专利名称：一种回收石墨化炉余热的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及炭素材料生产领域，尤其涉及一种回收石墨化炉余热的方法及装置。
背景技术：
在炭素材料— —石墨制品的生产中需要消耗大量的能源，能耗的费用约占炭素制品生产成本的30% 40%。而炭素生产过程中的石墨化工序，更是能源消耗的大户，其电耗要占制品生产总电耗的70%左右。石墨化炉利用装入炉内的焙烧品与电阻料共同构成炉阻，通电后由于“焦耳一榜次定律”现象，炉阻产生2000 3000°C的高温使焙烧品由固定碳向石墨转变，该过程完成后，需打开炉盖，自然冷却或喷水强制冷却，在冷却过程中，炉内的热量全部散失，没有进行回收，造成能量的极大浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种回收石墨化炉余热的方法及装置，回收石墨化炉停电冷却过程中的热量，避免余热散失造成的能量浪费，回收后的热量可用来加热或发电。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种回收石墨化炉余热的方法，利用惰性气体的直接接触，通过热传导、热对流及热辐射的方式，吸收石墨化炉中电阻料及绝热保温料的热量，实现回收余热的目的，其具体实现步骤如下I)将2500°C以上的电阻料及绝热保温料经由石墨化炉炉底的排料孔下的溜槽进入换热器，惰性气体由换热器底部进入与电阻料及绝热保温料进行换热，当电阻料及绝热保温料的温度降低到150°C以下时，由换热器底端的排料口排出；2)升温至800°C以上的高温惰性气体经斜道进入环形风道，通过除尘装置除尘后进入余热锅炉换热，加热余热锅炉中的导热油或水，温度降到150°C以下的惰性气体进入旋风除尘器进一步除尘，然后由循环风机送入换热器循环利用。所述石墨化炉炉底的排料孔的出口处设有翻板。一种回收石墨化炉余热的装置，包括换热器、除尘装置、余热锅炉、旋风除尘器和循环风机，换热器为立式结构，换热器顶部设置料钟，换热器底部设有排料口，环形风道绕于换热器外周，换热器内部与环形风道底部通过多个斜道相连通，环形风道的上部出口通过管路依次与除尘装置、余热锅炉、旋风除尘器和循环风机入风口顺序相连，循环风机的出风口通过风道与设于换热器排料口上部的中央风帽相连通。所述料钟为由上至下层叠设置料钟一和料钟二组成的双重结构，料钟一宽度小于料钟二。与现有技术相比，本发明的有益效果是由惰性气体回收石墨化炉停电冷却过程中的热量，避免余热散失造成的能量浪费，升温后的惰性气体再经由余热锅炉中的导热油或水进行换热，用来加热或发电，可根据生产工艺灵活选择。
图I是本发明实施例的工艺流程结构示意图；图2是本发明翻板结构示意图。图中1_石墨化炉 2-电阻料及绝热保温料 3-电极 4-石墨料 5-排料孔6-溜槽7-换热器8-翻板9-除尘装置10-余热锅炉11-旋风除尘器12-循环风机13-排料口 14-料钟一 15-料钟二 16-冷却段17-风道18-中央风帽19-斜道20-环形风道
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步说明见图1，是本发明实施例的工艺流程结构示意图，在石墨化工艺中，石墨化炉I的炉内为石墨料4，石墨料4的四周为电阻料及绝热保温料2，电极3位于石墨化炉I的两端，石墨化炉I底部排料孔5经溜槽6与换热器7相连。本发明一种回收石墨化炉余热的装置，包括换热器7、除尘装置9、余热锅炉10、旋风除尘器11和循环风机12，换热器7为立式结构，换热器7顶部设置有由上至下层叠设置料钟一 14和料钟二 15组成的双重结构的料钟，换热器7底部设有排料口 13，环形风道20绕于换热器7外周，换热器7内部的冷却段16与环形风道20底部通过多个斜道19相连通，环形风道20的上部出口通过管路依次与除尘装置9、余热锅炉10、旋风除尘器11和循环风机12入风口顺序相连，循环风机12的出风口通过风道17与设于换热器排料口上部的中央风帽18相连通。本发明回收余热装置一套可配置给两台石墨化炉，两台石墨化炉生产周期交错，其中一台在通电加热的过程中，另一台进行停电冷却，以保证余热回收装置中，电阻料及绝热保温料的不间断供应，保证装置连续运行，并能提高冷却速度，提高作业效率，提高产量。本发明一种回收石墨化炉余热的方法，在不影响正常的出料作业条件下，利用惰性气体直接接触，通过热传导、热对流及热辐射的方式，吸收石墨化炉中电阻料及绝热保温料的热量，实现回收余热的目的，其具体实现步骤如下I)将2500°C以上的电阻料及绝热保温料2经由石墨化炉炉底的排料孔5下的溜槽6进入换热器4，关闭料钟一 14，打开料钟二 15，电阻料及绝热保温料2流入换热器7的冷却段16，惰性气体由换热器7底部的中央风帽18均匀进入，与电阻料及绝热保温料2进行换热，当电阻料及绝热保温料2的温度降低到150°C以下时，由换热器底端的排料口 13排出；料钟一 14宽度小于料钟二 15，双重结构料钟设计可以保证电阻料及绝热保温料2的均匀持续供应，防止惰性气体泄漏，抑制粉尘并改善工作环境。2)升温至800°C以上的高温惰性气体经斜道19进入环形风道20，通过除尘装置9除尘后进入余热锅炉10换热，加热余热锅炉10中的导热油或水，温度降到150°c以下的惰性气体进入旋风除尘器11进一步除尘，以降低对循环风机12的磨损，然后由循环风机12送回换热器循环利用。当余热锅炉10中被加热工质为水时，可产生480°C，4. 6MPa的高温高压蒸汽用于发电。见图2，石墨化炉I炉底的排料孔5的出口处设有翻板8。排料孔5和溜槽6之间的阻隔由翻板8来实现，翻板8由绝缘耐火材料制成，在石墨化炉加热过程中起到隔离绝缘的作用，在冷却过程中可控制物料下落的速率。石墨化炉在通电加热过程中，翻板8为关闭状态，在冷却过程中，开启翻板8，电阻料及绝热保温料2下落至换热器7中。本发明装置中可采用PLC及微机进行控制，与石墨化炉的控制系统联动，在石墨化炉停止供电后，自动控制翻板、料钟一和料钟二的启动和关闭，保证电阻料和绝热保温料 的持续均匀地进入换热器中。微机亦能控制循环惰性气体的流量，对余热锅炉的运行状态进行监控，可根据实际生产需要调节导热油或蒸汽的温度及压力，自动化程度高。
权利要求
1.一种回收石墨化炉余热的方法，其特征在于，利用惰性气体的直接接触，吸收石墨化炉中电阻料及绝热保温料的热量，实现回收余热的目的，其具体实现步骤如下 1)将2500°C以上的电阻料及绝热保温料经由石墨化炉炉底的排料孔下的溜槽进入换热器，惰性气体由换热器底部进入与电阻料及绝热保温料进行换热，当电阻料及绝热保温料的温度降低到150°C以下时，由换热器底端的排料口排出； 2)升温至800°C以上的高温惰性气体经斜道进入环形风道，通过除尘装置除尘后进入余热锅炉换热，加热余热锅炉中的导热油或水，温度降到150°C以下的惰性气体进入旋风除尘器进一步除尘，然后由循环风机送入换热器循环利用。
2.根据权利要求I所述的一种回收石墨化炉余热的方法，其特征在于，所述石墨化炉炉底的排料孔的出口处设有翻板。
3.一种回收石墨化炉余热的装置，其特征在于，包括换热器、除尘装置、余热锅炉、旋风除尘器和循环风机，换热器为立式结构，换热器顶部设置料钟，换热器底部设有排料口，环形风道绕于换热器外周，换热器内部与环形风道底部通过多个斜道相连通，环形风道的上部出口通过管路依次与除尘装置、余热锅炉、旋风除尘器和循环风机入风口顺序相连，循环风机的出风口通过风道与设于换热器排料口上部的中央风帽相连通。
4.根据权利要求3所述的一种回收石墨化炉余热的装置，其特征在于，所述料钟为由上至下层叠设置料钟一和料钟二组成的双重结构，料钟一宽度小于料钟二。
全文摘要
本发明涉及炭素材料生产领域，尤其涉及一种回收石墨化炉余热的方法及装置，其特征在于，利用惰性气体的直接接触，吸收石墨化炉中电阻料及绝热保温料的热量，实现回收余热的目的，其具体实现步骤如下1)将2500℃以上的电阻料及绝热保温料在换热器与惰性气体进行换热，当温度降低到150℃以下时，由换热器底端的排料口排出；2)升温的高温惰性气体进入余热锅炉换热，加热余热锅炉中的导热油或水，然后由循环风机送入换热器循环利用。与现有技术相比，本发明的有益效果是由惰性气体回收石墨化炉停电冷却过程中的热量，避免余热散失造成的能量浪费，升温后的惰性气体再经由余热锅炉中的导热油或水换热，用来加热或发电。
文档编号F27D17/00GK102910620SQ20121039877
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者徐阳, 李强生 申请人:中钢集团鞍山热能研究院有限公司