专利名称：一种炭素制品的二次焙烧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种炭素制品的二次焙烧装置，适用于各种炭素制品的二次焙烧和一次焙烧，还可用于其它沥青浸渍制品的焙烧。
现有炭素制品的二次焙烧是采用隧道窑式焙烧炉焙烧。为了防止焙烧的炭素制品氧化，需要把待焙烧的炭素制品装入金属匣钵内，再送入隧道窑，按照既定的升温曲线进行二次焙烧。
这种炭素制品的二次焙烧装置主要存在以下缺陷1.在焙烧过程中有部分沥青挥发分没有燃烧，特别是在低温带没燃烧的沥青挥发分更多，这些未被焚烧的沥青挥发分一部分随尾气排入大气中，严重污染环境，另一部分冷凝后积存在排烟管和风机上，必须定期进行清理才能保证正常生产。
2.隧道窑式焙烧炉均为一个加热火道控制系统，使炉内温差较大，对升温速度、产品成品率、产品质量和热耗都有不良影响。
3.隧道窑式焙烧炉需用较多的配套机械设备，因而投资大。
4.隧道窑式二次焙烧炉需用大量不锈钢或高镍铬合金制做的匣钵，在高温状态下这种金属匣钵氧化消耗大，因而生产费用高。
为了克服现有炭素制品二次焙烧装置存在的缺陷，本实用新型提出环式二次焙烧炉来焙烧炭素制品。
本实用新型是这样实现的本环式二次焙烧炉包括燃烧系统、排烟系统和炉体，在炉体内设一系列炉室。燃烧系统、排烟系统和若干焙烧与预热炉室组成焙烧运转系统。燃烧系统由燃烧装置及煤气管道组成，排烟系统由排烟装置及排烟管道组成。每个炉室内设有数量相等的若干个炉箱，每个炉箱都由顶部轻型保温盖、两个侧壁、两个端壁和炉箱底围成。每个炉箱的四壁及炉箱底都用耐火砖砌筑，整个炉箱要保证不漏气。在每个炉箱四个外侧和底部均设有加热火道。加热火道分为两个控制系统，即由若干相对应的炉箱侧部加热火道组成的第一个独立加热火道控制系统及由若干相对应的炉箱端部及底部加热火道组成的第二个独立加热焙烧火道控制系统。两个加热火道控制系统各自独立，互不相通，炉箱侧部加热火道是由相邻炉箱的两个侧壁构成，前后相邻炉室对应炉箱的侧部加热火道相互连通，炉箱端部加热火道是由相邻炉箱的两个端壁构成，前后相邻炉箱的端部火道相互连通。端部加热火道与底部加热火道也相互连通。第一个加热火道控制系统主要是按照规定的升温曲线进行加热焙烧，第二个加热火道控制系统主要是为了消除炉箱内上下温差使炉温趋于均化而进行加热调节控制。在运转系统内的第一个加热炉室与系统外的冷却炉室间各火道连通处排烟口内放置可移动的闸板，在运转系统内最后一个预热炉室与系统外的待进入系统进行预热的炉室间各火道连通处排烟口内也放置可移动的闸板，这样就使运转系统内各烟道与系统前后的烟道隔断开。在前后相邻炉箱间设置相连通道，该通道是作为各炉箱挥发分向高温火道区流动的通道。在该通道内均设置闸门，用来控制其连通或隔断。每个炉箱上腔都设置一个与加热火道相连通的联接通道。此通道系为把炉箱内沥青挥发分引入火道内燃烧的通道，在该通道内设置一个闸门，用来控制该通道联通或隔断。在焙烧运转系统内，只有加热最高温度炉箱的该通道才允许打开，其他炉箱的该通道均被关闭，以便使运转系统内各炉箱产生的沥青挥发分只能引入最高温火道内焚烧。
不用金属匣钵，直接把要焙烧的炭素制品装入炉箱内，炉箱内不加任何填充料，盖上保温盖。把可移动的第一个和第二个加热控制系统的燃烧装置移置在加热焙烧的炉室上，使燃烧装置各烧咀插入相应的火道烧咀入口内，并使燃烧装置与炉外煤气管道相连接。把最后一个预热炉室尾端各火道排烟口与可移动的排烟装置各支管相连接，并且排烟装置与炉外排烟管道相连接，在焙烧运转系统内各炉室火道排烟口均被盖严。第一个加热炉室与冷却炉室间沥青挥发分流动通道的闸门被关严，最后预热炉室与待进入预热炉室间的沥青挥发分流动通道的闸门也被关严，而系统内的各炉室间的沥青挥发分流动通道闸门均被打开。只有最高温的加热炉室，才允许打开炉箱上腔与火道间的联接通道闸门，其他炉室各炉箱的此闸门均被关闭着。在加热焙烧过程中，用外供煤气加热焙烧运转系统中的加热炉室的各炉箱，并依次预热其后面的各炉室的炉箱。炉箱四周及底部被加热或被依次预热，各炉箱不断产生的沥青挥发分充满炉箱空间，保护着焙烧产品不被氧化。这样，系统内各炉箱内产生的沥青挥发分只能通过流动通道向高温带流动而且与外界隔绝开。由于火道吸力作用，焙烧运转系统内各炉箱产生的沥青挥发分均从最高温各炉箱上腔与火道之间的联接通道被吸进最高温火道内焚烧。尾气则通过排烟系统排出炉外。当加热炉箱内炭素制品温度达到650～700℃时，该焙烧炉室退出加热焙烧运转系统而变为冷却炉室，燃烧装置、排烟装置及烟道闸板等相应往后移动一个炉室，次高温炉室变为加热最高温炉室，该炉室与刚退出焙烧系统的炉室之间的沥青挥发分流动通道闸门关闭，新的最高温炉室各炉箱上腔与火道之间的联接通道打开。紧靠运转系统的一个待预热炉室纳入系统内预热，并将其各炉箱与原运转系统之间的沥青挥发分流动通道闸门打开，将其各炉箱上腔与火道之间的联接通道闸门关闭，这样就形成一个新的焙烧运转系统，如此往复循环即实现本实用新型的目的。
本实用新型中所用的沥青挥发分流动通道上的闸门及炉箱上腔与火道之间联接通道上的闸门可用耐热铸铁制成，也可用耐火材料制成，而且其动作实施根据工艺要求可以是自动的，也可以是手动的。
与传统二次焙烧装置比本实用新型有以下优点1.焙烧过程中产生的沥青挥发分在炉内最高温火道内完全燃烧，彻底根治了沥青挥发分对环境的污染；2.运行费用低，焙烧过程中以沥青挥发分保护焙烧制品不被氧化，因此不再需要昂贵的金属匣钵和填充料，就能实现低温短曲线焙烧工艺，仅此可使生产成本降低15-20％；3.本实用新型的环式二次焙烧炉采用双火道加热控制系统，可缩小炉内上下温差，使炉温趋于均匀化，有助于提高升温速度、产品成品率和产品质量，并降低能耗。
4.投资省，单位焙烧产品的基建投资仅为传统隧道窑式焙烧炉的20-25％，即节省基建投资75-80％。
5.本实用新型提出的炭素制品二次焙烧专用设备——环式二次焙烧炉灵活性大，产能可大可小，因而可满足不同生产规模的用户需求，使投资更加合理化，且便于大中小型各类企业的改造。
6.本实用新型的环式二次焙烧炉也适用于一次焙烧，还可用于其它沥青浸渍制品的焙烧。
下面附图为本实用新型的一个具体实施方案，但并非局限于此。
图1是本实用新型的平面示意图。
图2是
图1的A-A剖面示意图。
图3是
图1的B-B剖面示意图。
图4是
图1的C-C剖面示意图。
在本实用新型的环式焙烧炉炉体内并列设置I、II、III……N个相同炉室，在每个炉室内设有数量相等的若干个炉箱1。炉箱1由两个侧壁5、两个端壁6、炉箱底7和轻型保温盖8围成。炉箱1是由耐火砖砌成，要求保证炉箱不漏气。每个炉箱两侧设有侧部火道2，炉箱两端设有端部火道3，炉相底下面设有底部火道4。相邻炉室的对应炉箱1的侧部火道2都相互联通，在相邻炉室对应炉箱的侧部火道之间的连通处，设有烟气出口盖板13和可放置移动烟道闸板14的槽沟，从而形成一个独立的侧部加热火道控制系统。相邻炉室的对应炉箱的各端部火道3和底部火道4也相互联通，在相邻炉室对应炉箱的端部火道之间的联通处也设有烟气出口盖板13和可放置移动烟道闸板14的槽沟，从而形成另一个独立的加热火道控制系统。两个加热火道控制系统相互独立，互不相通。本发明采用双独立加热火道控制系统的目的就在于侧部加热火道控制系统主要用于加热焙烧，端部及底部加热火道控制系统主要用于调节炉箱内上下温差，提高升温速度，降低热耗和改善焙烧制品质量。在每个炉箱1内腔的上部与火道之间设一处联接通道9，在联接通道9内设一闸门10，用以控制炉箱与火道的联通或者隔断，以便按焙烧工艺要求有计划地把炉箱内所产生的沥青挥发分引入火道内焚烧。在每个相邻炉室的对应炉箱内腔上部都设有炉箱与炉箱之间的挥发分流动通道11，在流动通道11内设有闸门12，用以控制其通断，使焙烧运转系统内各炉箱空间连通起来，并与系统外界隔断开，这种结构的目的是把焙烧过程中各炉箱1所产生的沥青挥发分都引到最高温火道内焚烧。
环式二次焙烧炉焙烧运转为周期性反复循环运转，例如在本实施例中先以燃烧系统、排烟系统和VI～XII炉室组成一个焙烧运转系统。不用金属匣钵和填充料，把要焙烧的炭素制品15直接装入炉箱1内，盖上保温盖8，把加热炉室VI与未进入系统的炉室V之间的侧部火道联接通道处和端火道联接通道处的烟气出口盖板13打开，在烟气出口内放置可移动烟道闸板14，之后再将烟气出口盖板13盖上。这样，此处的侧部火道和端部火道都与系统外各炉室的侧部及端部火道隔断开。用同样方法，在XII与XIII炉室之间的侧部火道的联接通道处的烟气出口内和端部火道的联接通道处的烟气出口内也放置可移动烟道闸板14，此处的侧部火道和端部火道也都与系统外各炉室的端部及侧部火道隔断开。VI与V炉室之间的挥发分流动通道11内的闸门12及XII与XIII炉室之间的沥青挥发分流动通道11内的闸门12均被关闭，VI-XII各炉室之间的沥青挥发分流动通道11内的闸门12均为打开状态，这样就使焙烧运转系统内的各炉箱空间联通起来并且与外界隔断开。VI为加热最高温炉室，只有VI炉室内的炉箱与火道之间联接通道9内的闸门10为打开状态，系统内其他炉室的此闸门10均为关闭状态，这样，系统内各炉箱所产生的沥青挥发分均只能经最高温炉室VI的联接通道9进入高温火道内焚烧。把燃烧装置16和17分别与炉外煤气管道21及VI、VII炉室的火道烧嘴入口连接后对VI和VII炉室进行加热，加热后的烟气再依次预热VIII-XII炉室，尾气分别经排烟装置18和19排到炉外的排烟管道20至大气。当VI炉室内焙烧的炭素制品达到650～700℃，该焙烧运转周期结束，VI炉室退出焙烧运转系统，变为冷却炉室，XIII炉室纳入运转系统成为最后一个预热炉室。燃烧装置16和17、排烟装置18和19、可移动烟道闸板等相应往后移动一个炉室位置，VII与VI炉室之间及XIII与XIV炉室之间的沥青挥发分流动通道11的闸门12变为关闭状态，XII与XIII炉室之间的挥发分流动通道11的闸门12从关闭状态变为打开状态，VII炉室的各炉箱上腔与火道间联接通9道闸门10从关闭状态变为打开状态，以便使系统内各炉箱产生的沥青挥发分从此通道进入高温火道焚烧。这样，VII与XIH炉室就成为新一轮的焙烧运转系统进行焙烧。此后每个周期的焙烧运转系统均按此类推，反复循环进行。
权利要求1.一种炭素制品的二次焙烧装置，它适用于炭素制品二次焙烧，也适用于炭素制品的一次焙烧，还可用于其它沥青渍浸制品的焙烧，是由炉体、炉室、炉箱1、燃烧系统、加热火道系统和排烟系统组成的环式焙烧装置。其特征在于不用匣钵和充填料，将炭素制品直接装入炉箱，并用双火道加热焙烧；在焙烧运转系统内，各炉箱产生的沥青挥发分全部导入最高温度火道内焚烧。
2.根据权利要求1所述的炭素制品焙烧装置，其特征在于独立设置了互相联通并带有闸门的各炉箱侧部加热火道控制系统和相互联通并带有闸门的端部及底部加热火道控制系统，两个加热火道控制系统互相独立，互不相通。侧部加热火道控制系统主要用于按焙烧升温要求进行加热焙烧，而端部及底部加热火道控制系统主要用于调节炉箱上下温度。
3.根据权利要求1所述的炭素制品焙烧装置，其特征在于每个前后相邻炉箱1之间均设有沥青挥发分的流动通道11，而且每个流动通道11里设有一个闸门12。每个炉箱的上腔与加热火道之间设一个用来把沥青挥发分引入火道内焚烧的联接通道9，每个联接通道9里设有一个闸门10。
4.根据权利要求1所述的炭素制品焙烧装置，其特征在于焙烧运转系统内所有各炉室对应炉箱之间的挥发分流动通道11的闸门12都打开，而与系统外的各炉箱之间挥发分流动通道11的闸门12都关闭。同时最高温度各炉箱上腔与加热火道之间的沥青挥发分联接通道9的闸门10打开，系统内其他各炉箱上腔与火道之间的联接通道9的闸门10都关闭，以实现把各炉箱焙烧品产生的沥青挥发分导入最高温度火道内焚烧的目的。
5.根据权利要求1所述的炭素制品焙烧装置，其特征在于根据焙烧工艺制度需要可以用耐热铸铁制成，也可以用耐火材料制成，而且其动作实施根据工艺要求可以是自动的，也可以是手动的。
专利摘要一种炭素制品二次焙烧装置,包括炉体、炉室、炉箱、燃烧系统、排烟系统。相邻炉箱之间设有带闸门的沥青挥发分流动通道。炉箱上腔与火道之间设有带闸门的沥青挥发分联接通道,炉箱两侧设有互相联通的侧部加热火道控制系统和由端部及底部加热火道组成的加热火道控制系统,两个系统相互独立,互不联通。不用匣钵和充填料,直接把制品装入炉箱内焙烧,在每个运转周期内各炉室产生的沥青挥发分都引入最高温火道内焚烧。
文档编号F27B13/00GK2295978SQ9622256
公开日1998年10月28日 申请日期1996年9月18日 优先权日1996年9月18日
发明者梁兆华, 崔东生, 郭秀城 申请人:沈阳铝镁设计研究院