一种高效的石油焦煅烧炉及使用方法与流程

本发明涉及石油焦制备，具体涉及一种高效的石油焦煅烧炉及使用方法。

背景技术：

1、石油焦是黑色或暗灰色坚硬固体石油产品，带有金属光泽，呈多孔性，是由微小石墨结晶形成粒状、柱状或针状构成的炭体物。石油焦组分是碳氢化合物，含碳90－97％，含氢1.5－8％，还含有氮、氯、硫及重金属化合物。石油焦是延迟焦化装置的原料油在高温下裂解生产轻质油品时的副产物。石油焦的产量约为原料油的25-30％。其低位发热量约为煤的1.5-2倍，灰分含量不大于0.5％，挥发分约为11％左右，品质接近于无烟煤。在炼钢用的石墨电极或制铝、制镁用的阳极糊(融熔电极)时，为使石油焦(生焦)适应要求，必须对生焦进行煅烧。煅烧温度一般在1300℃左右，目的是将石油焦挥发分尽量除掉。这样可减少石油焦再制品的氢含量，使石油焦的石墨化程度提高，从而提高石墨电极的高温强度和耐热性能，并改善了石墨电极的电导率。煅烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业及电石等，其中应用最广泛的是石墨电极。

2、罐式煅烧炉煅烧石油焦是国内外通用的一种加工工艺。在固定的料罐中实现对炭素材料的间接加热，使之完成煅烧过程的热工设备。罐式煅烧炉是炭素工业中被广泛采用的一种炉型。煅烧时原料由炉顶加料装置加入罐内，在由上而下的移动过程中，逐渐被位于料罐两侧的火道加热。燃料在火道中燃烧产生的热量是通过火道壁间接传给原料的。当原料的温度达到350～600℃时，其中的挥发分大量释放出来。通过挥发分道汇集并送入火道燃烧。挥发分的燃烧是罐式煅烧炉的又一个热量来源。原料经过1200～1300℃以上的高温，完成一系列的物理化学变化后，从料罐底部进入水套冷却，最后由排料装置排出炉外。完成了热交换的废烟气送入余热锅炉，利用其余热生产蒸汽，或送入换热室预热供燃料和挥发分燃烧的空气。

3、在罐式锻烧炉的炉前炉后操作面对应于特定火道层的位置上应设置挥发份或空气闸板开口大小调节机构。现有技术中最常用的挥发份或空气闸板开口大小调节机构多为手动调节机构，一般是在进行挥发份和空气调节时，操作人员打开设置在炉壁上的操作孔盖，将一个长条的杆状工具钩伸入孔内，推拉挥发份闸板或空气闸板以调节闸板座砖上的通孔大小，达到调节挥发份量或空气量的目的，在调节闸板开口大小时，由于要打开设置在炉壁上上的操作孔盖才能进行，因此在调节时操作孔处由于不是密封状态，炉内的热量会从操作孔往外溢出，会给炉内的正常运行状态造成不良影响，这是手动调节机构最大的问题之一；也有设置驱动调节机构的，通过驱动能在炉墙内外进出的操作杆进行推拉闸板，这种情况操作杆与炉墙的密封性也很难处理，由于此处为高温工况，无法采用传统的密封圈结构进行密封，即使是使用填料密封市面上也很难找到合适的，因此如何经济地、有效地解决调节杆与炉壁之间的密封性能成为首要解决的难题，同时需要考虑处理调节杆与炉壁密封问题时结合调节杆对闸板的推拉动作和实现调节杆机械驱动调节对该处结构进行整体改进创新。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种高效的石油焦煅烧炉及使用方法,该石油焦煅烧炉及使用方法针对炉内高温工况不能采样常规密封对调节杆和炉壁之间进行密封的情况通过采用调节杆与炉壁螺纹连接的方式即解决了密封问题又不影响两者之间的相对运动，通过调节杆与闸板结合处的适应性创新结构实现了该特定工况下的闸板推拉操作，通过在调节杆的外端设置同样具有适应性创新结构的调节杆驱动装置实现了该特定工况下的调节杆调节驱动。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种高效的石油焦煅烧炉，在炉体上设置有气体通道，所述气体通道包括竖向气体通道和横向气体通道，所述竖向气体通道的下端与气体源连通，上端与横向气体通道连通，所述横向气体通道的一端给炉体内的火道提供所需气体，另一端与炉体外部连通，在竖向气体通道与横向气体通道的相接处设置有可调节开口大小的闸板，所述石油焦煅烧炉设置有闸板调节装置；

4、所述闸板调节装置包括盖和调节杆，所述盖固定在炉体上将横向气体通道与外部隔开，所述调节杆依次由圆头、螺杆和连接端组成，在所述盖上设置有螺纹孔，所述螺杆与所述盖上的螺纹孔螺纹配合，在闸板上设置有弧形槽，所述圆头可转动地插装在弧形槽中。

5、在所述盖上设置有用于观察所述闸板位置的观察窗。

6、作为进一步的实施方式，所述观察窗为固定安装在盖上的耐热玻璃，在盖上设置有观察孔，耐热玻璃被压板紧密地压装在盖上。

7、作为进一步的实施方式，所述螺杆与所述盖上的螺纹孔之间为细牙螺纹配合。

8、作为进一步的实施方式，所述石油焦煅烧炉设置有调节杆驱动装置，所述调节杆驱动装置设置在炉体外，与所述连接端固定连接驱动所述调节杆转动。

9、作为进一步的实施方式，所述调节杆驱动装置包括可沿调节杆方向直线移动的电机，所述电机的输出轴通过联轴器与所述连接端固定连接。

10、作为进一步的实施方式，所述电机固定在电机底座上，在电机底座底部设置有导槽，在炉体上固定有支架，在支架上固定设置有导轨，所述电机底座通过导槽与导轨配合在支架上可直线滑动。

11、作为进一步的实施方式，在电机底座上设置有行程检测装置。

12、作为进一步的实施方式，所述行程检测装置为位移传感器。

13、作为进一步的实施方式，还包括火道温度监控装置和控制系统，所述火道温度监控装置为设置在火道内的热电偶或设置在观察窗外的耐高温工业相机，所述电机、所述行程检测装置、所述火道温度监控装置均与所述控制系统通信连接。

14、本发明同时提供了一种高效的石油焦煅烧炉的使用方法，针对前述的石油焦煅烧炉，石油焦煅烧炉的闸板调节有两种模式：手动调节和自动调节；

15、在手动调节模式下，需要调节闸板的开口度时，用手转动调节杆，调节杆的螺杆与所述盖上的螺纹孔螺纹配合转动使得调节杆沿着螺纹孔直线移动，可转动地插装在弧形槽中的圆头带动闸板直线移动，从而调节闸板的开口度大小；在所述盖上设置有用于观察所述闸板位置的观察窗，通过观察窗能够实时查看闸板的开口度大小；

16、在自动调节模式下，控制系统通过热电偶或耐高温工业相机反馈的信号得到火道的实时温度，设控制系统从火道监控装置获取到的实时温度为ts，设在控制系统中预设的火道温度阈值范围为tl-th，设闸板的单次调节位移量为x，控制系统实时将ts与预设的火道温度阈值比较；

17、当ts小于tl时，控制系统发出调大闸板x的指令，给电机发出启动指令，电机转动带动调节杆转动使得调节杆直线移动，调节杆带动闸板直线移动从而调大闸板的开口大小，控制系统实时获取闸板的调节位移量，当闸板的调节位移量达到x时，停止转动电机，经过一个升温周期后，将所述升温周期的实时升温速度与在控制系统中预设升温速度相比较及比较ts和tl，当实时升温速度不小于预设升温速度或ts不小于tl，不继续调大闸板x，当实时升温速度小于预设升温速度且ts小于tl，启动电机，再将闸板开口调大x，经过一个升温周期后，再将所述升温周期的实时升温速度与在控制系统中预设升温速度相比较，循环进行，直至实时升温速度不小于预设升温速度或ts不小于tl；

18、当ts大于th时，控制系统发出调小闸板x的指令，给电机发出启动指令，电机转动带动调节杆转动使得调节杆直线移动，调节杆带动闸板直线移动从而调小闸板的开口大小，控制系统实时获取闸板的调节位移量，当闸板的调节位移量达到x时，停止转动电机，经过一个降温周期后，将所述降温周期的实时降温速度与在控制系统中预设降温速度相比较及比较ts和th，当实时降温速度不小于预设升温速度或ts不大于th，不继续调小闸板x，当实时降温速度小于预设降温速度且ts大于th，启动电机，再将闸板开口调小x，经过一个降温周期后，再将所述降温周期的实时降温速度与在控制系统中预设降温速度相比较，循环进行，直至实时降温速度不小于预设降温速度或ts不大于th。

19、本发明的有益效果在于：

20、1、本发明公开的一种高效的石油焦煅烧炉及使用方法,该石油焦煅烧炉针对炉内高温工况不能采样常规密封对调节杆和炉壁之间进行密封的情况通过采用调节杆与炉壁螺纹连接的方式即解决了密封问题又不影响两者之间的相对运动。

21、2、本发明公开的一种高效的石油焦煅烧炉及使用方法，该石油焦煅烧炉通过调节杆与闸板结合处的适应性创新结构实现了该特定工况下的闸板推拉操作。

22、3、本发明公开的一种高效的石油焦煅烧炉及使用方法,该石油焦煅烧炉，通过在调节杆的外端设置同样具有适应性创新结构的调节杆驱动装置实现了该特定工况下的调节杆调节驱动。