CN102530923A - 一种炭素原料高温电煅烧系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高温电煅烧系统及方法，尤其涉及炭素行业包括无烟煤、普通煅烧石油焦、生延迟石油焦、沥青焦和针状焦等用于生产炭素石墨化材料的一种炭素原料高温电煅烧系统及方法。包括电煅炉，在电煅炉的顶部设有排气管，电煅炉的下部设有惰性气体进气管。本发明的优点效果：改变了传统方法冷却热能浪费的现象，降低吨产品电耗，并能够加快煅烧带产品的升温速率，提高电煅炉产能，而且由于冷却用惰性气体在炉内流动的趋边效应，提高了炉内边部被煅烧产品的温度，改善了产品煅烧程度的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温电煅烧系统及方法，尤其涉及炭素行业包括无烟煤、普通煅烧石油焦、生延迟石油焦、沥青焦和针状焦等用于生产炭素石墨化材料的一种炭素原料高温电煅烧系统及方法。
背景技术
在炭素行业的原料生产制备过程中，通过煅烧提高原料的理化性能，使其达到炭素产品对原料的要求。电煅炉主要用于生产高温石墨化产品的煅烧设备，其原理是电流通过具有电阻的被煅烧材料产生热量升温，实现原料的煅烧过程，其煅烧温度能够达到2000℃以上。电煅炉现使用的生产方式为高温煅烧产品通过炉底的冷却水冷却装置进行冷却，炉内的气体通过顶部的排烟管直接排空，在实际使用过程中，该方法存在以下问题：炉内煅烧温度分布不均匀，处于中间电极之间的产品温度高、质量好，而炉内边部的产品温度低，产品煅烧不均匀；高温煅烧产品热量浪费大，电煅炉的煅烧温度达到2000多度，高温煅烧产品采用冷却水间接冷却的方法，冷却水带走的大量热量并不进行回收；单位产品电耗较大，采用的电煅炉对于不同炭素原料吨煅后产品能耗在800-1500kW∙h。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的一种炭素原料高温电煅烧系统及方法；目的是通过在电煅炉炉底冷却段鼓入惰性气体，对高温煅烧产品进行冷却，同时惰性气体将其热量带至炉体的上部，用于加热上部低温的被煅烧产品，改变了传统采用冷却水进行冷却的方法，所使用的冷却用惰性气体通过回收余热和净化除尘后可循环使用；通过惰性气体将高温煅烧产品的热量重新带回电煅炉的煅烧和预热段，改变了传统方法冷却热能浪费的现象，降低吨产品电耗，并能够加快煅烧带产品的升温速率，提高电煅炉产能，而且由于冷却用惰性气体在炉内流动的趋边效应，提高了炉内边部被煅烧产品的温度，改善了产品煅烧程度的均匀性。
为达上述目的本发明一种炭素原料高温电煅烧系统，包括电煅炉，在电煅炉的顶部设有排气管，电煅炉的下部设有惰性气体进气管。
所述的排气管与沉降室的一端相通，沉降室的另一端与余热锅炉的进气端相通，余热锅炉的出气端与循环风机连接。
所述的沉降室的下方设有螺旋输送机。
所述的排气管上设有压力检测仪和安全放气阀。
所述的余热锅炉的出气端与循环风机之间设有旋风除尘器。
所述的旋风除尘器下方设有螺旋输送机。
所述的余热锅炉内设有与气体进行换交换的换热管。
所述的循环风机与惰性气体进气管连接。
所述的循环风机与惰性气体进气管之间设有热管换热器。
所述的热管换热器出水管与余热锅炉内的换热管的进水管连通。
所述的在电煅炉的顶部设有加料钟，加料钟为双层锁气加料钟, 双层锁气加料钟上设有两个高温锁气阀。
所述的电煅炉下部的惰性气体进气管为4-8个，电煅炉底部配置有一个新鲜惰性气体加入口。
所述的电煅炉的底部中间为向电煅炉内凹的圆锥体。
所述的电煅炉的底部设有排料管，排料管为双层锁气排料管，双层锁气排料管上设有两个高温锁气阀同，双层锁气排料管的上层配置有测温热电偶。
所述的排料管的下方设有带式输送机。
所述的在电煅炉底部配置有一个新鲜惰性气体加入口。
一种炭素原料高温电煅烧方法，包括下述步骤：冷却用的惰性气体从惰性气体进气管进入到电煅炉底冷却高温煅烧产品，并被高温煅烧产品加热上升，电煅炉内上部的低温煅烧物料被上升的惰性气体加热，惰性气体最后从电煅炉顶的排气管排出。
所述的排气管排出的高温烟气汇聚于沉降室进行第一次除尘，除尘后的高温惰性气体进入到余热锅炉，高温惰性气体与余热锅炉内的换热管进行热交换，第一次除尘得到的粉尘由螺旋输送机运送。
所述的热交换后的惰性气体进入到旋风除尘器进行二次除尘，二次除尘后的惰性气体由循环风机送到惰性气体进气管循环使用，二次除尘得到的粉尘由螺旋输送机运送。
所述的循环风机送到惰性气体进气管的惰性气体先经热管换热器进行换热再进入到惰性气体进气管。
一种炭素原料高温电煅烧方法，还包括冷却后的煅烧产品通过电煅炉炉底的排料管排入带式输送机，再送往煅后储仓。
本发明的优点效果：通过在电煅炉炉底冷却段鼓入惰性气体，对高温煅烧产品进行冷却，同时惰性气体将其热量带至炉体的上部，用于加热上部低温的被煅烧产品，改变了传统采用冷却水进行冷却的方法，所使用的冷却用惰性气体通过回收余热和净化除尘后可循环使用；通过惰性气体将高温煅烧产品的热量重新带回电煅炉的煅烧和预热段，改变了传统方法冷却热能浪费的现象，降低吨产品电耗，并能够加快煅烧带产品的升温速率，提高电煅炉产能，而且由于冷却用惰性气体在炉内流动的趋边效应，提高了炉内边部被煅烧产品的温度，改善了产品煅烧程度的均匀性。
附图说明
图1是本发明的流程示意图
图中：1、加料钟；2、电煅炉；3、上电极；4、下电极；5、排料管；
6、带式输送机；7、沉降室；8、余热锅炉；9、旋风除尘器；10、循环风机；11、热管换热器；12、螺旋输送机；13、测温热电偶；14、压力检测仪；15、安全放气阀；16、排气管；17、惰性气体进气管。
具体实施方式
下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。
如图所示本发明一种炭素原料高温电煅烧系统，包括电煅炉2，上电极3从电煅炉2的顶部插到电煅炉2内，下电极4从电煅炉2的底部插到电煅炉2内，在电煅炉2的顶部设有加料钟1，电煅炉2的顶部设有排气管16，电煅炉2的下部设有惰性气体进气管17，电煅炉2的底部设有排料管5；排气管16与沉降室7的一端相通，沉降室7的另一端与余热锅炉8的进气端相通，余热锅炉8的出气端与循环风机10连接，沉降室7的下方设有螺旋输送机12，排气管16上设有压力检测仪14和安全放气阀15，压力检测仪14作用是监测整个系统内的压力，并通过安全放气阀（15）调节系统内的循环气体量，保证系统的压力平衡；余热锅炉8的出气端与循环风机10之间设有旋风除尘器9，旋风除尘器9下方设有螺旋输送机12，余热锅炉8内设有与气体进行换交换的换热管，循环风机10与惰性气体进气管17连接，循环风机10与惰性气体进气管17之间设有热管换热器11，热管换热器11出水管与余热锅炉8内的换热管的进水管连通，通过热管换热器11降低了循环惰性气体的温度，并加热余热锅炉8生产用水，锅炉产出的蒸汽可供给蒸汽用户或发电系统使用；加料钟1为双层锁气加料钟, 双层锁气加料钟上设有两个高温锁气阀，通过两个高温锁气阀的不同时刻的开闭方式，保证系统的密封性，防止空气进入电煅炉内产生氧化反应，并实现对电煅炉的加料；电煅炉2下部的惰性气体进气管17为4-8个，通过循环风机进行供风，保证炉内冷却气体供应的均匀性；电煅炉2底部配置有一个新鲜惰性气体加入口，根据双层锁气排料管5内的测温热电偶13所测排料温度，补充系统内冷却用气体量；电煅炉2的底部中间为向电煅炉内凹的圆锥体；排料管5为双层锁气排料管，双层锁气排料管上设有两个高温锁气阀，保证在排料过程中系统的密封性，防止空气进入电煅炉内产生氧化反应，双层锁气排料管的上层配置有测温热电偶13，作用是测量电煅炉的排料温度；上电极3从电煅炉2顶部中心插到电煅炉2内，下电极4从电煅炉2底部中心插到电煅炉2内；排料管5的下方设有带式输送机6。
在电煅炉2底部配置有一个新鲜惰性气体加入口，根据双层锁气排料管5内的物料测温热电偶13所测排料温度，补充系统内冷却用气体量。
一种炭素原料高温电煅烧方法，包括下述步骤：将被煅烧原料从加料钟1进入电煅炉2内，电煅炉2内的被煅烧产品通过上电极3和下电极4通电进行煅烧加热；冷却用的惰性气体从惰性气体进气管17进入到电煅炉2底冷却高温煅烧产品，并被高温煅烧产品加热上升，电煅炉内上部的低温煅烧物料被上升的惰性气体加热，惰性气体最后从电煅炉顶的排气管16排出，冷却后的煅烧产品通过电煅炉炉底的排料管5排入带式输送机6，再送往煅后储仓，排气管16排出的高温烟气汇聚于沉降室7进行第一次除尘，除尘后的高温惰性气体进入到余热锅炉8，高温惰性气体与余热锅炉8内的换热管进行热交换，第一次除尘得到的物料由螺旋输送机12运送；热交换后的惰性气体进入到旋风除尘器9进行二次除尘，二次除尘后的惰性气体由循环风机10送到惰性气体进气管17循环使用，二次除尘得到的粉尘由螺旋输送机12运送，循环风机10送到惰性气体进气管17的惰性气体先经热管换热器11进行换热再进入到惰性气体进气管17。
Claims (21)
1.一种炭素原料高温电煅烧系统，包括电煅炉，其特征在于在电煅炉的顶部设有排气管，电煅炉的下部设有惰性气体进气管。
2.根据权利要求1所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的排气管与沉降室的一端相通，沉降室的另一端与余热锅炉的进气端相通，余热锅炉的出气端与循环风机连接。
3.根据权利要求2所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的沉降室的下方设有螺旋输送机。
4.根据权利要求2所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的排气管上设有压力检测仪和安全放气阀。
5.根据权利要求2所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的余热锅炉的出气端与循环风机之间设有旋风除尘器。
6.根据权利要求5所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的旋风除尘器下方设有螺旋输送机。
7.根据权利要求2或5所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的余热锅炉内设有与气体进行换交换的换热管。
8.根据权利要求2所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的循环风机与惰性气体进气管连接。
9.根据权利要求8所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的循环风机与惰性气体进气管之间设有热管换热器。
10.根据权利要求9所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的热管换热器出水管与余热锅炉内的换热管的进水管连通。
11.根据权利要求1所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的在电煅炉的顶部设有加料钟，加料钟为双层锁气加料钟, 双层锁气加料钟上设有两个高温锁气阀。
12.根据权利要求1所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的电煅炉下部的惰性气体进气管为4-8个，电煅炉底部配置有一个新鲜惰性气体加入口。
13.根据权利要求1所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的电煅炉的底部中间为向电煅炉内凹的圆锥体。
14.根据权利要求1所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的电煅炉的底部设有排料管，排料管为双层锁气排料管，双层锁气排料管上设有两个高温锁气阀同，双层锁气排料管的上层配置有测温热电偶。
15.根据权利要求14所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的排料管的下方设有带式输送机。
16.根据权利要求1所述的一种炭素原料高温电煅烧系统，其特征在于所述的在电煅炉底部配置有一个新鲜惰性气体加入口。
17.一种炭素原料高温电煅烧方法，其特征在于包括下述步骤：冷却用的惰性气体从惰性气体进气管进入到电煅炉底冷却高温煅烧产品，并被高温煅烧产品加热上升，电煅炉内上部的低温煅烧物料被上升的惰性气体加热，惰性气体最后从电煅炉顶的排气管排出。
18.根据权利要求17所述的一种炭素原料高温电煅烧方法，其特征在于所述的排气管排出的高温烟气汇聚于沉降室进行第一次除尘，除尘后的高温惰性气体进入到余热锅炉，高温惰性气体与余热锅炉内的换热管进行热交换，第一次除尘得到的粉尘由螺旋输送机运送。
19.根据权利要求18所述的一种炭素原料高温电煅烧方法，其特征在于所述的热交换后的惰性气体进入到旋风除尘器进行二次除尘，二次除尘后的惰性气体由循环风机送到惰性气体进气管循环使用，二次除尘得到的粉尘由螺旋输送机运送。
20.根据权利要求19所述的一种炭素原料高温电煅烧方法，其特征在于所述的循环风机送到惰性气体进气管的惰性气体先经热管换热器进行换热再进入到惰性气体进气管。
21.根据权利要求17所述的一种炭素原料高温电煅烧方法，其特征在于还包括冷却后的煅烧产品通过电煅炉炉底的排料管排入带式输送机，再送往煅后储仓。
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