專利名稱:一種對(duì)經(jīng)瀝青浸漬后的炭素制品二次焙燒的隧道窯的制作方法
本發(fā)明是對(duì)一次焙燒后經(jīng)瀝青浸漬的炭素制品二次焙燒的隧道窯，屬于國(guó)際專利分類COlB 31/04。
通常的二次焙燒方法是，用液體瀝青浸漬一次焙燒后的炭素制品，將它放在陶瓷或金屬的匣缽中在隧道窯中進(jìn)行二次焙燒。目前已成為了制備大規(guī)格、高功率和超高功率石墨電極等炭素制品的有效手段。對(duì)于窯熱量的合理利用，焙燒中產(chǎn)生的瀝青煙氣和瀝青的利用等問(wèn)題，最近一些炭素廠家作了一些工作，如美國(guó)專利4128394所述的技術(shù)就是其中一種。該項(xiàng)技術(shù)的主要特征在于窯的中部設(shè)有拱形空間。裝有二次焙燒的炭素制品的敞開(kāi)式的匣缽(匣缽上蓋開(kāi)了很多孔)放在移動(dòng)的窯車(chē)上。在窯的焙燒帶上裝有氣體面循環(huán)裝置。當(dāng)窯中的熱氣體上升時(shí)，匣缽中炭素制品焙燒而產(chǎn)生的瀝青煙和窯內(nèi)氣體一起匯集在拱形空間排出窯外。這些高溫?zé)煔獗怀槿肴紵?、在那里遇到燃料燃燒的火焰而被燃燼，成了潔凈的高溫氣體，經(jīng)高溫風(fēng)機(jī)送入窯中來(lái)焙燒炭素制品，而二次焙燒的炭素制品所含的瀝青，一部分在予熱、焙燒過(guò)程中流下，聚積在匣缽底部的瀝青接收底盤(pán)中，隨著焙燒的進(jìn)行，瀝青被干餾成半焦。
該項(xiàng)發(fā)明存在著如下缺點(diǎn)1、匣缽中的瀝青煙氣與窯內(nèi)氣氛混合后抽出，其缺點(diǎn)在于瀝青煙氣是可燃性氣體，而窯內(nèi)為氧化性氣氛，兩者混合在抽出過(guò)程中必須采用嚴(yán)格的科學(xué)手段控制氧的濃度，否則會(huì)很容易在抽出的管道、燃燼爐、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中發(fā)生放炮或爆炸性事故。
2、所謂控制氧濃度，實(shí)際就是要控制窯內(nèi)氣體量和瀝青煙量之間的比例，但是構(gòu)成這種量比的因素很多，很復(fù)雜，很難掌握。諸如二次焙燒的炭素制品的規(guī)格、裝爐量、瀝青浸漬在制品中的含量等不同，是隨時(shí)變化的，制品不同，焙燒曲線也不盡一致等等，其中一個(gè)因素有變化，上述的兩種量的比值就要發(fā)生變化，窯內(nèi)溫度、壓力稍有變化也會(huì)影響兩種量的比值。要控制其比較準(zhǔn)確的濃度，就必須用相當(dāng)多的資金設(shè)置一套復(fù)雜的控制系統(tǒng)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)。而且仍然避免不了操作復(fù)雜，調(diào)節(jié)困難的缺點(diǎn)。
3、瀝青煙和窯內(nèi)氣體混合抽出的工藝方法，一旦溫度控制不好，瀝青煙很容易在匣缽上蓋的排氣口處發(fā)生局部不規(guī)則性著火，造成局部燃燒致使匣缽早期氧化破壞，提高焙燒成本費(fèi)用;窯內(nèi)氧化性氣體隨時(shí)有可能進(jìn)入匣缽內(nèi)造成制品氧化。
根據(jù)美國(guó)專利4128394的說(shuō)法，他們采用四套復(fù)雜的氣體再循環(huán)系統(tǒng)(包括燃燼爐，高溫風(fēng)機(jī)、管道等)和控制系統(tǒng)來(lái)解決這兩個(gè)問(wèn)題，但是這種風(fēng)機(jī)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和材料要求高，造價(jià)昂貴，生產(chǎn)控制需要嚴(yán)密的手段。而且要長(zhǎng)年增大動(dòng)力消耗。
4、瀝青在匣缽底盤(pán)里干餾成半焦，雖然可作為焦碳回收利用，但實(shí)踐證明，這種干餾焦全部焦化在底盤(pán)上，焦結(jié)得非常結(jié)實(shí)，用風(fēng)鎬也難以取下來(lái)，這就需要化費(fèi)大量的清理勞務(wù)費(fèi)用，或設(shè)置專門(mén)的清理機(jī)械設(shè)備。
本發(fā)明便是針對(duì)上述缺點(diǎn)作了改進(jìn)，其內(nèi)容結(jié)合如下附圖1為本發(fā)明的二次焙燒裝置的系統(tǒng)圖圖中的Ⅰ為予熱帶;Ⅱ?yàn)楸簾龓?Ⅲ為冷卻帶;
1為隧道窯，2為排風(fēng)機(jī)，3為瀝青煙導(dǎo)出機(jī)構(gòu)，4為熱煙氣攪動(dòng)風(fēng)機(jī)，5為煤氣燃燒室，6為瀝青煙氣燒燼室，7為瀝青燃燼室，8為助燃風(fēng)機(jī)，9為強(qiáng)制冷卻用風(fēng)機(jī)，10為瀝青導(dǎo)出裝置，11為瀝青
槽;12為瀝青泵，瀝青煙氣通過(guò)導(dǎo)出裝置導(dǎo)出后進(jìn)入數(shù)個(gè)瀝青煙氣燃燼室6中燃燼。液體瀝青經(jīng)導(dǎo)出裝置從窯中導(dǎo)出后進(jìn)入瀝青
罐。11中經(jīng)過(guò)濾后用泵送至瀝青燃燼室燃燼，或返回生產(chǎn)系統(tǒng)。
附圖2是本發(fā)明二次焙燒裝置的斷面圖，圖中為13為匣缽上蓋，14為匣缽底盤(pán)，15為瀝青導(dǎo)管，16為瀝青燃燼室，17為瀝青燃燒器。
附圖3是附圖2中Ⅰ的放大圖，圖中18為內(nèi)導(dǎo)管，19為瀝青煙引出口，20為外導(dǎo)管，21為導(dǎo)管出口，22為罩，23為動(dòng)力機(jī)構(gòu)如氣缸，24為閥體，25為端桿，26為閘板，27為密封材料，28為匣缽上蓋。
附圖4是附圖2中Ⅱ的放大圖，圖中29為匣缽底盤(pán)，30為瀝青流出錐形口，31為錐形塞，32為轉(zhuǎn)柄，33為轉(zhuǎn)柄，34為轉(zhuǎn)柄桿，35為動(dòng)力機(jī)構(gòu)如氣缸，36為動(dòng)力推桿，37為瀝青導(dǎo)管，38為隧道窯側(cè)墻，39為熱氣體通道的耐火材料砌塊。
本發(fā)明是對(duì)瀝青浸漬后的炭素制品二次焙燒的隧道窯，如附圖1所示隧道窯1分為予熱帶，焙燒帶和冷卻帶。窯側(cè)壁下部設(shè)有加熱氣體噴入孔，窯中一些連在一起的移動(dòng)窯車(chē)，每個(gè)窯車(chē)上都架空裝著匣缽，匣缽中裝有需二次焙燒的碳素制品，每個(gè)匣缽都為密封的，匣缽是由底盤(pán)29和上蓋13組成，底盤(pán)29和上蓋13之間由密封材料密封，在每個(gè)密封匣缽上部有一個(gè)裝有自動(dòng)閥門(mén)26的瀝青煙氣導(dǎo)出口，如附圖3所示，閥門(mén)和關(guān)閉靠平衡配重來(lái)實(shí)現(xiàn)。如附圖4所示在匣缽下部設(shè)有瀝青流出錐形口30，平時(shí)此口由錐形塞31關(guān)閉，靠邊設(shè)有由轉(zhuǎn)柄32、轉(zhuǎn)柄板33，轉(zhuǎn)柄桿34組成機(jī)構(gòu)。當(dāng)轉(zhuǎn)柄板33被動(dòng)力機(jī)構(gòu)如氣缸35通過(guò)推桿36推動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)把柄33轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)柄桿34頂起錐形塞31，匣缽底盤(pán)29中的液體瀝青流出，流入下面的瀝青導(dǎo)管37導(dǎo)出窯外。匣缽內(nèi)產(chǎn)生的瀝青煙氣通過(guò)上部引出機(jī)構(gòu)3導(dǎo)出，導(dǎo)出的瀝青煙氣被引入燃燼室6燃燒，燃燒后的熱煙氣進(jìn)入窯內(nèi)加熱匣缽。導(dǎo)出的液體瀝青進(jìn)入瀝青槽11，經(jīng)過(guò)濾后用泵送至瀝青燃燼室燃燼，或返回生產(chǎn)系統(tǒng)作為原料。
當(dāng)窯車(chē)按指令停車(chē)時(shí)，氣缸23動(dòng)作，內(nèi)導(dǎo)管18和罩22下降并插在匣缽上蓋13密封材料27里，氣缸23繼續(xù)下降推動(dòng)，閥體24打開(kāi)，并由端桿25頂開(kāi)閘板26，匣缽上蓋28的瀝青煙出口與內(nèi)導(dǎo)管18通道接通，同時(shí)導(dǎo)管出口21與外導(dǎo)管20的瀝青煙引出口19接通。此時(shí)匣缽、瀝青煙氣導(dǎo)出機(jī)構(gòu)和瀝青煙燃燒器構(gòu)成一個(gè)與外界隔絕的瀝青煙通管。借助匣缽內(nèi)的正壓和瀝青煙燃燒器的引射負(fù)壓，使匣缽內(nèi)產(chǎn)生的瀝青煙引入燃燒器內(nèi)燃燼掉。這樣既保證了匣缽內(nèi)的瀝青煙不逸到窯內(nèi)，也保證窯內(nèi)氣體不逸入匣缽內(nèi)與瀝青煙混合造成燃燒爆炸及氧化制品等事故。當(dāng)窯車(chē)擬向前移動(dòng)時(shí)首先通過(guò)儀表指令氣缸23向上動(dòng)作，先將閥體24關(guān)閉，端桿25同時(shí)向上，與閘板26脫離接觸，則閘板26由于配重作用自動(dòng)關(guān)閉。然后上提內(nèi)導(dǎo)管18，罩22隨之上升，出口21和瀝青引出口19錯(cuò)開(kāi)，切斷19與21后，窯車(chē)向前移動(dòng)一個(gè)車(chē)位。即在窯車(chē)移動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)，匣缽仍處密閉狀態(tài)。瀝青煙氣即不外泄，窯內(nèi)氣也不能進(jìn)入，同時(shí)引出機(jī)構(gòu)中閥體24處于關(guān)閉狀態(tài)，也使瀝青煙氣引出通道與窯內(nèi)隔絕。
對(duì)于液體瀝青的導(dǎo)出，本發(fā)明就是在窯的恰當(dāng)位置上，設(shè)置固定的液體瀝青導(dǎo)管，并對(duì)左的設(shè)置了頂推機(jī)構(gòu)，例如氣缸頂推。當(dāng)窯車(chē)按指令到述指定位置，氣缸動(dòng)作推開(kāi)錐形塞，積存在匣缽內(nèi)的瀝青，從錐形口流到固定在窯內(nèi)的瀝青接受漏斗內(nèi)引出窯外。當(dāng)匣缽內(nèi)瀝青流盡后，氣缸推桿返回，錐形塞31由自重把錐形口30塞住，使匣缽密閉。
本發(fā)明匣缽是組合式的、可由數(shù)塊陶瓷和金屬板裝置配而成，但是采用耐熱鑄鐵材料的薄板裝配較好，當(dāng)局部氧化時(shí)只需更換某一塊板即可，無(wú)需將匣缽全部報(bào)廢，匣缽壽命長(zhǎng)，焙燒成本低。
本發(fā)明窯是利用冷卻帶的熱氣體作為助燃風(fēng)，由附圖1的風(fēng)機(jī)9將冷風(fēng)送入冷卻帶冷卻制品，然后再由風(fēng)機(jī)8將予熱了氣體抽出作助燃風(fēng)送入各燃燒室5、6、7中去，以充分利用冷卻帶的余熱，提高熱效率。本發(fā)明的窯還設(shè)置了熱煙氣循環(huán)系統(tǒng)，用風(fēng)機(jī)4將予熱帶高溫區(qū)和焙燒帶低溫區(qū)的熱煙氣抽出后送入予熱帶的低溫區(qū)，作為予熱帶低溫區(qū)的攪拌氣體，減少上下溫差，和加速該區(qū)制品的予熱，減少予熱時(shí)間，提高熱效率。此外窯的予熱、焙燒、冷卻各帶溫度和負(fù)壓均可調(diào)節(jié)，使之接近或達(dá)到設(shè)定的焙燒效果。
綜上所述與已有技術(shù)相比，本發(fā)明能使焙燒時(shí)產(chǎn)生的瀝青煙氣和窯內(nèi)氣體分開(kāi)而單獨(dú)被引出至燃燼室內(nèi)焚燒掉，避免了大量瀝青煙逸在窯內(nèi)，不僅節(jié)省了能源而且完善地解決了環(huán)境的污染;本發(fā)明將焙燒時(shí)從浸漬品中流出的瀝青導(dǎo)出窯外，既可作為燃料在窯體燃燼室內(nèi)燃燒作為能源，也可返回生產(chǎn)系統(tǒng)作為原料，從而避免了瀝青在窯內(nèi)到外流淌或在匣缽底盤(pán)上結(jié)焦而造成清理困難。因此，本發(fā)明具有低能耗。無(wú)污染、高效率、低成本、投資省和設(shè)備容易解決等優(yōu)點(diǎn)。它不僅適用于碳素制品的二次焙燒，也適用于瀝青浸漬的耐火材料的焙燒。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)經(jīng)瀝青浸漬后的炭素制品二次焙燒的隧道窯，窯分為予熱帶，焙燒帶和冷卻帶、窯側(cè)壁下部設(shè)有加熱氣體噴入孔，窯中一些連在一起的移動(dòng)窯車(chē)、每個(gè)車(chē)上都裝有匣缽，內(nèi)裝需二次焙燒的碳素制品，其特征在于，裝二次焙燒的碳素制品的每個(gè)匣缽都是密封和裝配式的。在密封匣缽上部有一個(gè)裝有自動(dòng)閥門(mén)的瀝青煙氣導(dǎo)出口；下部有一個(gè)裝有自動(dòng)閥門(mén)的液體瀝青導(dǎo)出口，焙燒中產(chǎn)生的瀝青煙氣和瀝青分別由二個(gè)導(dǎo)出口導(dǎo)出窯外，作為燃料，燃燒后的高溫?zé)煔庵苯铀腿敫G內(nèi)作為部份熱源。導(dǎo)出的瀝青也可作為原料使用。
2.按權(quán)利要求
1所說(shuō)的瀝青煙氣導(dǎo)出裝置其特征在于在隧道窯的指定位置上設(shè)有數(shù)個(gè)瀝青煙氣導(dǎo)出管，瀝青煙氣導(dǎo)出管為可伸縮套管結(jié)構(gòu)，并構(gòu)成一個(gè)開(kāi)放閥門(mén)，在導(dǎo)管下端設(shè)有密封罩。
3.按權(quán)利要求
1所述的焙燒中把瀝青煙氣作為燃料的導(dǎo)出方法，其特征在于瀝青煙氣是由帶有引射結(jié)構(gòu)的燃燒器抽出的。
4.按權(quán)利要求
1所述焙燒中瀝青導(dǎo)出裝置其特征在于，在隧道窯指定位置上設(shè)有瀝青導(dǎo)出閥門(mén)的自動(dòng)頂起機(jī)構(gòu)和導(dǎo)管。
5.按權(quán)利要求
1所述的密封的裝配式匣缽其特征在于匣缽是由數(shù)塊金屬薄板裝配而成，金屬薄板以耐熱鑄鐵為準(zhǔn)。
6.權(quán)利要求
1所述的隧道窯分子為予熱帶，焙燒帶和冷卻帶，其特征在于利用冷卻帶的熱煙氣作為焙燒帶燃燒用的助燃風(fēng)，利用予熱帶高溫區(qū)和焙燒帶低溫區(qū)的熱煙氣作為予熱帶低溫區(qū)的加熱和攪拌的氣體。
專利摘要
一種對(duì)經(jīng)瀝青浸漬后的炭素制品二次焙燒的隧道窯。將需焙燒制品裝在窯車(chē)上的密封匣缽內(nèi)。焙燒中產(chǎn)生的瀝青煙氣和瀝青分別從匣缽的不同導(dǎo)出口導(dǎo)出窯外。由密封管道導(dǎo)出瀝青煙氣燃燼作為部分熱源，液體瀝青可作燃料也可作原料用。窯內(nèi)熱氣體也被用作攪拌和加熱氣體，從而提高窯熱效率、消除污染，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，工程投資也較省。本發(fā)明不僅適用于炭素制品的二次焙燒，而且適用于經(jīng)瀝青浸漬的耐火材料的焙燒。
文檔編號(hào)C01B31/04GK85104678SQ85104678
公開(kāi)日1987年8月19日 申請(qǐng)日期1985年6月10日
發(fā)明者林小峰, 梁兆華 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院, 吉林炭素廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan