[發明專利]炭素生產用的環式焙燒爐

有效

• 申請號: 201110405356.X
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN103159203A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 謝志群;謝斌蘭;陳寧
• 申請（專利權）人: 貴陽鋁鎂設計研究院有限公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本發明涉及一種炭素生產用的環式焙燒爐。

背景技術

在國內外炭素行業，炭素制品普遍采用敞開式環式焙燒爐和帶蓋環式焙燒爐進行焙燒，兩種爐型的瀝青揮發份都是在預熱階段進入焙燒煙氣中。一方面預熱爐室火道溫度較低，揮發份無法充分燃燒，另一方面部份制品（如陰極和電極）焙燒要求嚴格控制預熱爐室溫度，不允許揮發份大量燃燒，因此導致大量揮發份隨著煙氣排出焙燒爐。

瀝青揮發份主要有害成份為焦油、苯并芘，還伴隨有炭素粉塵。目前國內主要采用冷卻塔+電捕焦油器的方法處理煙氣，設備龐大，投資高，雖然可使煙氣中的焦油和粉塵達標排放，但對于苯并芘處理效果甚微，無法達到國家排放標準要求，而且收集的焦油中含有大量的水和粉塵，不便于回收利用，被不少企業拋棄，造成二次污染。苯并芘是一種致癌物質，研究表明只能依靠焚燒方法進行處理，焚燒溫度要求達到800℃以上，由于焙燒煙氣流量大、溫度低，要將煙氣焚燒需要消耗大量的燃料，國內還沒有炭素企業采取措施對環式爐煙氣中的苯并芘進行治理，因此，環式焙燒爐煙氣中的苯并芘超標排放非常普遍。另外，冷卻塔+電捕焦油器的方法并不能徹底捕集焦油，隨著時間的推移，煙氣管道、引風機和煙囪底部仍不可避免地會沉積焦油，導致管道堵塞、引風機失去平衡，甚至焦油自燃的事故也時有發生，存在一定的安全隱患。

要徹底解決環式焙燒爐焙燒過程中瀝青揮發份在預熱階段進入焙燒煙氣引發的一系列問題，就必須改變焙燒工藝技術和焙燒爐結構。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種炭素生產用的環式焙燒爐，以克服現有技術存在的環式焙燒爐瀝青揮發份在預熱階段進入焙燒煙氣中造成的污染，避免填充料被吸入火道中，降低焙燒能耗和填充料損耗，同時使苯并芘獲得有效治理，實現清潔生產的目的，同時還可以避免預熱階段溫度過高導致制品產生裂紋。

本發明采用以下技術方案：它由若干個爐室首尾相連組合而成環形，每座環式焙燒爐包含有火焰系統，每個火焰系統包含有若干個爐室；每個爐室包括料箱和火道；火道位于料箱兩側；預熱爐室料箱上部設置爐蓋，兩排爐室中間設置揮發份管道，加熱爐室上部設置揮發份燃燒架，爐蓋、揮發份燃燒架與揮發份管道連接，揮發份管道與加熱爐室的火道連接；爐蓋上設有瀝青揮發份排出口，揮發份管道將爐蓋揮發份排出口與揮發份燃燒架入口相連。

火道與料箱之間的墻體無縫隙。

揮發份管道為所有爐室共用。

揮發份管道在對應每個爐室揮發份排出口位置設置一個接口，每個接口均設置切斷閥。

爐蓋做成一個大蓋，大蓋與一個完整的爐室匹配；或者做成若干個小蓋，每個小蓋與一個料箱匹配，每個小蓋之間采用型鋼連接為一個整體。

每個火焰系統均設置揮發份燃燒架。

裝入焙燒爐的生制品用瀝青作粘結劑，在焙燒過程中一般排出相當于生制品重量10%左右的揮發份，揮發份排出溫度一般為200~550℃，集中在預熱階段排出，此時若升溫過快，揮發份急劇排出，容易使制品產生裂紋。為避免瀝青揮發份在預熱階段直接進入焙燒煙氣中，將預熱爐室中排出的揮發份通過爐蓋、揮發份管道收集后抽送到焙燒爐加熱爐室中，利用加熱爐室的高溫環境使焦油和炭素粉塵獲得充分燃燒，這樣既避免了瀝青揮發份在預熱階段進入焙燒煙氣中造成污染又可以降低焙燒能耗，同時苯并芘也可獲得有效治理，實現清潔生產的目的，還可以避免預熱階段溫度過高導致制品產生裂紋。

焙燒爐的工作情況為：焙燒爐由若干個爐室收尾相連組合而成環形，焙燒爐室位置固定不動，火焰系統周期性移動，移動周期26~48小時。隨著火焰系統的移動，焙燒爐室及其中的制品逐漸完成從低溫到高溫然后冷卻的整個焙燒過程。焙燒過程中，空氣被引風機吸入從冷卻爐室的火道中，經過冷卻爐室將制品冷卻的同時，自身溫度得到提升；之后進入加熱爐室的火道中與燃燒架噴入的燃料（包括揮發份燃燒架噴入的揮發份）混合燃燒，加熱爐室的溫度通過調整外加燃料噴入量實現自動調節，而瀝青揮發份的噴入量則不加控制，也就是說預熱爐室排出多少揮發份就在加熱爐室中噴入多少；燃燒產生的煙氣進入預熱爐室的火道中，經過預熱爐室將生制品預熱的同時，自身溫度下降，最后經過排煙架排出焙燒爐，預熱爐室設有測溫測壓架，其檢測參數用于控制焙燒煙氣流量。

瀝青揮發份收集回收利用方式如下：

含有粘結劑瀝青的生制品和填充料被放置在料箱中，因此，料箱與火道之間的墻體不留縫隙，可避免瀝青揮發份被吸入火道中。瀝青揮發份集中在預熱爐室排出，排出的揮發份通過收集回收利用系統送入加熱爐室中燃燒。