[發明專利]一種節能碳陽極焙燒系統及其方法

無效

• 申請號: 201310035261.2
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103134314A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 郭力;馮濤;牛立群;李剛;陳建紅
• 申請（專利權）人: 北京華索科技股份有限公司
• 主分類號: F27B13/00
• 分類號: F27B13/00;F27B13/06;F23L15/00
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技術領域

本發明涉及一種焙燒系統及其方法，尤其是一種節能碳陽極焙燒系統及其方法。

背景技術

目前，國內陽極焙燒是通過環式焙燒爐和配套1-3個加熱系統來進行的，一般的說，12-18個焙燒室配1套加熱系統；只有16-20個焙燒室組成的中型環式焙燒爐，通常以一個加熱系統進行生產。

圖1為一個38室組成的敞開式環式焙燒爐運行示意圖，焙燒分為兩個火焰系統，每個火焰系統有19個爐室，其中6個爐室加熱焙燒，9個爐室冷卻，其余4個爐室進行裝爐、出爐或修爐。每隔一定時間有1個裝好生坯的爐室串接到加熱系統中，同時有1個已經完成加熱的爐室離開加熱系統進入冷卻狀態，前后2個爐室進入加熱系統的間隔時間由所采用的升溫曲線的總加熱時間被1個系統中的加熱爐室相除而得。

一個火焰系統由三個燃燒架1和三個熱電偶5、一個排煙架6、一個測溫測壓架7、一個零壓架4、一個鼓風架9和一個冷卻架8組成，系統配置如圖2所示。環式焙燒爐使用煤氣、天然氣或重油為加熱燃料。系統正常運行過程中，一個加熱系統中只需向高溫階段的三個焙燒室噴入燃料燃燒，后面的幾個焙燒室都是利用高溫爐室排出的高溫煙氣和生坯中溢出的揮發分燃燒加熱，最后1個預熱爐室接通廢氣煙道排出廢氣。廢氣煙道與排煙機相連，由排煙機產生抽力使最后一個加熱爐室保持一定的負壓，最前面的高溫爐室也應保持微量負壓，因此，生產過程中全部加熱爐室都處于負壓狀態。燃料供給的自動控制根據每一條火道、每一時刻的溫度情況進行調整，同時，揮發分也是一個重要的燃料來源，控制揮發分在陽極預熱段中部大量燃燒，對利用熱能和控制焙燒曲線也極其重要。利用得當，揮發分作為燃料的組成部分，可占整個生產過程中燃料消耗的35％以上。

要使燃燒控制在最佳狀態的又一關鍵是風量—氧氣的提供。風量小，氧量少，燃料不能充分燃燒，在負壓狀態下，會被抽入煙斗中，浪費燃料和揮發分；而且煙氣中富余可燃成分，在爐后部有爆炸危險，一旦有滲入空氣與高溫含煤氣的煙氣相遇，發生爆炸的事，屢見不鮮，這種情況說明，揮發分和煤氣在應該燃燒的部分—加熱爐室和陽極預熱爐室未能充分燃燒，其原因主要是缺氧。

在實際生產過程中，燃燒系統所需的風量主要來自于兩個方面。一是從鼓風架進入，這部分風量首先吸收進入冷卻狀態的陽極塊及填充焦的熱量，經充分提高溫度后，為燃燒系統提供燃料燃燒所需氧量，由于燃燒系統要保證高溫(1#燃燒架)加熱爐室的前的微壓或零壓狀態，所以這部分風量只能為高溫(1#燃燒架)加熱爐室的燃燒提供足夠的氧量，而次高溫加熱爐室(2#、3#燃燒架)的燃料燃燒和揮發分燃燒所需的氧量很大比例就來自與另一個方面，系統漏風。系統漏風包括兩個方面：火道漏風和料箱壁漏風，當鼓風機鼓入的風量不足時就需要依靠漏風填充空氣，以使燃料和揮發分充分燃燒。系統漏風量的多少與負壓的大小成正比，由于碳陽極的揮發分是通過料箱墻壁縫隙進入火道的，保持系統一定的負壓，有利于生陽極預熱產生的揮發分從料箱沿墻壁縫隙進入火道燃燒，負壓不足將會影響揮發分的吸入。但負壓過大，從系統外吸入的冷空氣過多，也就是漏風量過大，又會引起煙氣溫度降低，反而影響了揮發分的燃燒，同時也加大了排煙量，易將未經燃燒的揮發分被煙氣帶走，增加了系統的熱量損失，增加了陽極噸耗，反而影響了系統溫度和壓力平衡。

發明內容

本發明提供了一種環保節能的節能碳陽極焙燒系統及其方法。

實現本發明目的之一的節能碳陽極焙燒系統，包括三個燃燒架、一個排煙架、一個測溫測壓架、一個零壓架、一個鼓風架和一個冷卻架；還包括一個位于燃燒架前面的熱風架、一個位于燃燒架后面的輔助燃燒架和熱風輸送管道；所述熱風架、燃燒架和輔助燃燒架分別通過連接器與熱風輸送管道連接。

所述燃燒架包括架體、現場控制站、溫度測量設備、燃料供給控制設備、熱風輸送管道和燃燒器。

所述熱風輸送管道與燃燒室之間設有高溫閥門。為了保證在熱風抽取過程中隊各條火道的不均衡而影響陽極碳塊的質量，必須保持各條火道的溫差不能過大，因此，在熱風架上對應各個火道的進風口處安裝有高溫閥門，根據冷卻爐室料箱的溫度調整閥門的開度。

實現本發明目的之二的一種節能碳陽極焙燒方法，向燃燒室內送入高溫熱風；

所述高溫熱風的產生是由鼓風機將空氣鼓入冷卻爐室的煙道，這部分風量首先吸收進入冷卻狀態的陽極塊及填充焦的熱量，經充分提高溫度后，通過熱風架的高溫風機送入熱風輸送管道，再經連接器分別送入三個燃燒架的各條火道的燃燒器噴嘴，按照一定的配比吹入加熱爐室的各條火道中，為燃燒系統提供燃料燃燒所需氧量。