CN104211038B - 一种安全的碳素电煅炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种安全的碳素电煅炉，尤其涉及一种碳素原料无烟煤的煅烧炉，包括电煅炉炉体1、上料系统2、出料系统3、除尘系统4、冷却水系统5、电气控制系统6、电极7，电煅炉将无烟煤由上料系统2自炉顶连续加入炉体1，通过炉体1上部的预热带再下降到煅烧带，煅烧好的物料经过冷却，经过出料系统3连续排出炉体1，电煅炉产生的高温烟气进入除尘系统4处理。电煅炉结构简单紧凑，操作连续方便，自动化程度高，煅烧温度高，部分煅后料具有半石墨化性质，非常适合于对无烟煤的高温煅烧；电煅炉在运行过程中，必须结合其结构和工艺特点，合理控无烟煤粒度和煤粉含量，适时做好电气绝缘监测处理，实现了在保持功率、排料量和冷却水供给量相互平衡的情况下合理进行操作。

Description

一种安全的碳素电煅炉
技术领域
本发明属于碳素原料煅烧技术领域，特别涉及一种电煅烧碳素原料的煅烧炉。
背景技术
电煅炉是用于碳素原料的高温煅烧设备，它的热源是电流通过导电电极传导给炉内充满高温处理的无烟煤自身电阻发热，使煅烧的碳素原料达到相应性能指标的目的。目前国内电煅炉由于原料、冷却方式、电煅烧工艺条件和管理等因素的相互影响，使其在运行中存在一定的不安全因素，主要表现在：1、煅烧无烟煤中挥发分的排出情况受无烟煤粒度、透气性影响，当炉内挥发分排出不畅时，容易造成挥发分在炉内预热带燃烧，严重时造成料盆着火发红、炉体上部温度过高，存在人员被烫伤的危险。这种情况在无烟煤中10mm以下粒度含量大、炉体负压控制不合适时容易出现；2、当电煅炉偏流、频繁启动或烘炉不当造成炉衬耐火砖及隔热保温材料损坏时，出现的电煅炉简体局部超温、发红，存在人员被烫伤和炉体坍塌的危险；3、电极夹持器、水冷圆台和水冷壁等水冷部位漏水，造成炉内进水，水与炉内炙热炭质物料反应产生蒸汽，蒸汽进到炉内，生成一氧化碳气体和氢气，气体向上通过料层进入到两电极间的高温区，气体到了高温区，体积会急剧膨胀并掀动料层向炉口喷出，形成喷炉；当出现水供给故障，使电煅炉冷却系统长时间缺水，造成水冷圆台和水冷壁等高温部位缺水、温度过高，引发水冷圆台和水冷壁软化破裂后漏水，同样出现喷炉事故；4、直流供电系统绝缘和炉体各部位之间的绝缘下降引起的短路。
发明内容：针对以上技术不足，本发明提供一种能够克服以上不足的电煅炉，以确保电煅炉运行安全，提高碳素制品品质的碳素电煅炉。本发明是通过采用以下技术方案得以实现的：一种碳素电煅炉，其为碳素原料无烟煤的煅烧炉，包括电煅炉炉体(1)、上料系统(2)、出料系统(3)、除尘系统(4)、冷却水系统(5)、电气控制系统(6)、电极(7)，其特征在于所述的电煅炉将无烟煤由上料系统(2)自炉顶连续加入炉体(1)，通过炉体(1)上部的预热带再下降到煅烧带，煅烧好的物料经过冷却，经过出料系统(3)连续排出炉体(1)，电煅炉产生的高温烟气进入除尘系统(4)处理。所述的电煅炉炉体(1)由钢板焊接成圆筒状，炉衬保温层为石棉板或硅酸铝纤维毡，内部砌轻质高铝砖，工作层为刚玉砖或高铝砖，并用刚玉火泥或磷酸盐泥浆砌筑，炉膛包括预热区、煅烧高温区及冷却区并依次由上至下分布，预热区的圆柱炉膛内壁包括导向部，导向部与煅烧高温区内的圆柱炉膛内壁平滑连接，导向部用于引导预热区内的无烟煤进入煅烧高温区。所述的上料系统(2)主要由斗提机(2-1)、螺旋输送机(2-2)组成，是输送物料的。所述的出料系统(3)主要由螺旋输送机(3-1)、气动闸板阀(3-2)组成，出料连续，设置在圆柱炉膛的下面，用于将冷却后的煅烧产品从圆柱炉膛内排出，出料系统是经过冷却水降温的。所述的除尘系统(4)主要由除尘器(4-1)、除尘管道(4-2)组成，是用于处理电煅炉燃烧排放的高温烟气的。所述的冷却水系统(5)主要由冷却塔(5-1)、冷却水管道(5-2)、冷却水泵(5-3)组成，用于向电煅炉炉膛冷却区和出料系统(2)提供冷却水，降低工作温度的。所述的电气控制系统(6)是由电煅炉高压部分(6-10、电煅炉低压部分(6-2)、系统各部电气控制系统(6-3)组成，电煅炉高压部分(6-1)还包含变压器(6-1-1)及整流装置(6-1-2)，变压器(6-1-1)用于将电网提供的交流高电压变压为交流低电压；整流装置(6-1-2)用于将变压器提供的交流低电压整流为直流低电压，并将直流低电压施加到上部电极(7-1)和底部电极(7-2)上。所述的电极(7)由上部电极(7-1)、底部电极(7-2)组成，上部电极(7-1)穿过进料孔并伸入圆柱炉膛内，并位于预热区；底部电极(7-2)安装在圆柱炉膛底部，并伸入圆柱炉膛内且位于冷却区，上部电极与底部电极相对正。
本发明的有益效果是：
1、电煅炉结构简单紧凑，操作连续方便，自动化程度高，煅烧温度高，部分煅后料具有半石墨化性质，非常适合于对无烟煤的高温煅烧；
2、电煅炉在运行过程中，必须结合其结构和工艺特点，合理控无烟煤粒度和煤粉含量，适时做好电气绝缘监测处理，实现了在保持功率、排料量和冷却水供给量相互平衡的情况下合理进行操作。
附图说明
图1是本发明的的碳素电煅炉的结构示意图：
主要组成：电煅炉炉体1、上料系统2、出料系统3、除尘系统4、冷却水系统5、电气控制系统6、电极7
各分部件：斗提机2-1螺旋输送机2-2螺旋输送机3-1气动闸板阀3-2除尘器4-1除尘管道4-2冷却塔5-1冷却水管道5-2冷却水泵5-3电煅炉高压部分6-1电煅炉低压部分6-2系统各部电气控制系统6-3电煅炉高压部分6-1还包含变压器6-1-1及整流装置6-1-2上部电极7-1底部电极7-2
具体实施方式：
下面结合附图1对安全的电煅炉进行详细说明
实施例1电煅炉用电安全的设计
电煅炉主要是利用电能对炭质物料进行加热的，被煅烧的原料既是受热体，也是发热体，正是由于这一特点，在设计中除供电系统本身的安全要求外，对电煅炉炉体对地绝缘、炉体各部位间的相互绝缘在电煅炉不带料的情况下，电煅炉炉体合母线)对地绝缘、炉体各部位间的相互绝缘大于0.5MQ。在实际生产中，受粘附在炉体各部位电煅煤粉导电性、高温和磨损的影响，电煅炉炉体对地绝缘、炉体各部位间的相互绝缘有所降低，特别是料盆吊杆、排料刮板等赴还会出现短路打弧现象。为避免炉体因绝缘降低造成危害，改进料盆吊杆、电极夹持器与煅前料仓的绝缘方式：将固定煅前料仓和电极夹持器的带绝缘垫的调节筒更换为电力瓷瓶，防止料盆、电极夹持器与煅前料仓连通导电；每半年或每次停炉)时，进行一次炉体对地绝缘、炉体各部位间的相互绝缘检测，确认电阻大于0.5MQ，并与上次检测记录进行对照，判断绝缘变化趋势，适时更换绝缘降低部位的绝缘板。
实施例2电煅炉操作安全的设计
控制炉体上、下部温度分布是防止炉体上部过热的重要环节，通过调节上下电极之间距离和烟道负压来实现。电煅炉维持负压，主要是为了排除炉内的挥发分。烟道负压过大时，煅烧带上移、物料过度氧化；烟道负压过小时，挥发分在煅前料盆燃烧，加速上部电极氧化，更重要的是会使上部电极夹持器直接处在明火加热的状态，对电极夹持器用水安全构成威胁。根据煅烧的无烟煤粒度控制烟道进口段负压在-5--10Pa，能有效避免上述现象的产生。

Claims (8)

1.一种碳素电煅炉，其为碳素原料无烟煤的煅烧炉，包括电煅炉炉体(1)、上料系统(2)、出料系统(3)、除尘系统(4)、冷却水系统(5)、电气控制系统(6)、电极(7)，其特征在于所述的电煅炉将无烟煤由上料系统(2)自炉顶连续加入炉体(1)，通过炉体(1)上部的预热带再下降到煅烧带，煅烧好的物料经过冷却，经过出料系统(3)连续排出炉体(1)，电煅炉产生的高温烟气进入除尘系统(4)处理。
2.根据权利要求1所述的一种碳素电煅炉，其特征在于所述的电煅炉炉体(1)由钢板焊接成圆筒状，炉衬保温层为石棉板或硅酸铝纤维毡，内部砌轻质高铝砖，工作层为刚玉砖或高铝砖，并用刚玉火泥或磷酸盐泥浆砌筑，炉膛包括预热区、煅烧高温区及冷却区并依次由上至下分布，预热区的圆柱炉膛内壁包括导向部，导向部与煅烧高温区内的圆柱炉膛内壁平滑连接，导向部用于引导预热区内的无烟煤进入煅烧高温区。
3.根据权利要求1所述的一种碳素电煅炉，其特征在于所述的上料系统(2)主要由斗提机(2-1)、螺旋输送机(2-2)组成，是输送物料的。
4.根据权利要求1所述的一种碳素电煅炉，其特征在于所述的出料系统(3)主要由螺旋输送机(3-1)、气动闸板阀(3-2)组成，出料连续，设置在圆柱炉膛的下面，用于将冷却后的煅烧产品从圆柱炉膛内排出，出料系统是经过冷却水降温的。
5.根据权利要求1所述的一种碳素电煅炉，其特征在于所述的除尘系统(4)主要由除尘器(4-1)、除尘管道(4-2)组成，是用于处理电煅炉燃烧排放的高温烟气的。
6.根据权利要求1所述的一种碳素电煅炉，其特征在于所述的冷却水系统(5)主要由冷却塔(5-1)、冷却水管道(5-2)、冷却水泵(5-3)组成，用于向电煅炉炉膛冷却区和出料系统(2)提供冷却水，降低工作温度的。
7.根据权利要求1所述的一种碳素电煅炉，其特征在于所述的电气控制系统(6)是由电煅炉高压部分(6-10、电煅炉低压部分(6-2)、系统各部电气控制系统(6-3)组成，电煅炉高压部分(6-1)还包含变压器(6-1-1)及整流装置(6-1-2)，变压器(6-1-1)用于将电网提供的交流高电压变压为交流低电压；整流装置(6-1-2)用于将变压器提供的交流低电压整流为直流低电压，并将直流低电压施加到上部电极(7-1)和底部电极(7-2)上。
8.根据权利要求1所述的一种碳素电煅炉，其特征在于所述的电极(7)由上部电极(7-1)、底部电极(7-2)组成，上部电极(7-1)穿过进料孔并伸入圆柱炉膛内，并位于预热区；底部电极(7-2)安装在圆柱炉膛底部，并伸入圆柱炉膛内且位于冷却区，上部电极与底部电极相对正。
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