CN104724702B - 双段式石墨化炉设备及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石油化工设备技术领域，具体公开了一种双段式石墨化炉设备及生产工艺，包括炉体和设在炉体外的炉体水套，炉体由煅烧炉、石墨化炉和冷却炉上下依次衔接组成。本发明热效率高、质量稳定、余热回收充分且能耗低。

Description

双段式石墨化炉设备及生产工艺
技术领域
本发明属于石油化工设备技术领域，涉及一种石墨化炉设备及生产工艺，特别涉及一种双段式石墨化炉设备及生产工艺。
背景技术
石油焦通常在1700℃时开始脱硫，理想温度为2000℃，在2200℃时开始石墨化，最佳温度为2500℃，石油焦热处理的主要设备为石墨化炉。目前，国内用于进行石油焦热处理的设备为艾奇逊石墨化炉和单段竖式石墨化窑炉。艾奇逊石墨化炉为敞开式长方形炉体结构，生产过程为将碳化物纵向或者横向并列，并在碳化物的周围填充冶金焦和石英砂，在炉体的长度方向通电，利用焦炭的电阻发热，最终使被加热物本身也产生电阻发热，在焦炭的外围再采用焦粉、炭黑、硅砂等衬料进行屏蔽以隔热。
现有的艾奇逊石墨化炉、内串石墨化炉及单段式石墨化炉的缺陷主要有：
1、艾奇逊石墨化炉为卧式、敞开式结构，占地面积大、热量损失大、能耗高，每吨产品耗电量约为4000KW左右。
2、生产过程中产生的二氧化硫等挥发物无组织排放，对环境造成严重污染。
3、采用浇水冷却方式进行冷处处理，严重浪费水资源。
4、产品受热不均匀，中心温度可达到2600℃，而外围温度仅在1000℃左右，导致产品石墨化程度不均、质量不稳定。
5、艾奇逊石墨化炉、内串石墨化炉及单段式石墨化炉的烧成温度都是从原材料的常温开始进入石墨化过程的，送电过程周期长，耗电量大。
发明内容
本发明的目的是提供一种热效率高、质量稳定、余热回收充分且能耗低的双段式石墨化炉设备及生产工艺。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：双段式石墨化炉设备，包括炉体和设在炉体外的炉体水套，炉体由煅烧炉、石墨化炉和冷却炉上下依次衔接组成，炉体上方设有加料斗，炉体下方设有出料机；煅烧炉、石墨化炉和冷却炉为可拆装连接，煅烧炉与石墨化炉之间设有第一分隔，石墨化炉和冷却炉之间设有第二分隔；煅烧炉中设有多个燃烧室；煅烧炉与石墨化炉连接处设有石墨电极输送装置，石墨化炉与冷却炉连接处设有转动电极输送装置；石墨化炉上设有补料口；煅烧炉内设有拌硫管，拌硫管的一端设在煅烧炉底部，另一端伸出炉体外；拌硫管伸出炉体外的一端连接有烟道；出料机下方设有出料绞龙，出料绞龙两端分别设有进风口和出风口。
进一步地，第一分隔和第二分隔均为圆盘状，第一分隔外缘均匀分布有石墨电极安装位，石墨电极安装位之间设有第一下料孔组；所述第二分隔外缘均匀分布有转动电极安装位，第二分隔的中部设有外转盘，外转盘中心处设有内转盘，外转盘和内转盘上设有第二下料孔组。
进一步地，煅烧炉上设有仪表室。
进一步地，拌硫管伸出炉体外的一端外部设有拌硫管水套。
进一步地，出料机外设有冷却水套。
进一步地，炉体外设有钢平台。
进一步地，烟道下方连接有烟道支柱。
进一步地，炉体下方连接有支撑。
双段式石墨化炉生产工艺，包括加料、煅烧、石墨化、冷却和排料，原料通过加料斗进入煅烧炉，在煅烧炉中煅烧过程中拌硫管在煅烧炉底部对原料进行搅拌，煅烧后通过第一分隔进入石墨化炉中进行石墨化处理，石墨化炉中设有石墨电极和转动电极，原料在石墨电极和转动电极形成的电场中进行石墨化反应，在石墨化炉中反应后的产品通过第二分隔进入冷却炉中进行冷却，冷却后的产品进入出料机后通过外部的冷却水套进一步冷却，使产品冷却至100℃以下，冷却后的产品通过出料绞龙排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：炉体由煅烧炉、石墨化炉和冷却炉上下依次衔接组成，原料经过煅烧后直接进入石墨化炉进行石墨化处理，减少热量散失，石油焦煅烧过程中产生的100-1100℃全部回收利用，提高热效率，节约能源；艾奇逊石墨化炉吨产品耗电量3800-4500kwh、内串石墨化炉吨产品耗电3000-4000kwh、单段式竖式石墨化炉吨产品耗电1400-1600kwh、本发明双段式石墨化炉能够把炉体上部约1100℃温度条件下煅烧过程的余热全部利用，在炉体下部石墨化过程可以直接从1100℃升温，每吨产品耗电1100-1300kwh，每吨产品耗电低于现有其他石墨化炉，节能效果为最佳；煅烧炉、石墨化炉和冷却炉为可拆装连接，采用可拆卸式炉体，有利于对炉体进行检修；煅烧炉与石墨化炉连接处设有石墨电极输送装置，石墨化炉与冷却炉连接处设有转动电极输送装置，方便更换电极，有利于进行连续生产，便于自动化控制；煅烧炉上设有仪表室，有利于观测生产过程；拌硫管伸出炉体外的一端外部设有拌硫管水套，对产生的废气进行冷却，便于废气的后期处理。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是第一分隔的结构示意图；
图3是第二分隔的结构示意图。
具体实施方式
双段式石墨化炉设备，如图1所示，包括设在基础25上的炉体和设在炉体外的炉体水套18，炉体由煅烧炉10、石墨化炉16和冷却炉19上下依次衔接组成，原料经煅烧炉10煅烧后直接进入石墨化炉16进行石墨化反应，炉体上方设有加料斗11，炉体下方设有出料机21；煅烧炉10、石墨化炉16和冷却炉19为可拆装连接，煅烧炉10与石墨化炉16之间设有第一分隔27，石墨化炉16和冷却炉19之间设有第二分隔26；煅烧炉10中设有多个燃烧室；煅烧炉10与石墨化炉16连接处设有石墨电极输送装置15，石墨化炉16与冷却炉19连接处设有转动电极输送装置6，电极输送装置可在生产过程中补充被消耗的电极，以保证连续化生产；石墨化炉16上设有补料口14，通过补料口14添加原料；煅烧炉10内设有拌硫管13，拌硫管13的一端设在煅烧炉10底部，另一端伸出炉体外；拌硫管13伸出炉体外的一端连接有烟道9，烟道9为钢制烟道，烟道9通过拌硫管13连通炉体以排出反应产生的废气；出料机21下方设有带电机24的出料绞龙3，出料绞龙3两端分别设有进风口2和出风口23，出料绞龙3可及时转运产生的石墨碎，保证连续化生产。第一分隔27和第二分隔26均为圆盘状，第一分隔27外缘均匀分布有石墨电极安装位32，石墨电极安装位32之间设有第一下料孔组33；第二分隔26外缘均匀分布有转动电极安装位31，第二分隔26的中部设有外转盘28，外转盘28中心处设有内转盘29，外转盘28和内转盘29上设有第二下料孔组30，外转盘28和内转盘29可带动物料转动。煅烧炉10上设有仪表室12，仪表室12中设有测温器、测压器和看火孔，对炉体内的反应过程进行检测。拌硫管13伸出炉体外的一端外部设有拌硫管水套8，对产生的废气进行冷却，以便于后期脱硫处理。出料机21外设有冷却水套20。炉体外设有钢平台5。烟道9下方连接有烟道支柱4。炉体下方连接有支撑22。
原料从加料斗11进入煅烧炉10，在煅烧炉10中煅烧过程中拌硫管13在煅烧炉10底部对原料进行搅拌，煅烧后进入石墨化炉16，在石墨化炉16中进行石墨化处理，石墨化炉16中设有石墨电极和转动电极，原料在石墨电极和转动电极形成的电场中进行石墨化反应，在石墨化炉16中反应后的产品进入冷却炉19中进行冷却，进入出料机21后通过外部的冷却水套20再进一步冷却，使产品冷却至100℃以下，冷却后的产品通过出料绞龙3转运。

Claims (9)

1.双段式石墨化炉设备，包括炉体和设在炉体外的炉体水套，其特征在于：所述炉体由煅烧炉、石墨化炉和冷却炉上下依次衔接组成，炉体上方设有加料斗，炉体下方设有出料机；所述煅烧炉、石墨化炉和冷却炉为可拆装连接，煅烧炉与石墨化炉之间设有第一分隔，石墨化炉和冷却炉之间设有第二分隔；所述煅烧炉中设有多个燃烧室；所述煅烧炉与石墨化炉连接处设有石墨电极输送装置，石墨化炉与冷却炉连接处设有转动电极输送装置；所述石墨化炉上设有补料口；所述煅烧炉内设有拌硫管，拌硫管的一端设在煅烧炉底部，另一端伸出炉体外；所述拌硫管伸出炉体外的一端连接有烟道；所述出料机下方设有出料绞龙，出料绞龙两端分别设有进风口和出风口。
2.如权利要求1所述的双段式石墨化炉设备，其特征在于：所述第一分隔和第二分隔均为圆盘状，第一分隔外缘均匀分布有石墨电极安装位，石墨电极安装位之间设有第一下料孔组；所述第二分隔外缘均匀分布有转动电极安装位，第二分隔的中部设有外转盘，外转盘中心处设有内转盘，外转盘和内转盘上设有第二下料孔组。
3.如权利要求1或2所述的双段式石墨化炉设备，其特征在于：所述煅烧炉上设有仪表室。
4.如权利要求3所述的双段式石墨化炉设备，其特征在于：所述拌硫管伸出炉体外的一端外部设有拌硫管水套。
5.如权利要求4所述的双段式石墨化炉设备，其特征在于：所述出料机外设有冷却水套。
6.如权利要求5所述的双段式石墨化炉设备，其特征在于：所述炉体外设有钢平台。
7.如权利要求6所述的双段式石墨化炉设备，其特征在于：所述烟道下方连接有烟道支柱。
8.如权利要求7所述的双段式石墨化炉设备，其特征在于：所述炉体下方连接有支撑。
9.双段式石墨化炉生产工艺，包括加料、煅烧、石墨化、冷却和排料，其特征在于：原料通过加料斗进入煅烧炉，在煅烧炉中煅烧过程中拌硫管在煅烧炉底部对原料进行搅拌，煅烧后通过第一分隔进入石墨化炉中进行石墨化处理，石墨化炉中设有石墨电极和转动电极，原料在石墨电极和转动电极形成的电场中进行石墨化反应，在石墨化炉中反应后的产品通过第二分隔进入冷却炉中进行冷却，冷却后的产品进入出料机后通过外部的冷却水套进一步冷却，使产品冷却至100℃以下，冷却后的产品通过出料绞龙排出。
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