一种分离回收铝电解槽内衬固体废料和石油焦脱硫的电阻炉，包括炉壳、球冠状炉盖、炉内衬、筒式耐火混凝土砌体、耐火混凝土顶板、保温盖板和两个石墨电极；筒式耐火混凝土砌体的内壁与耐火混凝土套筒间设有多个耐火混凝土墙体围成的井式主料室、井式副料室和井式空腔，井式主料室内填充铝电解槽阴极碳块的碎块料或石油焦的碎块料构成的电阻发热体，上部石墨导电体和下部石墨导电体将各电阻发热体串联。本实用新型专利技术的装置采用垂直设置的电阻发热体，在具有圆筒型炉体径向温度分布均匀的同时，还具有轴向电流分布均匀的效果，相对于传统技术可进一步扩大单炉装载量，提高生产效率和分离效果。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于冶金及环境
，特别涉及一种分离回收铝电解槽内衬固体废料和石油焦脱硫的电阻炉。
技术介绍
铝是用冰晶石-氧化铝熔盐电解的方法生产的，用于冰晶石-氧化铝熔盐电解生产金属铝的电解槽在破损后进行大修的过程中产生大量含有氟化物电解质和金属钠的废阴极炭质炭块和含有氟化物的耐火材料固体废料，这些固体废料中的氟化物电解质是有毒有害物质，如果将这些固体废料弃之，将会对环境产生严重影响，因此人们一直没有间断对铝电解槽固体废料的无害化处理以及分离和回收利用的研究。根据这些研究申请的专利很多，但至今为止，尚未有一项专利技术在工业上获得推广应用。最近，冯乃祥开发了一种用真空蒸馏法分离铝电解槽内衬固体废料和石油焦高温脱硫的技术与装置（CN105088274A、CN104894601A、CN105603216A），这些专利技术为分离、回收和利用铝电解固体废料开辟了新途径，其方法和技术不仅具有工艺简单、成本低、分离彻底、效率高的特点，而且不产生新的固体、液体和气体的有害物质二次污染的问题。专利CN105603216A和专利CN105088274A用于分离、回收、处理铝电解槽固体废料和石油焦脱硫上，有两个最大的缺点和不足：1、作为电阻发热体的铝电解槽废阴极炭质炭块的碎块料为水平放置，因此，电阻发热体的电阻加热电流为水平面上的环形电流，这种加热电流在电阻发热体的垂直断面上是不可能均匀的，而是内环路大，外环路小，上小下大。尽管专利CN105603216A所专利技术的装置在作为电阻发热体的铝电解槽废阴极炭块的碎块料中使用了导电性良好的石墨块，可以使导电电流偏向于内环路的问题得到一些调整，但不能完全靠这种方法加以解决该问题，导电电流上小下大的问题以及由此而产生的电阻发热体内部的温度上低下高的问题也无法得到根本地解决；2、这种炉子的结构，由于作为电阻发热体的废阴极炭块的碎块料的断面不能太大（太大了更容易使加热电流分布不均匀），因此，其单炉产量受到限制。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种分离回收铝电解槽内衬固体废料和石油焦脱硫的电阻炉，将铝电解槽废阴极炭块的碎料或石油焦的碎块料置于垂直的井式箱体内，形成2N个垂直式的电阻发热体（其中N=2，3，4，5，6，7……），并用石墨导电体串联起来，进行电阻加热，使电阻发热体内的电阻加热电流在电阻发热体内按垂直方向上下通过。本技术的分离回收铝电解槽内衬固体废料和石油焦脱硫的电阻炉包括炉壳（4）、球冠状炉盖（12）、炉内衬（5）、桶式耐火混凝土砌体（1）、耐火混凝土顶板（10）、保温盖板（11）和石墨电极（16）；炉壳（4）和球冠状炉盖（12）由金属板制成，炉壳（4）的顶部设有冷却水套（27），炉壳（4）的顶部与球冠状炉盖（12）之间设置真空垫圈（19）并密封连接；炉壳（4）内壁连接炉内衬（5），炉内衬（5）位于桶式耐火混凝土砌体（1）和炉壳（4）之间，耐火混凝土顶板（10）盖在桶式耐火混凝土砌体（1）顶部，保温盖板（11）盖在耐火混凝土顶板（10）上；桶式耐火混凝土砌体（1）底部设有方桶状或圆桶状的耐火混凝土套桶（7），耐火混凝土套桶（7）顶部与耐火混凝土顶板（10）相接；耐火混凝土套桶（7）内壁套在箱式散热器（6）外；箱式散热器（6）底部穿过桶式耐火混凝土砌体（1）的底部和炉内衬（5）的底部，并与炉壳（4）构成一体结构，进气管（24）和出气管（25）从箱式散热器（6）低端插入箱式散热器（6）内，进气管（24）延伸至箱式散热器（6）内的上部空间；桶式耐火混凝土砌体（1）的内壁与耐火混凝土套桶（7）之间设有多个耐火混凝土墙体围成的2N个井式主料室（2）、多个井式副料室和多个井式空腔，各井式主料室（2）均匀分布在耐火混凝土套桶（7）周围，井式主料室（2）内填充铝电解槽阴极碳块的碎块料或石油焦的碎块料构成2N个电阻发热体；耐火混凝土墙体上均设有多个条形缝隙（9）将每个耐火混凝土墙体的两侧连通，各耐火混凝土墙体顶面与耐火混凝土顶板（10）之间的空间作为上部空间（14），上部空间（14）侧壁上设有碱金属\\硫蒸气导出管（15）分别与炉壳（4）外部的低熔点物质结晶器和液体低熔点物质集收器连通，低熔点物质结晶器和液体低熔点物质集收器连接真空装置；在2N个电阻发热体中有两个相邻的电阻发热体的底部分别设有一个石墨电极（16）；石墨电极（16）与金属电极导体（17）以及电极密封装置（18）装配在一起；金属电极导体（17）通过电极密封装置（18）实现与炉壳（4）之间的密封和电绝缘；石墨电极（16）固定在桶式耐火混凝土砌体（1）的底板上；在每个底部设有石墨电极（16）的电阻发热体的顶面连接一个上部石墨导电体（13），该上部石墨导电体（13）与相邻的未设有石墨电极的电阻发热体的顶面连接，该未设有石墨电极的电阻发热体底面连接一个下部石墨导电体（29），该下部石墨导电体（29）与相邻的未设有石墨电极的电阻发热体的底面连接，以此类推，共有N个上部石墨导电体（13）和N-1个下部石墨导电体（29）将各电阻发热体串联。上述装置中，炉壳（4）、球冠状炉盖（12）、箱式散热器（6）、进气管（24）和出气管（25）为金属材质。上述装置中，耐火混凝土墙体围成的井式副料室包括：位于井式主料室（2）和桶式耐火混凝土砌体（1）之间的外部井式副料室（21），以及位于井式主料室（2）和耐火混凝土套桶（7）之间的内部井式副料室（8）；耐火混凝土墙体围成的井式空腔包括：位于相邻两个井式主料室（2）之间的间隔井式空腔（3），位于相邻两个内部井式副料室（8）之间的内部井式空腔（23），以及位于相邻两个外部井式副料室（21）之间的外部井式空腔（22）。上述装置中，当生石油焦的碎块料构成电阻发热体时，上部空间（14）的侧壁上还设有挥发分导出管（20）与炉壳（4）外部的连接真空装置的挥发分收集器连通。上述装置中，当煅烧后石油焦的碎块料构成电阻发热体时，上部空间（14）的侧壁上不再设置挥发份导出管（20）。上述的保温盖板（11）的顶面为球冠状，其形状与球冠状炉盖（12）相对应。上述装置中，金属电极（17）内设有冷却水腔（28）。上述装置中，进气管（24）与空气压缩装置和氩气管连接在一起，出气管（25）与热回收利用装置和真空装置连接。上述装置中，炉壳（4）外壁的上方设有冷却水套（27）。本技术的分离回收铝电解槽内衬固体废料和石油焦脱硫的电阻炉用于分离回收铝电解槽内衬固体废料的使用方法为：（1）准备铝电解槽废阴极炭块的碎块料和铝电解槽耐火材料内衬固体废料的碎块料；（2）将铝电解槽废阴极炭块的碎块料填充到各井式主料室中作为电阻发热体，并且铝电解槽废阴极炭块的碎块料高度略高于井式主料室；（3）将铝电解槽耐火材料内衬固体废料的碎料块填充到井式副料室中；（4）通过放置上部石墨导电体，使连接有外部电源的两个电极装置、各电阻发热体、上部石墨导电体和下部石墨导电体构成串联的导电回路；（5）放置耐火混凝土顶板、保温盖板和球冠状炉盖，向炉壳上部的冷却水套和金属电极的冷却水腔中通入冷却水；（6）通过与碱金属\\硫蒸气导出管相连接的低熔点物质结晶器和液体低熔点物质集收器（作为碱金属集收器）上设置的抽真空装置对电阻炉内部空间和低熔点物质结晶器以及液体低熔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分离回收铝电解槽内衬固体废料和石油焦脱硫的电阻炉，其特征在于包括炉壳（4）、球冠状炉盖（12）、炉内衬（5）、桶式耐火混凝土砌体（1）、耐火混凝土顶板（10）、保温盖板（11）和石墨电极（16）；炉壳（4）和球冠状炉盖（12）由金属板制成，炉壳（4）的顶部设有冷却水套（27），炉壳（4）的顶部与球冠状炉盖（12）之间设置真空垫圈（19）并密封连接；炉壳（4）内壁连接炉内衬（5），炉内衬（5）位于桶式耐火混凝土砌体（1）和炉壳（4）之间，耐火混凝土顶板（10）盖在桶式耐火混凝土砌体（1）顶部，保温盖板（11）盖在耐火混凝土顶板（10）上；桶式耐火混凝土砌体（1）底部设有方桶状或圆桶状的耐火混凝土套桶（7），耐火混凝土套桶（7）顶部与耐火混凝土顶板（10）相接；耐火混凝土套桶（7）内壁套在箱式散热器（6）外；箱式散热器（6）底部穿过桶式耐火混凝土砌体（1）的底部和炉内衬（5）的底部，并与炉壳（4）构成一体结构，进气管（24）和出气管（25）从箱式散热器（6）低端插入箱式散热器（6）内，进气管（24）延伸至箱式散热器（6）内的上部空间；桶式耐火混凝土砌体（1）的内壁与耐火混凝土套桶（7）之间设有多个耐火混凝土墙体围成的2N个井式主料室（2）、多个井式副料室和多个井式空腔，各井式主料室（2）均匀分布在耐火混凝土套桶（7）周围，井式主料室（2）内填充铝电解槽阴极碳块的碎块料或石油焦的碎块料构成2N个电阻发热体；耐火混凝土墙体上均设有多个条形缝隙（9）将每个耐火混凝土墙体的两侧连通，各耐火混凝土墙体顶面与耐火混凝土顶板（10）之间的空间作为上部空间（14），上部空间（14）侧壁上设有碱金属\硫蒸气导出管（15）分别与炉壳（4）外部的低熔点物质结晶器和液体低熔点物质集收器连通，低熔点物质结晶器和液体低熔点物质集收器连接真空装置；在2N个电阻发热体中有两个相邻的电阻发热体的底部分别设有一个石墨电极（16）；石墨电极（16）与金属电极导体（17）以及电极密封装置（18）装配在一起；金属电极导体（17）通过电极密封装置（18）实现与炉壳（4）之间的密封和电绝缘；石墨电极（16）固定在桶式耐火混凝土砌体（1）的底板上；在每个底部设有石墨电极（16）的电阻发热体的顶面连接一个上部石墨导电体（13），该上部石墨导电体（13）与相邻的未设有石墨电极的电阻发热体的顶面连接，该未设有石墨电极的电阻发热体底面连接一个下部石墨导电体（29），该下部石墨导电体（29）与相邻的未设有石墨电极的电阻发热体的底面连接，以此类推，共有N个上部石墨导电体（13）和N‑1个下部石墨导电体（29）将各电阻发热体串联。...
【技术特征摘要】
1.一种分离回收铝电解槽内衬固体废料和石油焦脱硫的电阻炉，其特征在于包括炉壳（4）、球冠状炉盖（12）、炉内衬（5）、桶式耐火混凝土砌体（1）、耐火混凝土顶板（10）、保温盖板（11）和石墨电极（16）；炉壳（4）和球冠状炉盖（12）由金属板制成，炉壳（4）的顶部设有冷却水套（27），炉壳（4）的顶部与球冠状炉盖（12）之间设置真空垫圈（19）并密封连接；炉壳（4）内壁连接炉内衬（5），炉内衬（5）位于桶式耐火混凝土砌体（1）和炉壳（4）之间，耐火混凝土顶板（10）盖在桶式耐火混凝土砌体（1）顶部，保温盖板（11）盖在耐火混凝土顶板（10）上；桶式耐火混凝土砌体（1）底部设有方桶状或圆桶状的耐火混凝土套桶（7），耐火混凝土套桶（7）顶部与耐火混凝土顶板（10）相接；耐火混凝土套桶（7）内壁套在箱式散热器（6）外；箱式散热器（6）底部穿过桶式耐火混凝土砌体（1）的底部和炉内衬（5）的底部，并与炉壳（4）构成一体结构，进气管（24）和出气管（25）从箱式散热器（6）低端插入箱式散热器（6）内，进气管（24）延伸至箱式散热器（6）内的上部空间；桶式耐火混凝土砌体（1）的内壁与耐火混凝土套桶（7）之间设有多个耐火混凝土墙体围成的2N个井式主料室（2）、多个井式副料室和多个井式空腔，各井式主料室（2）均匀分布在耐火混凝土套桶（7）周围，井式主料室（2）内填充铝电解槽阴极碳块的碎块料或石油焦的碎块料构成2N个电阻发热体；耐火混凝土墙体上均设有多个条形缝隙（9）将每个耐火混凝土墙体的两侧连通，各耐火混凝土墙体顶面与耐火混凝土顶板（10）之间的空间作为上部空间（14），上部空间（14）侧壁上设有碱金属\\硫蒸气导出管（15）分别与炉壳（4）外部的低熔点物质结晶器和液体低熔点物质集收器连通，低熔点物质结晶器和液体低熔点物质集收器连接真空装置；在2N个电阻发热体中有两个相邻的电阻发热体的底部分别设有一个石墨电极（16）；石墨电极（16）与金属电极导体（17）以及电极密封装置（18）装配在一起；金属电极导体（17）通过电极密封装置（18）实现与炉壳（4）...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯乃祥，
申请(专利权)人：沈阳北冶冶金科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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