[發(fā)明專利]清潔型碳素制品焙燒爐

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010897804.1
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111879133A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 張明凱
• 申請（專利權）人: 沈陽津沃技術發(fā)展有限責任公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F27D19/00;F27D1/16;F27D1/18;F27D9/00
• 代理公司: 西安東靈通專利代理事務所(普通合伙) 61242
• 代理人: 朱玲

本發(fā)明涉及焙燒爐技術領域，具體涉及一種清潔型碳素制品焙燒爐，包括：焙燒爐主體，所述焙燒爐主體由多個爐室構成，并且各個所述爐室的腔體內設有多個料箱；揮發(fā)份引出裝置和排煙管路，各個所述爐室分布在揮發(fā)份引出裝置和所述排煙管路的兩側；加熱火道，所述加熱火道設置在各個所述料箱兩側和底部，由異形耐火磚砌筑而成；橫墻，所述橫墻由標準耐火磚砌筑在料箱的端部；聯(lián)通火道，所述連通火道設置在所述焙燒爐主體的兩端；集氣爐蓋設置在各個所述爐室頂部，通過揮發(fā)份引出軟管與揮發(fā)份引出裝置的接口連通。本發(fā)明解決了現(xiàn)有常見焙燒爐焙燒碳素生制品時逸出的揮發(fā)份無法單獨回收，煙氣中瀝青焦油含量高、環(huán)境污染嚴重的難題。

技術領域

本發(fā)明涉及焙燒爐技術領域，具體涉及一種清潔型碳素制品焙燒爐。

背景技術

碳素產(chǎn)品的生制品焙燒是熱處理過程，將成型后的碳素生坯制品按工藝生產(chǎn)要求放置在焙燒爐料箱內，在生坯制品的周圍裝填6mm以下粒度的冶金焦(或石油焦)粉作為保護介質(填充料)，在隔絕空氣的條件下按一定的溫度制度進行高溫熱處理，使生坯制品內的粘結劑瀝青結焦炭化，并將骨料顆粒固結在一起的工藝處理過程。

目前，國內外冶金碳素產(chǎn)品、鋁用碳素產(chǎn)品和特種碳素(石墨)產(chǎn)品生產(chǎn)的生坯制品焙燒廣泛采用帶蓋環(huán)式焙燒爐(瑞德哈姆爐)、敞開式焙燒爐和車底式焙燒爐，但上述常見的焙燒爐都存在這樣或那樣的缺點，例如：

帶蓋環(huán)式焙燒爐(瑞德哈姆爐)的缺點：

1)、爐體結構缺陷：帶蓋環(huán)式焙燒爐分為有火井和無火井兩種結構形式，在有火井的焙燒爐中，燃料在火井內初步燃燒后返到爐蓋下進一步燃燒，高溫煙氣是從爐蓋下部空間內經(jīng)料箱周邊的格子磚中孔流向焙燒爐底部加熱煙道(六面加熱)，但由于煙氣在格子磚中孔內的流速較低，致使焙燒爐料箱上、下溫差較大(高達300℃左右)，在高溫焙燒階段需要較長的恒溫時間以保證料箱上下溫度趨于一致，能耗較高。

2)、生坯加熱過程中，生坯內的粘結劑煤瀝青由于蒸餾、分解等物理化學反應，約有30～40％煤瀝青在250～600℃溫度區(qū)間以氣態(tài)揮發(fā)份逸出直接排入爐室頂部煙氣，由于揮發(fā)份的燃點(約650～700℃)高于揮發(fā)份排出時加熱爐室煙氣溫度，揮發(fā)份無法在逸出時直接燃燒，隨煙氣氣流經(jīng)低溫預熱爐室排出。經(jīng)檢測帶蓋環(huán)式焙燒爐煙氣中的瀝青焦油含量為200～300mg/m³，因煙氣中的瀝青焦油含有致癌物質(苯并苾)，世界各國對含瀝青焦油煙氣的排放均有嚴格的限制，而且目前國際上對含有瀝青焦油煙氣普遍認可的凈化處理措施除介質吸附和高溫焚燒的辦法外尚無更好的方法，對焙燒煙氣的處理歐美國家普遍采用焚燒法，我國基本上采用噴淋+電捕的方法凈化含瀝青焦油煙氣，效果不太理想，設備使用一年后煙氣中的瀝青焦油含量均高于50mg/m³(我國現(xiàn)行標準瀝青焦油的允許排放量為20mg/m³,現(xiàn)在許多環(huán)保設備公司均采用2套電捕焦油器交替使用、清理的設備配置方案)，碳素制品生產(chǎn)焙燒爐煙氣已成為該行業(yè)的最大環(huán)境污染源。

3)、由于爐蓋下部空間直接作為高溫煙氣的流通通道，對爐蓋和爐體上表面之間的密封要求較高，若密封不嚴冷空氣直接進入爐內，造成爐室阻力過大將影響系統(tǒng)加熱效果。從而制約了加熱運轉爐室的數(shù)量(加熱運轉爐室數(shù)量越多、低溫爐室爐蓋下的負壓越大、密封難度越高)，限制了焙燒爐生產(chǎn)能力的提高。

4)、由于爐蓋耐溫溫度和結構尺寸的限制，使得每個爐室內設置的料箱數(shù)量不可能無限增加，每個爐室的制品裝爐數(shù)量相對于敞開式焙燒爐較少。

敞開式焙燒爐的缺點：

1)、爐體結構缺陷：敞開式焙燒爐加熱火道在料箱兩側(兩面加熱)、爐底、爐頂面和端面不加熱，當料箱寬度超過750mm時，料箱底部等溫線高度較大，高溫焙燒階段需要較長的恒溫時間以保證料箱中心溫度與兩側溫度一致，在焙燒大規(guī)格碳素制品時能耗的增加幅度較大。