流和它的温度,特别是在焙烧管和预加热室中的热燃气流量和它的温度,由依赖于温度的调节器,或者用于新鲜热燃气的控制部件进行调整。该调节器或控制部件由带有一个计算器和一个记忆器的中心控制装置10控制。这个控制装置10也控制供给加热装置燃料和空气,该供给量是焙烧管1中热燃气流量的实际值和理想值的函数。
在预加热室处,有一个用于引入坯件的闸门11。在预加热室中,以轴向平行的方式排列的坯件分别标记有12至20的参考数码。其中还有一个位于待进位置上的坯件21,该位置能够使坯件相对于焙烧管1轴向定位。此外,坯件22至45同轴紧密地排列在焙烧管1中。
正如后面更详细描述的那样,坯件没有完全填满焙烧管的内部,进入剩余间隙132,133中的热燃气供给沿纵向分布的管线46至53,这些热燃气管线46至53都源自热气总供给管线74。从所述的间隙处分布在焙烧管纵向上,并在热燃气供应管线46至53错开的地方,均设有热燃气排出管线54至61,这些管线通入一个用于废热气的热气总排出管。热气总排出管依次经过鼓风机116和两个支管线63、64通入加热装置。
在热气总供给管线74中,新鲜热燃气经过热燃气供给管线65进入预加热室2内,废热燃气通过热气排出管线91流出预加热室2,进入热燃气总排出管线62。一个热燃气供给管线66经过鼓风机67导向热燃气排出管线7,管线7与大气连通,在鼓风机的压力侧,热燃气供给管线81从鼓风机67处分出,并导入进口闸门11。从热燃气供给管线66处分出的支管线68、69流经支承篦191的篦管183至186进入预加热室2中,这将在后面加以描述。
从热燃气总供给管线74处,还经过了一个热燃气供给管线70。该管线通过鼓风机71与一个辅助加热装置72连通。辅助加热装置72位于焙烧管1的底部上。热燃气流经辅助加热装置72,并从那里经过热燃气排出管线73和热气总排出管线62流回。辅助加热装置72最好是加热焙烧管1下部的周边扇形区域,并且就相应地设置在该处,但可以被拆除。辅助加热装置除图2外,在其它图中都没有示出。
经过燃料供给管线4供给过热的气态燃料,经过两个支路管线75,76通入加热装置3的燃烧器77。空气供给管线5经过一个鼓风机78和两个支路管线79、80通入加热装置3。
在图1所示的设备中,具有若干个可调节阀Vi,可以改变与其相关管线的流通截面。设有控制器Ri连接在相同标志的组合阀Vi之后,这些阀由作为控制元件的控制器来调节。设有温度传感器Ti作为相同标志的控制器Ri的测量元件V,设有压力传感器Pi和一个氧含量传感器S,作为相同标志的控制器的相应的传感器,具有不与控制器组合的传感器的阀Vi,可以用非控制的形式由配置的阀和/或控制装置10的配置进行调节 所有温度传感器Ti,压力传感器Pi和氧含量传感器S所测得的数值都通过图中未示的电缆传输到控制装置10。一个理想的值是与每个控制器相连系的,并由控制装置10调准的。该控制装置也可以调节设有装备控制器的阀。控制装置10根据一个预定程序或根据所输入的信号调准该理想值。
控制装置10集中贮存所供给的值,并给出表示修改的、随过程变化的、具有趋势因素的或具有故障因素的标志和/或控制量。一个要修改的标志涉及要修改的状态。一个随过程变化的标志涉及欲修改状态的时间,该时间由操作者确定。其中,表示趋势因素的标志涉及在一段时间内工作条件所发生的变化;表示故障因素的标志涉及警报器,它可以用光或声引起操作者对故障注意并直接排出它。该标志或显示可以在表列中给出,但最好是在大致如图2所示的显示因袭图中给出。有问题的数值在该图中的一个立体交叉点处显示出,也就是说,例如,与控制器R6相关的理想值和实际值沿着该控制器在因袭图上的图形旁边示出。
热燃气在流程中的功能如下,燃料通过支路管线75和76吹入燃烧器77的火焰源,并进一步地进入位于火焰源前面的火焰区。通过支路管线79,作为第一空气供给部分的新鲜空气以化学计算的理想配比量吹入火焰区,因而产生完美的燃烧。支路管线63通向加热装置3的燃烧器的火焰区域,并且特别是通向火焰喷射方向上的在支路气管75、76开口的位置。并吹入废热燃气,从而所述的热燃气的排出部分也在火焰区燃烧。接下来,用于第二空气部分供给源的支路管线80同样通入一个大燃烧室90,燃烧器77的火焰喷入到大燃烧室90中,支路管线80的开口之后接着的是用来将废热燃气通入大燃烧室中的支管64。
大规模的燃烧发生于大燃烧室90。该燃烧室90以任选的方式相对外界绝热。废热燃气排出部分的残留物和燃料的任何残留物在燃烧室90中燃烧,新鲜的热燃气在大燃烧室的端部流入热燃气总管74,该热燃气总管74应当不包含氧,特别是不包含未完全燃烧的碳,并产生热。为了必要的理想配比的燃烧经过支路管线80,添加了第二空气供给源作为氧气含量的函数。与此相关的控制器R4由作为基本元件的氧气含量传感器进行控制,氧气含量传感器S设置在大燃烧室90的下游端,靠近热燃气总供给管线的流出点。
控制器R4以这样的方式设定,即,只要氧含量传感器S-指示出氧含量超过一预定允许值,第二空气供给源随即就被减小。这个预定的允许值最好是0.3%氧含量。对一氧化碳的含量的函数值也可作相应的控制。然后,需设置一个一氧化碳传感器代替氧含量传感器。或者,除氧含量传感器以外,再设置一个一氧化碳传感器。这样,当一氧化碳的含量超过一预定的一氧化碳含量的允许值时,第二空气供给源便被减少。这个预定的一氧化碳含量的允许值最好是0.1%。
氧气含量传感器S或一氧化碳传感器也可以设置在热燃气供给管74的下游处,或设置在一个作为氧含量传感器S的热燃气管线中,但是,必须设置在热燃气进入焙烧管1入口的上游处。然而,离图中所示的氧含量传感器S的测量点越远,对氧气含量的控制和调节就越不理想和迟缓。
当大燃烧室90下游端热燃气温度的函数由温度传感器T1测量时,燃料的供给通过调节器R1在阀V1a和V1b处按比例地进行。调节是伴随着用控制装置10对调节器R1将理想值作不断的重复调整而进行的。控制装置10不断地计算所需的控制量,该控制量是对焙烧管1和预热室2中的辅助燃气流的过程流量测量的实际值和理想值的函数,并且控制装置10用数学方式将这些值与理想的控制量连系起来。为此对温度传感器T5至T10和T13的实测值以及从V5至V10和V13安装的阀获得的流量的实际值进行计算,得出一个总的能量平衡。相应的计算代替了当实际的温度值与理想的温度值一致时出现的能量平衡。
这两个能量值相减,得到的差值构成用于调节器R1理想值的运算数值。
在焙烧管中的热燃气气流的强度和方向受在热燃气供给管线46至53中的热燃气流量的影响。虽然所供给的新鲜热燃气的温度是一样的,由于带有热燃气的焙烧管区段的充气程度时强时弱,有可能影响温度,也就是说,可能造成其中一部分的温度高于或低于相邻部分的温度。因此热燃气气流及其影响也取决于热燃气排出管线54至61中各个阀Vi的选配。阀Vi一开始依据经验值来确定。
为了均衡以外界供给燃料和空气所增加的量,可以通过热燃气排出管线7将新鲜的热燃气排至大气。这样是通过作为在热燃气总供应管线74下游端的压力表P11的压力测量的函数来控制的。组合的控制器R11根据一个预定的理想值工作,这就保证了在所有新鲜燃气进入的管线中和在预加热室2中,以及在焙烧管1中具有一个比大气压略高0.5至20mmw.g、最好是5mmw.g的微超压。因而,不需要的、含氧的空气不会从外界通过孔缝吸进并到达坯件所处的位置。这样确保了只有无氧热燃气在坯件周围流动,并且坯件在灼热的状态下不可能和氧接触。
最低的压力确定在靠近鼓风机116的吸气侧。压力传感器P11也可以设置在靠近鼓风机116的吸气侧,或者设置在其它某些位置,在该位置处能够提供在焙烧管中或在预加热室中的最低超压的有效数据。
在许多情况下,最好能确保注入的热燃气不会通过漏洞或类似物,以无控制的形式进入大气。为此,最好能在热燃气循环的管线部分保持微真空,对于废气返回的管线,也就是说热燃气排出管线54至61、热燃气总排出管线62和支路管线63、64也是如此。鼓风机116在给出的相应的下游排出的位置上,该位置大约在热燃气总排出管线62端部的下游处。这是具有一个为-0.5mmw.g至-20mmw.g,最好是-5mmw.g的负压值。如果没有不能控制的热燃气外溢孔缝的话,这样的负压值也可以维持或确定在焙烧管1和预加热室2中的相同效果。
经过热燃气排出管线7流入大气的热燃气是新鲜的,也就是说,洁净的热燃气不含有任何附加物,因此,对环境没有污染。
支路管线68、69穿过位于预加热室2中的管子183至186,对此后面将进行详细描述,流过所述的支路管线的新鲜热燃气保留在管路系统中,并且不能和坯件接触,因此不能吸收附加物。因而这些热燃气可以毫无问题地排入大气。
新鲜热燃气经过管线81流入进口闸门11,一部分流入大气,另一部分流入预加热室2。因为坯件在此是冷的,它在闸门11处吸收不到附加物。
如果辅助加热装置72或某个其它加热装置对坯件的密封是一个管子或一个管系统,所述的加热装置可以按照支路管68、69进行转换,并且使排入大气的新鲜热燃气能流入该装置,以便利用其中的热量。
本发明的装置可以按照下面的方法实施例进行操作。
方法实施例1 一种浆状材料,其组份为A120%重量的树脂(M1),和A280%重量的焦炭粉末(M2)。用该材料作未烧结的园柱形电极坯件,坯件的直径D1为65厘米,长度L1=240厘米。这些电极坯件进行第一次烧制。为此,坯件在Z1=300小时的时间内加热至T1=850℃,并在所述的温度即T2=850°保持Z2=30小时,尔后在Z3=24小时的期间内冷却至T3=350℃。然后,电极坯料在空气中冷却至T4=20℃。结果电极坯件已被烧结硬化,这样已处理的坯件尺寸是稳定的并且是多孔的。
这些电极坯件用树脂浸渍。为此,它们加热至T5=300℃,并在一个密闭的容器中排气,尔后将T6=250℃的树脂放入容器,该容器满足在P1=15巴的压力条件下保持Z4=2小时,尔后泄除压力和树脂,从容器中取出浸渍好的电极坯件,并放干和冷却。
于是浸渍过的电极坯件逐个连续地导入预加热室2,并在此慢慢地加热至T7=250℃。每个电极坯件在预加热室中的滞留时间是Z5=10小时。在这个滞留时间之后,电极坯件逐个连续地导入烧制管或称焙烧管1中,并逐步地穿过该管。每次行进的跨距是S1=10厘米,行进速度是V1=0.96米/小时,因此对于全长为L2=50米的焙烧管来说,坯料在所述的焙烧管中需消耗30小时(Z6)。首先坯件经30小时均匀地加热至T8=740℃,然后在该温度上保持Z8=14小时,最后经过Z9=8小时均匀地冷却至T9=350℃。而后,电极坯件进入空气中,并在其中冷却至T10=20℃。但它们也可以仍在热的状态下送去石墨化处理。
热燃气在预加热室中和焙烧管中围绕电极坯件流动。它的氧气含量是G1=0.5%,它的进口温度最小是T11=800℃,最大是T12=950℃。它作为控制器R1的理想值,也就是说,作为所要求的总能量的函数。随着在焙烧管各个部分中的间隙流过的热燃气流的流量取决于每个部分所需要的能量。这些流量可分别被控制。各个部分都可以从热燃气排出管线(例如管线56)的进气口延伸至下一个相邻的热燃气排出管线(例如管线55或57)的进气口,或延伸至再下一个热燃气排出管线(例如管线54或58)的进气口,如此类推。这可以按照各个阀Vi的定位的需要进行调节。
在加热装置3中进行的烧制可以以这样的方式控制,即,新鲜热燃气具有G2=0.5%的氧气含量。由于在热燃气排出管处的新鲜的热燃气的流出,在压力表P11的测量点处的压力保持在最小为P2=23mmw.g。这就保证了在预加热室和焙烧管中,具有不低于pf=5mmw.g的超压,甚至在最低压力点也是这样。
和此方法实施例不同的另外的方法实施例由下表详细列出。
表1 现在对照附图3~15,对按照附图1的设备的结构进行描述。其中,和附图1.2中相同的部分可以参考附图1和2。
焙烧管1由三部分101、102和103拼合而成。在第一部分101中,其任一横截面上的内表面都为园形,并由一个钢制的园形套筒壁105所限定,该内表面的直径用标号104表示。在第二部分102中,其内径106比内径104大得多。在第三部分103中,横截面上的内表面都为园形,由套筒壁117所限定,该内表面的直径108与内径104相同。第二部分102的内表面直径比第一、三部分101、103的内表面直径大25%。
正如附图7所特别示出的那样,在第一部分101中,有一个横截面为月牙形的间隙133位于坯件22的侧边。正如附图6所特别示出的那样,在第二部分102中,有一个横截面为月牙形的间隙132位于坯件24的侧边。正如附图8所特别示出的那样,在第三部分103中,有一个横截面为月牙形的间隙134位于坯件43的侧边。
由于坯件具有相同的尺寸,故间隙133、134具有同样尺寸的截面,而间隙132的截面则大得多,在本实施例中,大约为所用坯件尺寸的3.5倍。因此,对于沿间隙132流动的热燃气而言,在第二部分102中的通道比在第一部分中,由间隙133构成的通道宽得多。
在第一部分101中,需要的温度更低,但在第二部分中,需要的温度要高得多。在第二部分中,更多的热燃气流过较大的间隙132,这样使得在该处的温度很容易地保持在所要求的较高值上。在第三部分103中,温度低于第二部分中的温度,因此,间隙134可以小于间隙132。
在第二部分102中,套筒壁118也为园形,但远厚于第一部分101中的套筒壁105和第三部分103中的套筒壁117。这些套筒壁通过环形钢制园盘219、220彼此顶靠着直线排置。正如图8所示的那样,第一部分101中的套筒壁外表面裹绕一层轻型耐火材料绝热层107。
通向外部并可关闭的流出口110、111从第一部分101的底部伸出并沿着焙烧管1内部的整个长度分布。该流出管101、111可使聚集在焙烧管1底部的可流动的沉淀物流出焙烧管,或从焙烧管1中被吸出。流出口110由一个固定在套筒壁105上的漏斗112和一个流出管线113组成。该管线113可以用阀114关闭。漏斗112设在绝热层107中。流出口可以通过例如图中未示的、与辅助加热装置72相应的辅助加热装置进行加热。
按照附图6所示,在第二部分中,具有远大于套筒壁105的直径的钢制套筒壁117,衬有耐热内衬125,该内衬125的内表面在一个扇形下周边区或称扇形支承区126处构成一个滑动表面123。一个由斜影线示出并构成滑动面123的最内层127由一种绝热材料制成。该材料比耐热内衬125的所属部分的材料要硬。
构成滑动面123的内衬扇形支承区,其由双箭头所示出的厚度远大于内衬顶部的扇形周边区域上由双箭头131所示出的厚度。在本实施例中,大约要厚30%。
在第三部分,横截面的下半部分边界的形状是一个开口向上渐扩的U形129,而剩余的内截面边界形状为一个园弧130。一个与附加加热装置72相应的附加加热装置也可以设置在第二部分102中。
第三部分103由套筒壁117构成。套筒壁117内一个冷却套筒135围绕。冷却套筒135构成一个封闭空间,该空间以环状的方式围绕套筒壁117,并且冷却空气流过该空间。该冷却空气通过冷却空气供给线140引进,通过冷却空气排出管线141排出。这些也可参见附图4。
在第一、三部分101、103中,套筒壁105的下部扇形区构成一个滑动面142或143。滑动面142和143是具有半径多少大于坯件半径的环形园柱形套筒表面。第二部分102的滑动面123在其中心的园周形部分上具有和滑动面142,143相等的半径。滑动面143、123和142沿着套筒壁的下部扇形区排成一条直线,在与第二部分102连接处,设有图中未示的、在滑动面的横向部分上伸展的过渡的斜面,以便使坯料在纵向方向上能够光滑地,无台阶式滑过焙烧管1。
在具有较小间隙133的第一部分101中,坯件加热到一个较低的温度,例如,530℃。在具有较大间隙132的第二部分102中,坯件加热到较高的焙烧温度,例如830℃。在具有较小间隙的第三部分中,只有冷却,而不加热。
套筒壁105,在整个长度上进行外部加固。为此,套筒壁105的外表面设置有垂直的撑条,例如,由槽形断面构成的垂直撑条105、151,焊接并延伸在焙烧管的纵向上的部分101、102、103上。此外,有一条连接带,例如连接带152,与焙烧管的纵向成直角地延伸,并被焊在两个相邻垂直撑条之间。在焙烧管的相同水平处具有一些连接带,并在任何情况下均构成一封闭的环,例如环153。这样的一些环分布在焙烧管的长度上,并且在这种情况下与套筒壁的园周尺寸相适应。
在第三部分103远离通道的一端,具有一个出料闸门160(参见附图10),用于一个充满砂子、开口向上的接连件162。该连接件162可以从上面通向在坯件和套筒壁105之间形成的月牙型间隙。砂子可徐徐、连续地流出连接件132,进入月牙型间隙、并连续地将其填满,使该处形成气密的迷宫或密封。在焙烧管排出坯件的自由端,砂子的流出是被收集、净化,并且通过一个图中未示出的螺旋输送机返回连接件162中。
热燃气供给管线49与焙烧管1经过阀Vi和所述的管线以向上倾斜的方式通入焙烧管。在开口处直径相对的位置处设置有温度传感器T8。该传感器受到插在焙烧管中的坯件的保护,而免受流进焙烧管中的新鲜热燃气的直接作用。其余的热燃气供给管线46至53和与其有关的温度传感器和阀均为对应的结构和设置。
热燃气总排出管线62与焙烧管1平行并在其上方。热燃气排出管线,例如管线37,从管线62处垂直向下延伸。热燃气管线59从上方通向焙烧管1。其余的热燃气排出管线54至61和与其相关的阀具有与上述相应的结构和布置。
图5也示出了一个框架182,该框架在附图9中也部分可见。框架182在焙烧管1的整个长度上延伸,并支承焙烧管1。框架182未在所有的附图中都示出,因为这样可以使附图简单、清楚。在焙烧管的通道上游端与上面已经提到的预加热室2连接。下面将对照附图11到15,对预加热室2加以说明。
预加热室2具有一个气密的壳体190。在该壳体中,具有一个相对水平面倾斜设置的支承篦191。在预加热室2上,至少设有一个用于液体沉淀物的排出口218。该排出口可以被关闭和与外界连通,它从预加热室的底部向外延伸。支承篦具有长形的,平行间隔的,并列布置的管子183至186。它们在倾斜的方向延伸。这些管子通过横向管线196、197彼此联接,同时,共同与支路管线68、69连接。这些管子支承坯料12至30,坯料12至30以其轴线与轴线223平行,与管子183至186的纵向轴线垂直的形式放置,并由分离器193支承。
由于支承篦191倾斜设置,由支承篦191构成的支承面277以一个锐角124倾斜,这样,轴线平行于均匀和连续排列的坯件12至21以与倾斜方向垂直的方式置于支承面227上,由于重力的作用,坯件12至21便滚向分离器193。
分离器193具有一个构轮194,其轴线192与坯件的轴线223平行地延伸。杓轮的每个料杓中都可放入一个坯件。一个用于杓轮的驱动装置224,用对每个分离行程或周期的相同的进程向前旋转,这样,在任何情况下,最远的坯件是前面的,是无阻碍的。同时,紧接着的一个坯件停止在下一个料杓中,并且在其后的坯件12至18中全部重量由该料杓承受。在支承篦前端部处,为处于待进位置的坯料21设置了衬底198。用于调整所述坯件的焙烧管的方向,以便使坯料21和位于焙烧管中的坯料45至22同轴。
衬底198是滑动面142的一个延伸部分。它被伸展到壳体190的侧壁228上的孔226处。焙烧管1,即套筒壁105,以气密的形式与孔226对齐的侧壁228连接。衬底198和一个推坯杆200组合。推坯杆200在坯件21的轴线方向,用一个液压驱动装置作直线往复运动。推坯杆200位于一个气密的导轨199中。导轨199通过它的前端,为了与预加热室2的内部相通的开口端连接。借助所述的推坯杆200,坯件21被逐步向前推动,或一个行程,或沿箭头201的方向滚动,并且被推进到位于焙烧管中的坯件整个串列之前的位置。只要坯件21完全进入焙烧管,下一个坯件20就会由于分离器193的下一个分离过程而滚到衬底198上。推坯杆200以均匀的跨距向前推进,并且坯件的总行程的纵向位置与每个跨距相关,这样,对于一米长的坯件行程,具有1至200个跨距,最好为10个跨距。
进口闸门11具有大约可以接受一个坯件的尺寸,并且在轴线方向定位在支承篦上的最后的、不受约束的坯件的位置上,这一位置在附图14中,为坯件12所占据。进口闸门11相对于外界和预加热室,以气密的方式密封,它包含了一个新坯件82。该坯件82可以由一个靠液压驱动装置2202驱动的推坯杆203导入由坯件12先前占据的位置。此时,位于进口闸门11和预加热室2之间的一个闸门204可以自动地打开。
正如所描述的那样,通过热燃气供给管线65流进预加热室的热燃气,环绕着坯件流动,并加热坯件。在这个过程中,加热的树脂和类似的沉淀物从坯件中流出,滴落到支承篦的下面。为了收集这些在支承篦下面的树脂;设置有4个开口向上的抽屉式收集容器210、211、212、213,如图15所示,它们都在支承篦的整个宽度上延伸。收集容器之间的盖有棚状引流板214、215、216,因此,滴落在这些间隙上的沉淀物可被引入所说的收集容器。收集容器可以以抽屉的形式向外抽走,并换上一个空的收集容器,当然也可以用泵将其抽出。
滚动部分由支承面227构成,每一个单个坯件都必须沿着该支承面,从支承篦上的坯件12的位置滚动到坯件20的位置,而滚动部分几乎等于坯件周长的3倍,因此,每个坯件都几乎可以转动3次,从而,所有周边可数次进入适于滴落或排出沉淀物的位置。
权利要求
1、用于在一个焙烧区段的连续通道中烧制坯件的方法,该燃烧区段用基本上无氧的热燃气气流围绕所烧制的坯件流动;该热燃气作为燃烧温度的函数,以定量的方式,沿着一个焙烧区段供给;并作为废热燃气返回加热装置,伴随着在焙烧区段中吸收的可燃的填加物的燃烧;同时也伴随有空气和燃料供入加热装置;这就形成了基本上无氧的新鲜热燃气;在此过程中,用于燃烧所供给的空气作为新鲜热燃气中氧含量的函数,被调整到一个理想配比的最低理想值;然后,热燃气再次供给到焙烧区段中,经过所述区段的热燃气流,作为该区域热燃气温度的函数,根据预定的理想值分段地进行调整,其特征在于,其中,用于调整各个区段流量的过程用量的实际值和理想值彼此结合,形成一个用于燃料供给的控制量。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将其中过程用量的实际值,理想值和/或其它测量值集中贮存,并显示出来,形成一个修正了的、随过程变化的、具有趋向因素的或具有故障因素的标志和/或控制量。
3、按照权利要求1或2的方法,其特征在于,将预定的理想值项目进行集中控制。
4、按照前述任一个权利要求的方法,其特征在于,控制所供给的燃料在包括由废热燃气和无氧新鲜热燃气所吸收和添加物的情况下按理想配比进行完全燃烧;其特征还在于,第一空气供给量是依赖于在新的火焰区用以加热的燃料供给量,并以理想配比来进行的;其特征还在于,第二空气供给量是作为新鲜热燃气中含氧量和/或未完全燃烧的在新鲜热燃气中的碳化合物含量的函数进行的,最好是在火焰延伸至新火焰区而直接形成的大燃烧区中测量。
5、按照权利要求4的方法,其特征在于,当新鲜热燃气中的氧含量超过一预定的允许值,最好是0.3%时,第二空气供给量减少。
6、按照权利要求4或5的方法,其特征在于,当新鲜热燃气的一氧化碳含量低于一个预定的允许值,最好是0.11%时,第二空气供给量减少。
7、按照前述任一权利要求所述的方法,其特征在于,热燃气管线相对外界以加压气密的方式密封,和连续地驱动,并且,新鲜热燃气欲排入大气的部分作为在一个压力测量点测到的新鲜热燃气压力的函数受到控制,所说的压力测量点提供了位于焙烧装置之外的热燃气管线中极限压力值的可靠数据。
8、按照权利要求7的方法,其特征在于,供给到环绕坯件的新鲜热燃气中的外界空气被切断,其中新鲜热燃气流在其中流动的或围绕坯件气体流动的部分管线中,通过调节压力将超压保持在0.5至20mmw.g(毫米水柱),最好为5mmw.g的过压。
9、按照权利要求8的方法,其特征在于,新鲜热燃气排入大气的部分作为围绕坯件流动的热燃气流上游处压力的函数受到控制。
10、按照权利要求7的方法,其特征在于,在热燃气围绕坯件流动的管线部分和/或废热燃气从焙烧管流回到加热装置的管线部分保持-0.5至-20mmw.g,最好是-5mmw.g,以防止任何热燃气泄漏。
11、按照前述任一权利要求的方法,其特征在于,沿焙烧部分的长度分布有数股流到坯件上的新鲜热燃气气流,该流量相对于供应到坯件上的通过量都是可调节的;在沿焙烧区段的长度上,任意两个入口之间都有一个废热燃气管线的出口,该出口的流量相对于通过量是可调节的;这些新鲜热燃气的流量作为温度的函数而被调节,该温度是在坯件面向热燃气管线开口的一侧的热燃气流中测到的。
12、完成权利要求1所述方法的,用于在连续通道中烧制坯件的设备,它具有,一个细长的绝热焙烧管(1);和一个进料闸门(11),该进料闸门在焙烧管的一端,用于使坯件进入焙烧管;和一个出料闸门(160),该出料闸门在焙烧管的另一端,用于从焙烧管中排出坯件;和若干热燃气供给管线(46~53),这些管线沿焙烧管的长度分布并导入焙烧管,这些管线上装有可调节的阀(V10~V13);从一个热燃气总供给管线(74)分散出来;还具有沿焙烧管的长度分布的若干热燃气排出管线(54~61),焙烧管通向一个热燃气总排出管线(62);并带有一个装有大燃烧室(90)的燃烧器(77),该大燃烧室与热燃气总排出管线连通;并具有一个燃料供给管线(4),该管线用于装有一个阀(V1a)的燃烧器(77);其特征还在于,它还具有控制装置(10),给控制装置(10)提供了与燃料供给管线(4)上以所述阀(V1a)连接的控制器;即若干温度传感器(T10~T13),其中每一个都与热燃气供给管线(46~53)上的所述阀(V10~V13)之一连接,并位于焙烧管(1)内,靠近热燃气供给管线(46~53)的出口;所述的温度传感器(T10~T13)也控制所述的控制装置(10)。
13、按照权利要求12的设备,其特征在于,在焙烧室(1)的上游处设置一个气密的预加热室(2),该室与热燃气供给和排出管线(65、66、62、68、69)连接;在预加热室(2)中设有一个支承篦(191),用于支承坯件(12~21);并且,在预加热室中,支承篦的下面,至少设置一个收集容器(210),用于收集正在滴落的添加剂或类似的沉淀物。
14、按照权利要求13的设备,其特征在于,收集容器(210)是一个可以从外面更换的抽屉。
15、按照权利要求13或14的设备,其特征在于,在预加热室(2)上至少设置一个用于液体沉淀物的外流通道(218),该外流通道从预加热室(2)底部引出,通向外部,并可以关闭。
16、按照前述与设备相关的任一权利要求所述的设备,其特征在于,设有用于加热支承篦(191)的装置(68、69)。
17、按照前述任一与设备相关的权利要求所述的设备,其特征在于,支承篦连带一个用于翻转坯件(12~21)的装置(227)。
18、按照权利要求17的、用于烧制园柱形坯件的设备,其特征在于,支承篦(191)是纵向斜置的,若干坯件(12~21)以轴向相互平行的方式依次横置在支承篦(191)上并向前滚动,所经过的滚动区段至少相当于坯件(12~21)的园周周长。
19、按照前述任一与设备相关的权利要求所述的设备,其特征在于,支承篦(191)由细长的、平行间隔的,并置的篦管(183~186)构成,这些篦管,由于斜置的支承篦沿该斜置方向延伸,这些管可与热燃气管线(68、69)连接。
20、按照前述任一与设备相关的权利要求所述设备,其特征在于,一个由于坯件(12~21)的分离器(193),设置在斜置的支承篦(191)的下端,由一个杓轮(194)构成,它们的轴线(192)与坯件的轴线(223)平行延伸,每个料杓都能放置一个坯件;设置了一个用于杓轮的驱动装置(224),该驱动装置在每个分离过程中由一个料杓进行推进,同时在每个分离循环中,最前面的坯件被推动并脱离约束,下一个紧跟着的坯件在下一个料杓中停住,并支承住其后所有的坯件。
21、根据前述任一与设备相关的权利要求所述的设备,其特征在于,在支承篦(191)的前端部,为在待进位置的坯件(21)设置了一个衬底(198),该衬底与焙烧室(90)对准,并在一个滑动面(123,142,143)中连续地延伸至焙烧室(90);设置一个与衬底配合使用的可驱动直线推坯杆(200),在该杆的作用下,位于待进位置的坯件可以沿滑动面滑动,并插入焙烧室,同时沿同一轴线排队的坯件前进一个坯件长度。
22、按照权利要求21的设备,其特征在于,推杆(200)以步进的方式和均匀的跨距进行工作,每个跨距都与全部坯件的一个路程段有关,所以对于一个1米的坯件路程,具有1至200个跨距,最好用10个跨距。
23、按照前述任一与设备相关的权利要求所述设备,其特征在于,用于气密地填封各坯件的预加热室(2),设置了一个入口闸门(11)。
24、按照前述任一与设备相关的权利要求所述的设备,其特征在于,有一个热燃气排出管(7)与大气连通,用于排放多余的热燃气;加热管或喷管,最好是构成支承篦(191)的篦管(183、186),用一定量的支管(68、69)分别从坯件处与所述的热燃气排放管连接。
25、按照前述任一与设备相关的权利要求所述的设备,其特征在于,配合于高燃烧温度的焙烧管(1)的一个区段(102)的内截面,比配合于低燃烧温度的区段的横截面要大。
26、根据权利要求25的设备,其特征在于,焙烧管(1)具有一个钢套筒壁(105);与较低温度配合的焙烧管(1)的区段(101),由一个外绝热材料层(107)绝热钢套筒(105)的下部构成滑动表面(142)。
27、根据权利要求25或26的设备,其特征在于,焙烧管(1)具有一个钢套筒壁(105);焙烧管(1)与较高温度配合的区段(102)具有一个绝热材料制成的内衬(125);并且所述的内衬的内面在下周边部分或者支承扇(126)处构成滑动面(123)。
28、根据权利要求27的设备,其特征在于,构成滑动面(123)的最内层(127)由比内衬其它部分硬的绝热材料制成。
29、根据权利要求27或28的设备,其特征在于,构成内衬滑动面的内衬周边的支承扇(126)比内衬的上周边的扇形部分厚很多,至少厚10%。
30、根据权利要求29的设备,其特征在于,在下周边扇形部分的延伸最好大致超过整个周边一半,内衬内表面的任一横截面边界形状都是渐扩的U形(129),而内衬剩余部分的内表面在任一横截面上的边界形状都是园弧形(130)。
31、按照权利要求25至30的设备,其特征在于,给焙烧管(1)的下周边设置一个辅助焙烧装置(72)。
32、按照权利要求25至31的设备,其特征在于,设置至少一个可在焙烧管(1)底部收集液体沉淀物的向下的外流通道(110),最好是可关闭的,该通道源自焙烧管(1)的下部,最好设置在位于通道上的焙烧管区段(101)中。
全文摘要
电极坯件在同一轴线上依次通过一个焙烧区段,并在热燃气气流的围绕下进行焙烧。该热燃气气流沿着焙烧区段被局部地调节。从这个流量调节的实际值和理想值,可以导出一个用于燃料供给的控制量,该燃料与新鲜热燃气一起用于加热在管线中输送的热燃气,伴随着多种烧制组份的添加物的燃烧,在新鲜热燃气中,就会产生不包含有害的氧气的理想配比。
文档编号F27B13/00GK1053289SQ9011043
公开日1991年7月24日 申请日期1990年12月15日 优先权日1989年12月15日
发明者霍斯特·J·法斯特 申请人:霍斯特·J·法斯特, 尤卡碳科技公司
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