炭素焙烧炉制造技术

一种炭素焙烧炉具有至少一个竖直焙烧炉道，它采用用于将所要焙烧的生炭素体设置在竖直焙烧炉道的顶部处并且用牺牲介质例如包覆焦炭包覆这些生炭素体的系统和方法。本发明专利技术提供了控制用来在焙烧炉道内包围炭素体的牺牲介质的系统和方法。提供了挥发物抽取系统和方法。提供了用于卸载经焙烧炭素体的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】炭素焙烧炉
本专利技术大体上涉及炭素焙烧炉，更具体地说涉及具有竖直配置的焙烧炉道的炭素焙烧炉。在一种结构中，本专利技术涉及具有至少一条竖直设置的焙烧炉道但是通常为竖直设置的焙烧炉道阵列的炉子，该焙烧炉道用来焙烧在包覆在牺牲介质中期间向下行进穿过焙烧炉道的炭素体。
技术介绍
各种操作都需要生炭在使用之前进行焙烧。这些操作中的一些采用颗粒状生炭，而其它采用了块状生炭。一种这样的焙烧操作是制造阳极，该阳极随后用于生产铝。通过电解方法将氧化铝转变为金属铝导致大量消耗炭素阳极。熔融铝沉积到炭素阴极上，并且同时氧沉积在电解池的炭素阳极上并且消耗该炭素阳极。通常，每生产一吨铝要消耗0.4吨炭素。因此，铝冶炼厂需要大量连续供应炭素阳极。冶炼厂一般现场制造炭素阳极作为铝生产工艺的整体组成部分。用于铝生产过程的炭素阳极制造包括生产“生的”阳极块并且焙烧这些“生的”阳极块以生产适用于铝生产过程的阳极。“生的”阳极块的生产涉及将压碎的焦炭或无烟煤与粘接剂混合，该粘接剂例如包含有煤焦油沥青。然后将该粘性混合物压制以形成“生的”阳极块。根据冶炼厂的要求，“生的”阳极块其重量通常为几百公斤至一吨以上。焦炭和沥青粘接剂的混合物通常在室温下固化并且在超过大约50摄氏度的温度下软化。挥发性组分在50摄氏度至400摄氏度之间的温度下释放出。在进一步加热一段时间至大约1200摄氏度时，阳极硬化，从而导致更好的物理性能，例如导电性和抗氧化性。在WO99/06779中披露了具有基本上竖直的焙烧炉道的炭素阳极焙烧炉。生的阳极在竖直焙烧炉道内包装在牺牲介质中，并且向下运动穿过焙烧区。经焙烧的阳极与包围着这些阳极的牺牲介质的一部分一起从焙烧炉道的底部去除。牺牲介质在焙烧炉道内的运动必须如此进行控制，从而底部阳极的去除不会扰乱牺牲介质围绕着高于焙烧炉道设置的阳极的包覆。牺牲介质的装载和卸载是急需改善的问题。例如在WO99/06779中所披露的竖直炉道焙烧炉的另一个问题在于经焙烧阳极在焙烧炉的底部处的去除。这些阳极在处于焙烧炉道中期间设置在自支撑柱中。在不翻倒该柱的同时去除最下面的经焙烧阳极的问题是急需改善的问题。沥青烟雾或挥发物的去除和处理是急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了具有至少一个竖直焙烧炉道的炭素焙烧炉，它采用用于控制用来在焙烧炉道内包围炭素体的牺牲介质的系统和方法。该系统和方法包括设置在装载牺牲介质的焙烧炉顶部处的元件和设置在卸载牺牲介质的焙烧炉底部处的元件。本专利技术提供了一种炭素焙烧炉，它具有在支撑着保持在焙烧炉道中的炭素体柱期间将在焙烧炉道阵列底部处的受焙烧炭素体卸载的系统和方法。本专利技术提供了一种挥发物抽取系统，它从焙烧炉的上部抽取挥发物烟雾并且在焙烧炉的焙烧部分中将挥发物烟雾导入到燃烧炉中。该系统使得挥发物烟雾能够选择地传输给后燃烧室并且在紧急情况期间自动地输送给后燃烧室。本专利技术提供了挥发物抽取通道，它们与焙烧烟雾通道分开并且夹在焙烧烟雾通道的各个部分之间。本专利技术提供了挥发物抽取入口，它们从焙烧炉道向上倾斜。本专利技术提供了具有用来将介质输送给焙烧炉道的牺牲介质输送系统。本专利技术提供了夹钳组件，它们夹持第二最下面制品以使得最下面的制品能够从焙烧炉去除。本专利技术提供了与焙烧炉的每个系统关联使用的方法。现在将参照这些附图对本专利技术作进一步说明。在这些附图中，炭素制品由用在铝熔炼工业中的阳极所表示。要理解的是，本专利技术的各个特征同样适用于以块状或颗粒状提供的其它炭素制品的焙烧。在本专利技术中所述的多个单独的焙烧炉特征和方法步骤可以相互组合以形成其它独特的组合方案。附图说明图1为具有呈阵列布置的多个焙烧炉道的竖直炉道炭素焙烧炉的示例性结构的正视图。图2为图1的示例性焙烧炉结构的顶视图。图3为该焙烧炉的顶部的透视图，显示出设置在其最上面位置处的六个阳极，其中两个焙烧炉道空出以便显示出在焙烧炉道的顶部周围的结构。图3还显示出用于将牺牲介质装载到阳极周围的焙烧炉道中的系统。图4为焙烧炉道的透视图，其中阳极拆除以显示出阳极引导件、刷子和牺牲介质输送机。该视图还显示出在耐火砖中的开口，它们限定了通向挥发物烟雾去除系统的入口。图5A为在挥发物抽出开口出的焙烧炉壁的剖视图。图5B为用于挥发物烟雾抽出通道的衬垫结构上的透视图。图5C为用单独阀门控制的分段挥发物抽出通道的示意图。图6为从焙烧炉道内部向上朝着焙烧炉道顶部看的透视图，其中将耐火砖去除以显示出重叠的刷子和通向牺牲介质输送机的出口。图7为用来将牺牲介质输送给围绕着阳极的焙烧炉道顶部的牺牲介质输送机的装载端部的透视图。图7A为沿着在图7中的7A-7A线剖开的剖视图，显示出如何采用可调节门来控制牺牲介质的供给。图8为图7的牺牲介质输送机的端部的透视图，显示出用于传动链条的调节机构。图9为图7和8的牺牲介质输送机的透视图，显示出刷子和出口开口，它们使得牺牲介质能够离开输送机进入到围绕着阳极的焙烧炉道。图10为图7和8的牺牲介质输送机的一部分的顶部透视图，显示出惰辊和桨叶，用来沿着输送机的长度分配牺牲介质。图11为六条挥发物抽出通道的透视图，在没有耐火砖和在这些通道与燃烧器和后燃室之间的可选择配置的连接部的情况下显示出。图12为焙烧炉的侧面的透视图，显示出主焙烧炉燃烧器和用来输送挥发物烟雾的管道。图13为设置在焙烧炉道的底部处的示例性牺牲介质控制组件的端视图。图14为牺牲介质控制组件的示意性剖视图，用示意性箭头显示出牺牲介质的运动。图15为在图14中显示出的组件的端部的透视图，其中为了清楚起见去除了阳极。图16为向上朝着阳极焙烧炉道的底部看的透视图，显示出图15的结构的位置，并且还显示出用于牺牲介质控制组件的典型促动机构。图17为示例性输送机的一部分的透视图，用来在受焙烧阳极已经从焙烧炉道中移出之后使得受焙烧阳极从焙烧炉下面移出。图18为用来卸载最下面的受焙烧阳极并且控制阳极柱通过焙烧炉道的运动的机构的透视图。图19为图18的机构的透视图，其中去除了一些部分以显示出另外的特征。图20为在两条相邻焙烧炉道的底部侧看的透视图，显示出用来在从焙烧炉中去除最下面的受焙烧阳极期间用来支撑该阳极柱的保持装置。图21为示意图，显示出用于保持装置和保持装置的促动器的示例性结构。图22显示出在阳极卸载期间保持阳极柱的保持装置的促动器。图23为侧透视图，显示出在去除最下面受焙烧阳极期间与阳极结合的图20的保持装置，并且还显示出用于这些保持装置的可选促动器。图24显示出设置在共同驱动轴上的一对保持装置。图25和26显示出用于适应保持装置的两个位置。图27为用于卸载阳极的可选输送机结构的顶部示意图。图28为图27的端视图。图29为设置在阳极顶部上的可选阳极间隔件的顶视图。图30为焙烧炉主体的侧视图，显示出气流通道。图31在一组挥发物抽出入口的位置处的贯穿图30剖开的剖视图。图32为贯穿焙烧炉道剖开的剖视图，显示出挥发物抽出入口的布置。图33为贯穿焙烧炉主体的剖视图，显示出供挥发物抽出入口使用的衬垫。类似的附图标记在整个说明书中指代类似的部件。具体实施方式竖直炉道焙烧炉的示例性结构在下面的说明书中用附图标记10表示。图1显示出焙烧炉10的正视图，而图2显示出焙烧炉10的顶视图，显示出呈3×4阵列布置的多个炭素体焙烧炉道12的位置，其中具有三排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于焙烧生炭素制品的竖直炉道炭素焙烧炉，该焙烧炉包括：炉体，其限定用于接收炭素制品的基本上竖直的焙烧炉道，所述焙烧炉道具有设置在焙烧区上方的挥发物抽取区；所述炉体限定与所述焙烧炉道连通的挥发物抽取入口，所述挥发物抽取入口设置在所述焙烧炉道的挥发物抽取区中；所述炉体限定设置在所述焙烧炉道的相对侧面上的焙烧烟雾通道以接收焙烧烟雾；与每个所述焙烧烟雾通道相关联的燃烧器；并且所述挥发物抽取入口与燃烧器流体连通，从而将通过所述挥发物抽取入口从所述焙烧炉道抽出的挥发物烟雾输送给所述燃烧器以便燃烧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.16 US 61/714,6341.一种用于焙烧生炭素制品的竖直炉道炭素焙烧炉，该焙烧炉包括：炉体，其限定用于接收炭素制品的基本上竖直的焙烧炉道，所述焙烧炉道具有设置在焙烧区上方的挥发物抽取区；所述炉体限定与所述焙烧炉道连通的挥发物抽取入口，所述挥发物抽取入口设置在所述焙烧炉道的挥发物抽取区中；由所述炉体承载的衬垫，所述衬垫限定了与所述挥发物抽取入口连通的挥发物抽取通道；所述炉体限定设置在所述焙烧炉道的相对侧面上的焙烧烟雾通道以接收焙烧烟雾；向所述焙烧烟雾通道提供焙烧烟雾的燃烧器；并且所述挥发物抽取入口与所述燃烧器通过衬垫流体连通，从而能够将通过所述挥发物抽取入口和所述衬垫从所述焙烧炉道抽出的挥发物烟雾选择性地输送给所述燃烧器以便燃烧。2.如权利要求1所述的炭素焙烧炉，其中所述炭素制品为用于铝生产的炭素阳极。3.如权利要求1所述的炭素焙烧炉，其中所述焙烧炉包括卸载装置，该卸载装置使得所述炭素制品基本上连续地运动穿过所述焙烧炉道。4.如权利要求1所述的炭素焙烧炉，其中所述焙烧炉包括阀门，所述阀门使得所抽出的挥发物烟雾选择性地输送给所述燃烧器。5.如权利要求1所述的炭素焙烧炉，其中所述炉体限定有沿着所述焙烧炉道设置在所述挥发物抽取区内的多个竖直高度处的多个挥发物抽取入口。6.如权利要求5所述的炭素焙烧炉，其中所述炉体限定有设置在所述焙烧炉道的不同侧面上的多个挥发物抽取入口。7.如权利要求1所述的炭素焙烧炉，其中所述挥发物抽取入口向上远离所述焙烧炉道倾斜。8.如权利要求1所述的炭素焙烧炉，其中所述炉体限定用于接收炭素制品的多个基本上竖直的焙烧炉道；每个焙烧炉道具有设置在焙烧区上方的挥发物抽取区；所述炉体限定与所述焙烧炉道连通的多个挥发物抽取入口；所述多个挥发物抽取入口设置在所述焙烧炉道的挥发物抽取区中；所述衬垫限定了用于每个挥发物抽取入口的分段式通道，从而可以单独控制每个挥发物抽取入口。9.如权利要求1所述的炭素焙烧炉，其中所述炉体限定用于接收炭素制品的多个基本上竖直的焙烧炉道；每个焙烧炉道具有设置在焙烧区上方的挥发物抽取区；所述炉体限定与所述焙烧炉道连通的多个挥发物抽取...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·K·拉扎罗，
申请(专利权)人：拉泽尔安诺德科技股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH