[實用新型]一種新型碳素煅燒爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220663693.9
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN203024576U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒建明
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州鋁城鋁業(yè)原材料研究發(fā)展有限公司
• 主分類號: F27B9/12
• 分類號: F27B9/12;F27B9/20;F27B9/34;F27B9/36;F27B9/30
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 王娟;郭防

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種新型碳素煅燒爐，特別是一種快速除氟除硫的新型碳素煅燒爐。

背景技術(shù)

煅燒是碳素制品生產(chǎn)中的一個重要工序，其煅燒質(zhì)量對制品的品質(zhì)以及后續(xù)各工藝的技術(shù)指標有很大影響，是生產(chǎn)合格碳制品的重要保證。煅燒過程可使焦炭發(fā)生復雜的物理化學變化，排出揮發(fā)分、水分、提高致密度以及導電性，同時焦炭結(jié)構(gòu)收縮，微觀結(jié)構(gòu)得到規(guī)整，結(jié)構(gòu)缺陷得到彌補，生成優(yōu)質(zhì)煅后焦。目前成熟的碳素煅燒系統(tǒng)如石油焦煅燒系統(tǒng)均可以達到煅燒周期較短的要求，由于冷卻，以及對碳素回收工業(yè)中氟化物的抗腐蝕性差等原因，其適應性以及產(chǎn)率較低。以廣泛采用的石油焦回轉(zhuǎn)窯煅燒爐為例，耐火材料采用Si₃N₄或SiC，熱量送入回轉(zhuǎn)窯體對碳粉進行煅燒，其冷卻速度受到極大限制。同時在電解鋁碳廢料中，帶有少量的氟化鹽，在高溫煅燒時形成氟化鹽蒸氣，和耐火材料反應變成SiF₄，導致窯頭工作環(huán)境發(fā)生惡化，對最終的碳素產(chǎn)品質(zhì)量很大的影響。

回轉(zhuǎn)窯煅燒焦生產(chǎn)工藝是目前國內(nèi)廣泛采用的煅燒石油焦生產(chǎn)工藝，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國已有回轉(zhuǎn)窯煅燒焦廠43家，年產(chǎn)量約450萬t，占國內(nèi)總產(chǎn)量的56%。但在生產(chǎn)過程中，普遍存在能源消耗量大、燒損較大和產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。以貴州鋁廠為例，所使用的煅燒系統(tǒng)是一臺規(guī)格為Φ2.2m×45m的煅燒回轉(zhuǎn)窯，設(shè)計生產(chǎn)能力為6t/h，主要針對石油焦的煅燒工藝。回轉(zhuǎn)窯窯頭溫度約為1200℃左右，窯尾沒有快速冷卻，煅燒之后的高溫碳粉容易在空氣中燃燒容易導致燒損，同時耐火內(nèi)襯采用的是Si化合物耐火材料，不能有效的抗氟腐蝕。

國外的較為成熟的碳素煅燒爐技術(shù)，如美卓(METSO)炭素煅燒回轉(zhuǎn)窯爐，由通體部分、支撐裝置、傳動裝置、三次風裝置、窯頭罩、窯尾罩、窯頭窯尾密封、擋輪等構(gòu)成，耐火材料設(shè)置在筒體以及窯頭窯尾罩內(nèi)壁。通過后燃燒室燃燒，產(chǎn)生的高溫氣體從窯頭送入窯體，但是高溫氣態(tài)流并沒有將空氣隔離，和固態(tài)流直接接觸，在耐火襯板窯體內(nèi)實現(xiàn)煅燒，同時實現(xiàn)了從窯頭到窯尾的溫度實現(xiàn)梯度變化，這樣受到了高溫限制，但是其仍不能做到抗氟腐蝕，同時也不能實現(xiàn)快速冷卻，要實現(xiàn)高產(chǎn)量必須設(shè)計非常巨大的煅燒系統(tǒng)，其產(chǎn)率比較低。

同時，國內(nèi)其他的碳素煅燒爐技術(shù)，在碳素煅燒時為了隔絕空氣，普遍采用的火道方式，將焦和火道采用耐火材料隔開，氣態(tài)流和固態(tài)流不直接接觸，則極大的限制了其煅燒溫度。

隨著工業(yè)的發(fā)展，從廢棄物中對碳素進行分離提純，并進行煅燒成焦，實現(xiàn)廢棄物再利用。同時針對碳素煅燒工藝優(yōu)化，生產(chǎn)周期縮短，降低各項生產(chǎn)消耗指標，努力做到充分煅燒揮發(fā)分，同時減少煙氣排放，降低環(huán)保設(shè)備的工作負荷和減少焦油的排放量，實現(xiàn)節(jié)能減排是非常有必要的。

本實用新型的申請人及發(fā)明人在2010年分別申請了電解鋁廢料分離提純方法、專利號201010168303.6以及電解鋁廢料磁選方法、專利號201010168403.9，對電解鋁廢料的回收再利用進行了初步的試驗和探索，并在所得的碳素材料（碳粉）基礎(chǔ)上，于2011年研究并申請了以下專利：電解鋁廢料加工焦炭的方法及專用裝置、申請?zhí)?01110397026.0，一種煉鋁碳素材料制備方法和裝置及采用的原料、申請?zhí)?01110419835.7等專利，對碳素材料的進一步加工進行了研究。申請人發(fā)現(xiàn)，所公開的技術(shù)中，所得的碳素材料制備碳素產(chǎn)品，需要先用瀝青、焦油捏合、壓型，工藝較為復雜，所用設(shè)備多，加熱時間長，能耗大。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于，提供一種新型碳素煅燒爐。能夠?qū)⒑蛱妓剡M行充分焦化煅燒，同時實現(xiàn)快速冷卻的效果，并能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)膽抗氟腐蝕，抗高溫，同時能夠防止在高溫下內(nèi)膽被碳素還原，生產(chǎn)率高，有易于生產(chǎn)制造，成本低，不易損壞的優(yōu)點，有效降低生產(chǎn)成本。

本實用新型的技術(shù)方案。新型碳素煅燒爐，包括爐體，在爐體內(nèi)設(shè)有加熱倉,加熱倉采用碳素內(nèi)襯，加熱倉內(nèi)設(shè)有上發(fā)熱連接環(huán)和下發(fā)熱連接環(huán)，在上發(fā)熱連接環(huán)和下發(fā)熱連接環(huán)之間設(shè)有發(fā)熱體，上發(fā)熱連接環(huán)和下發(fā)熱連接環(huán)分別連接石墨橫梁。

上述的新型碳素煅燒爐，爐體內(nèi)從上到下依次設(shè)置進料口，預熱倉，加熱倉，快速冷卻倉，卸料口。

上述的新型碳素煅燒爐，快速冷卻倉下部設(shè)有冷風管陣列，冷風管陣列經(jīng)過集流箱匯集熱空氣，通過管道輸送到上部預熱倉的分流箱，分流箱中的熱空氣管道貫穿預熱倉，并匯集到另一側(cè)的集流箱。

上述的新型碳素煅燒爐，在預熱倉中設(shè)置防堵推料裝置。