CN101851766B - 电解槽自动焙烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电解槽自动焙烧装置。包括温度传感器，温控表，PID燃烧控制器；脉冲燃烧控制器，燃料主管道，燃料主管道控制阀组，燃料主管道贮气罐，燃料支管道，燃料支管道控制阀组；助燃风装置，助燃风支管道，助燃风支管道控制阀组；优点：采用燃料进行烘烤加热后启动，改变电解槽的电加热焙烧启动方法，不但启动周期短，能耗小、节约成本，而且燃料直接焙烧加热，易于调节控制电解槽启动过程的温升速度、保持所需温度的均匀分布，在高温液体直接进入电解槽时，能够有效地克服大温度梯度，热冲击小、膨胀应力小，避免加热不均匀、阴极碳内衬破损而影响铝电解槽寿命的问题，可大大延长电解槽使用寿命。

Description

电解槽自动焙烧装置

技术领域：

本发明涉及一种焙烧装置，特别涉及一种电解槽自动焙烧装置。

背景技术：

电解工艺就是通过电解得到的金属，一般采用以碳素作为阳极(预焙阳极块)，通入直流电流后，在940℃一970℃下，电解槽两极上进行电化学反应，即电解。阴极产物是金属液，金属液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在混合炉内净化澄清之后，浇注成金属锭，或生产成线坯，型材等。

整个电解过程是在电解槽内完成的，现有技术中，启动时，电解槽通过电加热进行烘干后启动，启动时间一般在7-8天，能耗大，周期长。而且高温液体直接进入电解槽，热冲击大、温度梯度大、膨胀应力大，导致阴极碳内衬破损，对电解槽寿命有直接不利影响。

因此，需要一种加热装置，改变电解槽的焙烧启动方法，不但启动周期短，能耗小，节约成本，而且在高温液体直接进入电解槽时，热冲击小、温度梯度小、膨胀应力小，避免阴极碳内衬破损，可大大延长电解槽使用寿命。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种电解槽自动焙烧装置，改变电解槽的焙烧启动方法，不但启动周期短，能耗小，节约成本，而且在高温液体直接进入电解槽时，热冲击小、温度梯度小、膨胀应力小，避免阴极碳内衬破损，可大大延长电解槽使用寿命。

本发明由如下技术方案实施：一种电解槽自动焙烧装置包括温度传感器，温控表，PID燃烧控制器；脉冲燃烧控制器，燃料主管道，燃料主管道控制阀组，燃料主管道贮气罐，燃料支管道，燃料支管道控制阀组；助燃风装置，助燃风支管道，助燃风支管道控制阀组；其中脉冲燃烧控制器控制燃料支管道控制阀组和助燃风支管道控制阀组；火焰燃烧装置；与所述燃料主管道贮气罐相连通至少一根或一根以上所述燃料支管道；在每根所述燃料支管道上分别设有所述燃料支管道控制阀组，与所述助燃风装置的助燃风储气罐上连通有至少一根或一根以上的所述助燃风支管道，在每根所述助燃风支管道上设有所述助燃风支管道控制阀组，所述助燃风支管道的数量与所述燃料支管道相同，任意一根所述燃料支管道和任意一根所述助燃风支管道一一对应组成一组烧嘴焙烧支路，每一组所述烧嘴焙烧支路的所述燃料支管道控制阀组的燃料支管道电磁阀和所述助燃风支管道控制阀组的助燃风支管道脉冲阀分别与一个所述脉冲燃烧控制器一一对应连接，每组烧嘴焙烧支路的所述燃料支管道末端和所述助燃风支管道末端与一套所述火焰燃烧装置的燃气烧嘴相联通，所述脉冲燃烧控制器与对应的所述火焰燃烧装置的控制器连接，每一组所述烧嘴焙烧支路的所述助燃风支管道控制阀组的反馈管与所述燃料支管道控制阀组的燃料支管道空气燃料比例阀连接(，起到自动调节燃气与空气比例的作用)；所述温度传感器与所述温控表相连接，所述温控表与所述PID燃烧控制器相连接，所述PID燃烧控制器分别与每个所述烧嘴对应的所述脉冲燃烧控制器相连接。

所述燃料主管道控制阀组依次包括有手动切断阀、过滤器、进气压力表、燃气减压稳压阀、手动放散球阀组、工作压力表、高压保护开关、低压保护开关和燃气总电磁切断阀；所述手动放散球阀组包括两个手动放散球阀、安全溢流阀和排空放散管，其中一个所述手动放散球阀与所述排空放散管连接，其中另一个所述手动放散球阀与所述安全溢流阀连接，所述安全溢流阀又与所述排空放散管连接；所述高压保护开关和所述低压保护开关分别控制所述燃气总电磁切断阀的开闭。

所述燃料支管道控制阀组包含有两个燃料支管道手动切断阀、所述燃料支管道电磁阀、燃料支管道空气燃料比例阀，其中所述两个燃料支管道手动切断阀分别置于所述燃料支管道控制阀组两端，且在所述两个燃料支管道手动切断阀之间依次设有所述燃料支管道电磁阀和所述燃料支管道空气燃料比例阀。

所述助燃风装置包括有所述助燃风机、助燃风主管道、助燃风储气罐，所述助燃风主管道前端设有所述助燃风机，在所述助燃风主管道末端上设有所述助燃风储气罐。

所述助燃风支管道控制阀组包含有两个助燃风支管道手动切断阀，助燃风支管道脉冲阀、助燃风支管道手动蝶阀和反馈管，在所述助燃风支管道控制阀组的两端分别设有一个所述助燃风支管道手动切断阀，在两个所述助燃风支管道手动切断阀之间依次设有所述助燃风支管道脉冲阀、所述反馈管和所述助燃风支管道手动蝶阀。

所述温度传感器与一块所述温控表连接，每块所述温控表连接一个PID燃烧控制器，每个所述PID燃烧控制器连接至少一个或一个以上所述脉冲燃烧控制器，每个所述脉冲燃烧控制器相对应的一支所述燃气烧嘴。根据工艺需要每个所述焙烧区内设置的所述一支温度传感器与所述的一块温控表相连接。

所述火焰燃烧装置包括有所述燃气烧嘴，点火装置，火焰检测装置和所述控制器，在所述燃气烧嘴内设有所述点火装置和所述火焰检测装置，所述点火装置和所述火焰检测装置与所述控制器连接。

每一组所述烧嘴焙烧支路的所述助燃风支管道控制阀组的反馈管与所述燃料支管道控制阀组的燃料支管道空气燃料比例阀连接。

本发明的优点：采用燃料进行烘烤加热后启动，改变电解槽的电加热焙烧启动方法，不但启动周期短，能耗小、节约成本，而且燃料直接焙烧加热，易于调节控制电解槽启动过程的温升速度、保持所需温度的均匀分布，在高温液体直接进入电解槽时，能够有效地克服大温度梯度，热冲击小、膨胀应力小，避免加热不均匀、阴极碳内衬破损而影响铝电解槽寿命的问题，可大大延长电解槽使用寿命；设置有火焰控制器和温度控制器并用于对点火以及燃烧过程的自动控制，可调节火焰并控制温度，并设定加热时间，发生事故自动停气关闭，安全性高：管道连接方式采用活接头，方便安装和拆卸；控制装置和供气装置设置于小车之上，结构紧凑、便于运输。

附图说明：

图1为电解槽自动焙烧装置的整体结构示意图。

图2为电解槽自动焙烧装置的燃料主管道和燃料主管道控制阀组的示意图。

图3为电解槽自动焙烧装置的燃料支管道和燃料支管道控制阀组的示意图。

图4为电解槽自动焙烧装置的助燃风装置的示意图。

图5为电解槽自动焙烧装置的助燃风支管道和助燃风支管道控制阀组的示意图。

图6为电解槽自动焙烧装置中配套的燃料支管道、燃料支管道控制阀组、助燃风支管道、助燃风支管道控制阀组、火焰燃烧装置、PID燃烧控制器的示意图。

燃料主管道1，燃料主管道控制阀组2，燃料支管道3，燃料支管道控制阀组4，助燃风装置5，助燃风支管道6，助燃风支管道控制阀组7，火焰燃烧装置8，PID燃烧控制器9，助燃风主管道10，燃气烧嘴11，温度传感器12，燃料支管道电磁阀13，控制器14，燃料支管道空气燃料比例阀15，反馈管16，助燃风支管道脉冲阀17，脉冲燃烧控制器18，手动切断阀19、过滤器20、进气压力表21、燃气减压稳压阀22、手动放散球阀组23、工作压力表24、高压保护开关25、低压保护开关26，燃气总电磁切断阀27，手动放散球阀28，安全溢流阀29，排空放散管30，燃料支管道手动切断阀31，燃料主管道贮气罐32，助燃风机33，助燃风储气罐34，助燃风支管道手动蝶阀35，温控表36，点火装置37，火焰检测装置38，烧嘴焙烧支路39、助燃风支管道手动切断阀40。

具体实施方式：

实施例：如图1所示，一种电解槽自动焙烧装置包括温度传感器12，温控表36，PID燃烧控制器9；脉冲燃烧控制器18，燃料主管道1，燃料主管道控制阀组2，燃料主管道贮气罐32，燃料支管道3，燃料支管道控制阀组4，助燃风装置5，助燃风支管道6，助燃风支管道控制阀组7，火焰燃烧装置8；其中脉冲燃烧控制器18控制燃料支管道控制阀组4和助燃风支管道控制阀组7。与燃料主管道贮气罐32相连通三根燃料支管道3；在每根燃料支管道3上分别设有燃料支管道控制阀组4。其中与燃料主管道贮气罐32相连通的燃料支管道3根据需要也可以是一根、二根、四根、五根或多根燃料支管道3。在每根燃料支管道3上分别设有燃料支管道控制阀组4。与助燃风储气罐34上连通有三根助燃风支管道6，在每根助燃风支管道6上设有助燃风支管道控制阀组7，助燃风支管道6的数量与燃料支管道3相同，其中与助燃风储气罐34相连通的助燃风支管道6根据需要也可以是三根、四根、五根或多根助燃风支管道6，也可以是一根助燃风支管道6。任意一根燃料支管道3和任意一根助燃风支管道6一一对应组成一组烧嘴焙烧支路39，每一组烧嘴焙烧支路39的燃料支管道电磁阀13和助燃风支管道脉冲阀17分别与一个脉冲燃烧控制器18一一对应连接，每组烧嘴焙烧支路39的燃料支管道3末端和助燃风支管道6末端与一套火焰燃烧装置8的燃气烧嘴11相联通，脉冲燃烧控制器18与对应的控制器14连接，每一组烧嘴焙烧支路39的反馈管16与燃料支管道空气燃料比例阀15连接，起到自动调节燃气与空气比例的作用；温度传感器12与一块温控表36相连接，每块温控表36与一个PID燃烧控制器9相连接，每个PID燃烧控制器9连接至少一个或一个以上脉冲燃烧控制器18，每个脉冲燃烧控制器18相对应的一支火焰燃烧装置8的燃气烧嘴11，温度传感器12检测的实测温度与温控表36的设定温度比较，经过PID燃烧控制器9运算，输出控制脉冲燃烧控制器18的信号，根据工艺需要每个焙烧区内设置的一支与一块温控表36相连接的温度传感器12。

其中如图2所示，燃料主管道控制阀组2依次包括有手动切断阀19、过滤器20、进气压力表21、燃气减压稳压阀22、手动放散球阀组23、工作压力表24、高压保护开关25、低压保护开关26和燃气总电磁切断阀27，手动放散球阀组23包括两个手动放散球阀28、安全溢流阀29和排空放散管30，其中一个手动放散球阀28与排空放散管30连接，其中另一个手动放散球阀28与安全溢流阀29连接，安全溢流阀29又与排空放散管30连接，安全溢流阀29的作用是当接点前气源压力不正常导致减压稳压不能正常减压时，防止压力过高损坏下游设备，高于安全压力时自动放散排放，高压保护开关25和低压保护开关26分别控制燃气总电磁切断阀27的开闭，起到压力异常时自动切断燃气供给作用，燃料主管道1过滤掉气源的一些杂质，将气源接点的压力减压至适合燃气烧嘴11的燃烧工作压力并稳定动态压力。

如图3所示，燃料支管道控制阀组4包含有两个燃料支管道手动切断阀31、燃料支管道电磁阀13、燃料支管道空气燃料比例阀15，其中两个燃料支管道手动切断阀31分别置于燃料支管道控制阀组4两端，且在两个燃料支管道手动切断阀31之间依次设有燃料支管道电磁阀13和燃料支管道空气燃料比例阀15。

其中如图4所示，助燃风装置5包括有助燃风机33、助燃风主管道10、助燃风储气罐34，助燃风主管道10前端设有助燃风机33，在助燃风主管道10末端上设有助燃风储气罐34。

如图5所示，助燃风支管道控制阀组7包含有两个助燃风支管道手动切断阀40，助燃风支管道脉冲阀17、助燃风支管道手动蝶阀35和反馈管16，在助燃风支管道控制阀组7的两端分别设有一个助燃风支管道手动切断阀40，在两个助燃风支管道手动切断阀40之间依次设有助燃风支管道脉冲阀17、反馈管16和助燃风支管道手动蝶阀35。

其中如图6所示，火焰燃烧装置8包括有燃气烧嘴11，点火装置37，火焰检测装置38和控制器14，在燃气烧嘴11内设有点火装置37和火焰检测装置38，点火装置37和火焰检测装置38与控制器14连接。

Claims (7)

1.一种电解槽自动焙烧装置，其特征在于，其包括温度传感器，温控表，PID燃烧控制器；脉冲燃烧控制器；燃料主管道，燃料主管道控制阀组，燃料主管道贮气罐，燃料支管道，燃料支管道控制阀组；助燃风装置，助燃风支管道，助燃风支管道控制阀组；火焰燃烧装置；与所述燃料主管道贮气罐相连通的至少一根所述燃料支管道；在每根所述燃料支管道上分别设有所述燃料支管道控制阀组，与所述助燃风装置的助燃风储气罐上连通有至少一根的所述助燃风支管道，在每根所述助燃风支管道上设有所述助燃风支管道控制阀组，所述助燃风支管道的数量与所述燃料支管道相同，任意一根所述燃料支管道和任意一根所述助燃风支管道一一对应组成一组烧嘴焙烧支路，每一组所述烧嘴焙烧支路的所述燃料支管道控制阀组的燃料支管道电磁阀和所述助燃风支管道控制阀组的助燃风支管道脉冲阀分别与一个所述脉冲燃烧控制器一一对应连接，每组烧嘴焙烧支路的所述燃料支管道末端和所述助燃风支管道末端与一套所述火焰燃烧装置的燃气烧嘴相联通，所述脉冲燃烧控制器与对应的所述火焰燃烧装置的控制器连接；所述温度传感器与所述温控表相连接，所述温控表与所述PID燃烧控制器相连接，所述温度传感器与一块所述温控表连接，每块所述温控表连接一个PID燃烧控制器，每个所述PID燃烧控制器连接至少一个所述脉冲燃烧控制器，每个所述脉冲燃烧控制器相对应一支所述燃气烧嘴。

2.根据权利要求1所述的一种电解槽自动焙烧装置，其特征在 于，所述燃料主管道控制阀组依次包括有手动切断阀、过滤器、进气压力表、燃气减压稳压阀、手动放散球阀组、工作压力表、高压保护开关、低压保护开关和燃气总电磁切断阀；所述手动放散球阀组包括两个手动放散球阀、安全溢流阀和排空放散管，其中一个所述手动放散球阀与所述排空放散管连接，其中另一个所述手动放散球阀与所述安全溢流阀连接，所述安全溢流阀又与所述排空放散管连接；所述高压保护开关和所述低压保护开关分别控制所述燃气总电磁切断阀的开闭。

3.根据权利要求1所述的一种电解槽自动焙烧装置，其特征在于，所述燃料支管道控制阀组包含有两个燃料支管道手动切断阀、所述燃料支管道电磁阀、燃料支管道空气燃料比例阀，其中所述两个燃料支管道手动切断阀分别置于所述燃料支管道控制阀组两端，且在所述两个燃料支管道手动切断阀之间依次设有所述燃料支管道电磁阀和所述燃料支管道空气燃料比例阀。

4.根据权利要求1所述的一种电解槽自动焙烧装置，其特征在于，所述助燃风装置包括有助燃风机、助燃风主管道、助燃风储气罐，所述助燃风主管道前端设有所述助燃风机，在所述助燃风主管道末端上设有所述助燃风储气罐。

5.根据权利要求1所述的一种电解槽自动焙烧装置，其特征在于，所述助燃风支管道控制阀组包含有两个助燃风支管道手动切断阀，助燃风支管道脉冲阀、助燃风支管道手动蝶阀和反馈管，在所述助燃风支管道控制阀组的两端分别设有一个所述助燃风支管道手动 切断阀，在两个所述助燃风支管道手动切断阀之间依次设有所述助燃风支管道脉冲阀、所述反馈管和所述助燃风支管道手动蝶阀。

6.根据权利要求1所述的一种电解槽自动焙烧装置，其特征在于，所述火焰燃烧装置包括有所述燃气烧嘴，点火装置，火焰检测装置和所述控制器，在所述燃气烧嘴内设有所述点火装置和所述火焰检测装置，所述点火装置和所述火焰检测装置与所述控制器连接。

7.根据权利要求1所述的一种电解槽自动焙烧装置，其特征在于，每一组所述烧嘴焙烧支路的所述助燃风支管道控制阀组的反馈管与所述燃料支管道控制阀组的燃料支管道空气燃料比例阀连接。 

Images