CN105765330B - 调整用于焙烧碳块的回转火炉的方法 - Google Patents

Abstract

调整多室炉(1)的方法，所述多室炉具有“回转炉火”或“前进炉火”，用于焙烧碳块(5)，其中，炉具有装置(P3、P4、P5、P6、Pzpr)，用于直接或间接确定加热区(B)的加热压力，该方法包括一步骤，该步骤调整预热温度(T1)，使其保持在设定值，同时把抽气流量(Q0)保持在设定值左右的预定范围内，并同时保持加热压力低于最小阈值。

Description

调整用于焙烧碳块的回转火炉的方法

本发明涉及多室炉，所述多室炉是指具有“回转炉火”或“前进炉火”的环式炉，用于焙烧碳块，尤其是通过电解用于铝生产的碳素阳极和阴极。更具体而言，本发明涉及用于优化此类多室炉各隔墙的燃烧控制与燃烧安全的方法和设备。

在国际专利申请WO2011027042中描述了用于焙烧阳极的回转火炉，关于回转火炉的更多细节应参考该申请书。

然而，在这里对其结构和操作进行部分回顾，参考下文的图1、图2和图3，图1示出了具有多个敞开室的回转火炉的结构的示意平面图，在这个示例中其具有两股炉火，图2示出了此类炉的内部结构的局部透视截面剖视图，图3为沿着一个分段的纵向截面示意图。

焙烧炉(BF)1包括两个平行的壳体或者分段1a和1b，沿着炉1长度的纵轴XX延伸，且各包括一连串通过横切壁3相互隔开的横膛室2(垂直于轴线XX)。每个膛室2沿着其长度，换言之，朝着横向于火炉1的方向，都包括：凹坑4，凹坑在其顶部开口，以便能够装填未焙烧的碳块以及在冷却后卸载焙烧过的碳块，把未焙烧的碳块5以碳粉的形式堆放和填装进所述凹坑；凹坑与具有薄壁的加热空心隔墙(烟道)6交替，通常通过横向垫片6a将薄壁相互隔开。一个膛室2的空心隔墙6在同一分段1a或1b内的其它膛室2的空心隔墙6的纵向延伸部分(平行于炉1的主轴XX)上，并且这些空心隔墙通过它们纵壁上部的端口7相互连接，面对横切壁3的纵向通道，因此，空心隔墙6形成与炉的主轴XX平行设置的烟道纵线，气态流体(助燃空气、可燃气体以及燃烧烟雾和气体)在所述烟道内循环流通，以便预热和焙烧阳极5，然后使其冷却。空心隔墙6进一步包括挡板8，所述挡板8延长燃烧气体或烟雾的路径，并使其更均匀地分布，这些空心隔墙6具有位于顶部的开口9，称为“窥视孔”，其可以通过可卸盖封闭，并设置在凸出炉1的块中。炉1的两个分段1a和1b通过交换处10在其纵向末端相互连接，把气态流体从分段1a或分段1b中的每行空心隔墙6的一端转移到另一分段1a或分段1b的相应行空心隔墙6的末端，从而形成各行空心隔墙6的大体上为矩形的回路。

被称为具有“回转炉火”或“前进炉火”的环式炉的多室炉的工作原理包括：使火焰前锋在一个周期内从一个膛室2前进到相邻的膛室，每个膛室2相继地经历预热阶段、强制加热阶段、大火阶段、然后是冷却阶段(自然冷却，然后强制冷却)。

通过一股炉火或多股炉火或者炉火组(图1中展示了两组炉火，在该实例中，一组炉火横贯分段1a的13个膛室2，另一组炉火横贯分段1b的13个膛2)焙烧阳极5，所述炉火从膛室2循环地前进到膛室2。

每股炉火或炉火组由五个连续的区域A至E组成，对于如图1所示的分段1b的炉火来说，相对于各行空心隔墙6中的气流的方向，从下游到上游，按照从膛室循环前进到膛室的相反方向，这五个区域是：

A)预热区，如果是指分段1a的炉火，并且考虑到在图1顶端的火炉1末端的交换处10用箭头表示的炉火旋转方向，则该预热区包括：

-排气坡道11，该排气坡道在膛室2上方延伸，对于膛室2的每个空心隔墙6而言，该排气坡道装备有用于测量和调整每行空心隔墙6的燃烧气体和烟雾的流量的系统，在每个排气管11a中，所述排气管11a的一端牢固地连接到排气坡道11并通向所述排气坡道，所述排气管11a的另一端啮合在该膛室2一个单独空心隔墙6的开口9中，该系统可能包括可调百叶窗，通过百叶窗启动器使所述可调百叶窗枢转，以便调节流量；以及流量计12，用于在相应管11a的略微上游处测量废气的抽气流量Q0；温度传感器13，用于在抽取燃烧气体时测量燃烧气体的抽气温度T0；以及压力传感器(未显示)，用于测量相应管11a中的抽气压力P0，以及

-一个预热测量坡道15，大体上在排气坡道11上游与排气坡道11平行，通常在同一个膛室2之上，并装备有温度传感器(热电偶)和压力传感器，用于测量该膛室2每个空心隔墙6中主导的静态预热压力P1和预热温度T1，以便能够显示和调整预热区的这个压力P1和这个温度T1；

B)加热区，包括：

-多个相同的加热坡道16，数量为两个，或者最好为如图1和图3所示的三个，或者根据周期的持续时间，数量可更多；每个加热坡道16都装备有燃料喷射器或燃烧器(液体或气体燃料)以及温度传感器(热电偶)，每个坡道16都在一个单独膛室以上延伸，所述膛室与相邻膛室2的数量相对应，因此每个加热坡道16的喷射器嘴都与空心隔墙6的开口9啮合，以便注入燃料；

C)吹风或自然冷却区，包括：

-“零点”坡道17，在紧邻最上游的加热坡道16下面的膛室的上游的膛室2以上延伸，并且装备有压力传感器，用于测量该膛室2每个空心隔墙6的主导压力，从而能够调整该压力，以及

-吹风坡道18，其装备有电扇，所述电扇具有调整吹入位于零点坡道17下面的膛室上游的膛室2的每个空心隔墙6的环境空气的流量的装置，因此能够调整吹入这些空心隔墙6内的环境空气的流量，从而在零点坡道17得到所需的压力(微负压或微正压)；

D)强制冷却区，其穿过吹风坡道18上游的三个膛室2延伸，而且，在这个实例中，其包括两个平行的冷却坡道19，每个冷却坡道分别装备有电扇和管子，用于把环境空气吹入相应膛室2的空心隔墙6内；以及

E)作业区，其在冷却坡道19的上游延伸，用于包裹和打开炉中的阳极5，以及用于膛室2维护。

在加热坡道16上游，吹风坡道18和强制冷却坡道19包括用于吹送由电扇提供的助燃空气的管子；这些管子通过开口9与相关的膛室2的空心隔墙6相连。排气坡道11位于加热坡道16的下游，用于抽取在各行空心隔墙6中循环的燃烧气体和烟雾(下文定名为统称“燃烧气体”)。

通过燃料(气体或液体)燃烧加热和焙烧阳极5，所述燃料是以受控制的方式通过加热坡道16注入的，加热和焙烧的程度基本上等于由预热区和加热区中膛室2的凹坑4中的阳极5释放的沥青中的挥发性物质(比如多环芳烃)燃烧的程度。因为凹坑4中释放的这些挥发性物质在极大程度上是可燃的，而且能够通过设置在这些隔墙中的通道流入两个相邻的空心隔墙6，因为在空心隔墙6中的燃烧气体中出现残余的助燃空气，所以它们在这两个隔墙中燃烧。

因此，空气和燃烧气体通过各行空心隔墙6循环，由预热区A下游端的排气坡道11从加热区B下游产生的负压能够控制空心隔墙6内燃烧气体的流量，与此同时，由于冷却坡道19，尤其是由于吹风坡道18，所以在空心隔墙6中预热来自冷却区C和D的空气，随着移动冷却在相邻凹坑4中焙烧的阳极5，并且在到达加热区B时用作助燃空气。

随着阳极5焙烧，具有相关测量和记录设备和装置的一组坡道11、15、17、18周期性地(例如，每24小时左右)前进。对于加热坡道16和冷却坡道19而言，只把最上游的坡道移动和放置到其它坡道前面，因此每个膛室2相继为预热区A上游的未焙烧碳块5提供装料区的功能、然后在预热区A中，提供由于预热区A中焙烧膛室2的空心隔墙6中的负压而从凹坑4退出并进入空心隔墙6的燃料的燃烧气体和沥青烟雾自然预热的功能、然后在加热区B或焙烧区中，提供以大约1100℃的温度焙烧碳块5的功能、以及最后在冷却区C和D中，提供通过环境空气冷却被焙烧的碳块5并且相关地预热用作炉1的助燃空气的空气的功能。按照与炉火前进以及燃烧气体循环的方向相反的方向，强制冷却区D之后是区域E，在此卸载被冷却的碳块5，然后可以把更多未焙烧的碳块重新装入凹坑4中。

在风道20中收集通过排气坡道11从炉火中抽取的燃烧气体，例如如图2中局部展示的圆柱形风道，具有烟道总管道21，所述烟道总管道在平面图中可呈现为U形(见图1中的虚线)或者可以围绕火炉延伸，其出口22把被抽取和收集的燃烧气体输送到烟气处理中心(GTC)，因为烟气处理中心不是本发明的一部分，所以未示出。

调整BF1的方法主要包括根据预先确定的设定值调整火炉1的预热区A、加热区B和吹风或自然冷却区C的温度和/或压力。

BF1的调整考虑到大量的参数，从而保持隔墙中的热平衡。焙烧碳块必须遵循预热区与作业区之间的升温和降温曲线，以使材料经受适当的转化，而且最终得到的阳极具有所需要的机械和电气性能。在整个循环期间，空心隔墙6的主导压力也必须保持基本恒定，或者至少在针对每个隔墙6界定的压力范围内。

需要考虑很多参数，调整BF1的方法必须能够影响根据测量的任意参数，并且保持BF1的优化运行。

图3示意性地阐释了按照现有技术如何安排炉1的控制。

中央控制单元23能够集中通过测量采集的所有数据，从而掌握火炉1的总体运行情况。

例如，根据加热区B的隔墙6内的温度来调整加热坡道16的喷射器。更具体而言，加热区B的隔墙6内的温度传感器能够调整每个加热坡道16的温度，燃料喷射得到控制，以使加热区B的隔墙6的温度遵循预定的温度增加曲线。在图3中，有三个加热坡道16，所述坡道用HR1、HR2和HR3表示，与每个坡道相关的隔墙温度分别用T4、T5和T6表示。每个加热坡道16都与一个PID控制器24相关联，依次连接到中央控制单元23。控制器24采集温度测量值T4、T5和T6，以便调整喷射器。

此外，空气/燃料的比例应该尽可能地接近化学计量比，以确保通过喷射坡道注入的燃料燃烧，以及确保通过由预热区A中的焙烧碳块释放的挥发物燃烧。

BF1的每个膛室2的隔墙6中的主导压力也必须保持在设定值。例如，需要在整个焙烧周期保持每个隔墙6的压力基本恒定，或者至少把压力保持在一个数值范围内。尤其是，根据在加热坡道16上游的隔墙6中测得的压力值Pzpr，以及尤其是根据通过零点坡道17测得的压力值，来调整吹风坡道18的风扇转速。根据在预热区A的隔墙6中测得的预热压力P1和/或温度T1来控制排气坡道11的百叶窗。

尤其是，监测预热区A的隔墙6中的预热温度T1。预热区A的温度必须能够消除碳块的沥青中所含的挥发性材料。所产生的气体或蒸汽必须被吸入空心隔墙6中，并且在来自加热区B的燃烧气体中有氧存在的条件下立即烧掉。这些气体或蒸汽会阻塞设备，尤其是阻塞通往气体处理中心GTC的排气管11a和风道。沉积物会引燃和损坏设备。

预热测量坡道15因此能够在预热区A中获得关于隔墙6中主导的预热温度T1的信息，所述隔墙6在排气坡道11的上游和加热坡道16的下游，并且预热测量坡道15能够监测焙烧情况。当通过这种方式测得的预热温度T1与设定值偏差太大时，则必须对BF1进行干预，使得通过预热测量坡道15测得的温度T1达到可接受值。然而，干预必须不能在隔墙6中过大幅度地改变空气的流量，否则可能无法继续恰当地焙烧碳块。因此，在保证把通过所述预热测量坡道15测得的预热压力P1保持在设定值左右的预定压力范围内的同时，调整通过预热测量坡道15测得的预热温度T1。为此目的，预热测量坡道15和排气坡道11连接到同一个控制器25，所述控制器为PID(比例积分微分)控制器，其本身也连接到中央控制单元23。因此，可以根据由控制器25测得的预热温度T1和压力P1调节排气坡道11百叶窗的打开。

在一定预热压力P1的范围内调整预热温度T1并不完全尽如人意。由预热测量坡道11测得的，通常为负压的预热压力P1是一个静态测量值，因此它不能说明在炉1隔墙6中循环的气体的流量的变化。

例如，BF1中遇到的一个共同问题是隔墙6会变得阻塞。即使在隔墙6部分阻塞的情况下，这样也会影响气体的循环。阻塞现象可有几个原因，包括来源于凹坑4中碳块焙烧并穿过隔墙壁中的含碳粉尘的聚集、阻塞隔墙6的杂物，或者扰乱烟气流量的隔墙6的变形。

这种阻塞会产生多种负面影响。首先，不再遵循焙烧温度曲线。更重要的是，因为加热坡道16把燃料连续注入隔墙6中，而且吹风坡道18连续吹入助燃空气，所以在堵塞的上游聚集的挥发性易燃材料可能达到危险程度，而达到极值会导致炉爆炸。

在燃料喷射之后，在加热坡道16下游发生阻塞现象更加危险。因此，监测加热坡道16下游的阻塞现象十分重要。

然而，当预热测量坡道11上游的膛室2的隔墙6阻塞时，预热压力P1不变。

因此，通过测量预热压力P1，BF1故障并不明显。由此不适当地曲解了预热温度T1的调整。

已知采用排气坡道11的流量计12测量抽气流量Q0。流量测量值提供比压力测量值更多的信息，因为流量反映动态现象，即隔墙6的流体移动。

然而，抽气流量Q0通常只用做一个指标。在BF1中可发生干扰现象，扰乱流量测量值。因此，抽气流量Q0并不是可靠的指标。

尤其是，在各分段1a、1b中，根据焙烧周期的发展状态，在预热区A的膛室2下游的某些膛室2未使用。这些膛室的隔墙6'被称为“死”隔墙，因为它们通常对正在进行的焙烧没有影响。然而，由于泄漏，死隔墙可以成为被称为返气的多余空气的渗透来源。返气穿过死隔墙6'，到达排气坡道11。

此外，隔墙6壁是多孔的，所以，在预热区A，在此静态压力通常最高，来自外界的空气可以渗出隔墙6的壁。当静态压力较高时，渗出多孔壁的空气量甚至更大。

因此，由于阻塞，干扰现象会使流量下降不被察觉，并且妨碍执行对其进行处理所需的步骤。

因此，本发明的一个问题是根据压力、温度和流量的测量值来确定隔墙6中循环的空气的来源，从而调整炉1的运行。

因此，需要开发一种调整炉1的方法，其增加表明炉1运行情况的测量值的可靠性，而不会干扰炉的运行或者产生附加成本。

尤其是，需要开发一种调整炉1的方法，其能够识别穿过排气坡道的流量的来源，尤其是为了对由于堵塞或从死隔墙返气导致的多余空气的渗透做出解释。

为此目的，在第一方面，提出一种调整多室炉的方法，所述多室炉是指具有“回转炉火”或“前进炉火”的用于焙烧碳块的环式炉。

炉包括在预热区、加热区和自然冷却区中延伸的一系列膛室，所述膛室沿着炉纵轴串联地设置。每个膛室都是由并排的且横贯所述纵轴的凹坑组成的，凹坑中堆叠未焙烧的碳块，凹坑与加热空心隔墙(烟道)交替，膛室的隔墙相互连接，并且与其它膛室的隔墙对齐，与炉的纵轴平行，冷却空气和助燃空气及燃烧气体在各行隔墙中循环。排气坡道通过各自的排气管与预热区的第一膛室的每个隔墙相连。通过连接到至少一个风扇的自然冷却区的吹风坡道注入一部分所需的助燃空气，并且由于负压而部分地渗透过各行隔墙。通过至少一个加热坡道注入一部分焙烧碳块所需的燃料，所述至少一个加热坡道各自在加热区的至少两个相邻膛室的单独一个膛室上延伸，并且适合把燃料注入加热区各个相应膛室的每个隔墙中。

炉进一步包括至少一个温度传感器，用于测量在排气坡道和加热坡道之间的预热区的膛室的隔墙中的预热温度，并且包括流量计，用于测量穿过至少一个排气管的空气和气体的抽气流量。

炉进一步包括用于直接或间接确定加热区的加热压力的装置，调整预热温度，使其保持在一个设定值，与此同时，把抽气流量保持在设定值左右的预定范围内，并同时保持加热压力低于最低阈值。

根据一个示例性实施例，炉进一步包括至少一个温度传感器，用于测量至少一个排气管中空气的排气温度，在同一个排气管中测得的抽气流量是根据排气温度标准化的流量。

例如，用于直接确定加热区的隔墙中的压力的装置包括加热压力传感器，其放置在至少一个加热坡道上，从而测量加热区的隔墙中的压力。

作为一个变体，用于间接确定加热区的隔墙中的压力的装置包括用于测量紧邻加热区下游的膛室的隔墙中的压力的压力传感器和用于测量紧邻加热区上游的膛室的隔墙中的压力的压力传感器。

最好，用于测量抽气流量的流量计测量穿过所讨论的排气管中的一个小阀门的空气和气体的流量。

当加热压力超出最小阈值时，最好执行清除一个或多个隔墙(6)中的堵塞物的操作。

根据由新方法确定的炉状态，还可以执行任何其它操作。

第二方面提出一种多室炉，所述多室炉是指具有“回转炉火”或“前进炉火”的用于焙烧碳块的环式炉。该炉是上文所提出的炉，并且尤其适合执行上文所提出的方法。尤其是，该炉包括用于直接确定加热区中加热压力的装置，其包括至少一个加热压力传感器，放置在至少一个加热坡道上，从而测量加热区的隔墙中的压力。然后，预热温度传感器可以连接到排气坡道，因此炉不具有专门用于测量的坡道。

从通过结合附图4所述的实施例的非限制性实例列出的如下描述，本发明的其它特征和优点将显而易见，附图4是沿着炉1的一个分段的纵向截面示意图。

在如图1和图2所示且在介绍部分所述的炉1中通过如图4中示意性示出的控制系统执行所要求保护的检测方法。

该方法的目的是利用排气坡道11上的抽气流量Q0的测量值来调整在预热区A的隔墙6中测得的预热温度T1：在流量Q0的一定范围内调整预热温度T1。

实际上，抽气流量Q0的测量值比根据现有技术的预热测量坡道15上的预热压力P1的测量值更可靠，因为预热测量坡道15测量的是静态负压，未考虑到隔墙6内气体流量的变化。因此，当隔墙被堵塞时，通过预热测量坡道15测得的预热压力P1轻微变化，或者一点也不变化。

然而，如果发生堵塞，则经过确定测得流量的来源，尤其是区分多余空气的渗透与燃烧气体的流动，流量Q0的测量值反映气体流量的变化。

因此，所要求保护的方法的目的是进一步提出利用确定加热区B的膛室2的隔墙6中的加热压力值来推断炉的工作状态。

可以直接或间接确定加热压力。

例如，在至少一个加热坡道16上直接测量加热压力，把一个压力传感器放在尽可能靠近所讨论的加热坡道16的喷射喷嘴的地方，从而测量压力P4。压力传感器可以直接插入窥视孔中，加热坡道16的喷射喷嘴通过窥视孔上游把燃料注入隔墙6中。

因此，直接确定能够省掉零点测量坡道17。通过这种方式，即使把压力传感器加到加热坡道16上，省掉零点坡道17也能够节省相当多的材料。

作为选择，通过测量紧邻加热区B上游的压力，以及通过测量紧邻加热区B下游的压力，可以间接确定加热压力。例如，零点坡道17提供紧邻加热区B上游的膛室2的隔墙6中的负压Pzpr的测量值，放置在紧邻加热区B下游的预热区B的膛室2的隔墙6中压力传感器提供负压P3的测量值。通过这两个测量值之间的相关性能够推断出加热压力。

加热压力值可以是正值或负值。在后者情况下，它是指加热负压。

因此直接或间接地掌握加热压力值。

如介绍部分所示，通过把尤其是在预热区A的隔墙6中通过预热测量坡道15测得的预热温度T1考虑在内，而调整BF1。

通过流量计12测得的流量Q0的特征是空气和气体的流动穿过排气管11a。测量的空气和气体有三个来源：

-从死隔墙渗透的返气，

-从预热区A的隔墙6渗漏的多余空气，

-来自加热区B的气体。

通过把加热区B中的加热压力值考虑在内，可以得到关于炉工作状态的可靠的概要信息。

加热区B中的负压比预热区A中的少，因此从加热区B的隔墙6渗漏的空气可以忽略。然而，加热区B中的压力应该尽可能地低，以确保提取气体以及气体循环。因此，当加热区的压力超出参考值时，这便是隔墙6中出现阻塞的强烈迹象。

因此可以通过加热区的压力值变化推断出炉的状态。利用加热区B中的流量Q0和负压之间的相关性，推断炉1的工作状态，尤其是推断出隔墙6是否堵塞。可以采取措施，以便相应地调整预热温度T1。

可以采用额外的指标对此进行补充，以便提供关于炉工作状态的提示。这些指标可用作故障的症状，但是不能确定故障的原因。

例如，可以利用排气管11a中的温度T0值指示出焙烧未按照计划进行。因此，温度T0的下降可以指示出来自死隔墙6'的较冷空气正到达排气管。然而，当隔墙6被堵塞，而且来自加热区B的热空气未完全到达预热区A时，温度T0也会下降。

在标称操作期间，也就是在没有多余空气或来自死隔墙的空气或者渗透空气的情况下，在周期的特定时刻，把测得的预热温度T1保持在预定值，或者选择性地保持在容许区间之内。加热区B中测量流量Q0和确定压力提供标称值。

当返气到达排气管11a时，如果系统保持相同的流量Q0，则预热温度T1下降。返气进入排气管11a导致抽气流量Q0增加。通过考虑加热区B中的负压P4，操作员能够确保流量变化不是由于隔墙堵塞所致。然后，可以修改抽气流量Q0的容许值的范围，以反映出这种返气的进入，并且把预热温度T1保持在其标称值。还可以进行操作，处理死隔墙中的泄漏问题。

当隔墙堵塞时，因为来自加热区B供气不足，所以预热区A的温度T1下降。由于堵塞，增加喷射器功率，以希望增加温度T1是无效的，因为除了增加爆炸风险的危险之外，还无法遵循加热区B的温度曲线。只能把流量Q0保持在特定范围内来增加流量Q0。因此，即使通过增加流量Q0的允许值范围，温度T1也达不到特定的目标值。通过考虑加热区B中的负压P4，操作员可以观察到加热压力P4的上升，表明由于存在堵塞，气体没有恰当地循环。然后可以进行操作来去除堵塞。

通过预热测量坡道15测量压力P1则变得多余了。因此，通过把测量预热温度T1的热电偶移动到排气坡道11，便可以省掉预热测量坡道15。

通过采用抽气流量Q0和加热区B的压力来调整炉1，降低了与形成堵塞相关的风险。因此提高了炉1的安全性。

现在对图4进行更详细地说明，图4阐释了执行上文所述的调整方法的BF1的一个实施例。

与图3中所采用的参考号相同的参考号指代相同的元件。

图4的炉1包括调整炉1各个参数的两个控制级。

第一级控制单元26连接到排气坡道11，并且记录至少一个排气管11a中抽气流量Q0、压力P0、以及温度T0的测量值。实际上，排气坡道11的每根排气管都具有用于测量所讨论的管子中的流量、压力和温度的装置。省掉了现有技术的预热测量坡道。测量膛室2的隔墙6的预热温度T1所用的热电偶27连接到排气坡道11，排气坡道11位于所述膛室2之上。

根据BF1的一个实施例，通过位于排气管11a中的一个小阀门控制每个排气管11a中的流量。所述小阀门包括多个皮瓣，皮瓣围绕其轴枢转，并且对抽气流量Q0施加控制。最好在阀门处直接测量每个排气管11a中的抽气流量Q0，以确保测得的流量Q0是实际穿过可调关闭皮瓣的流量。因为已知该小阀门处的压力下降，所以与排气管11a其它地方的测量值相比，所测量的抽气流量Q0的准确度提高了。此外，排气管11a中占据的体积也减小了。

实际上，如图4所阐释的，三个加热坡道16中的每一个都包括每个隔墙6的两个喷射器隔墙6以及位于加热坡道16最上游的喷射器上游的压力传感器。由此提供三个加热压力测量值P4、P5和P6，每个测量值分别与加热坡道16相关联，从而确定加热压力的数值。如有必要的话，通过传感器捕捉测量值可以与注入同步，以避免损坏传感器。然后，有关的加热压力可以是三个测量值P4、P5和P6的平均值，或者这些测量值之中的一个测量值，例如，可以把偏离设定值最远的测量值考虑在内。

第一级控制单元26还可以连接到用于确定加热区B中的负压的装置。在所示的实例中，第一级控制单元26连接到与每个喷射器相关的压力传感器，从而得到加热区B的隔墙6中的负压P4、P5和P6的测量值。第一级控制单元26能够分析所采集的测量值，并且对排气坡道11起作用，以调整百叶窗的开口。

最好，第一级控制单元26通过在排气管11a中测得的温度T0和负压P0来修正流量Q0的测量值。实际上，校准所采用的流量计12，以便提供标准压力和温度条件下的流量Q0的测量值。然而，在排气管11a中，温度和压力可能变化很大，而且无论如何都不会与这些标准条件相对应。通过考虑温度T0和/或排气压力P0，可以修正抽气流量Q0的测量值，并得到可靠的数值。

一级控制单元26连接到第二级控制单元28，所述第二级控制单元集中整个炉的数据，并且对炉的调整做决定。例如，第二级控制单元28连接到每个喷射器的控制器24。第二级控制单元28根据所收集的参数进行计算，并向喷射器控制器24发送命令，从而调整喷射器参数，尤其是喷射器的喷射的顺序、喷射时间和喷射功率。

现有技术的零点坡道17也省掉了。然后通过考虑加热区B中的负压测量值，尤其是加热区B最上游的隔墙6中的负压P6，调整通过吹风坡道18的电扇吹入每个空心隔墙6环境空气的流量。

以供参阅，下表1提供了关于与加热坡道16相关的抽气流量Q0和加热压力P4、P5、P6的容许值的预定范围的一些示例性数值，正如整个周期所预期的数值。还如表1所示，在BF1的一个加热坡道下分别测得温度T4、T5、T6是周期开始和结束时的数值，与BF1标称操作期间所预期的数值相对应。

表1假设的情况是在一个焙烧周期期间，预热温度T1从周期开始时的350℃变为周期结束时的900℃。实际上，数值取决于周期长度、阳极以及BF1的特性。

抽气流量Q0	1400至2900Nm3/h
		压力P6	从-20Pa至+20Pa
压力P5	从-40Pa至0Pa
		压力P4	从-60Pa至-20Pa
温度T6	从750℃至1150℃
		温度T5	从950℃至1220℃
温度T4	从1000℃至1220℃

表1

(注：单位为Nm3/h的流量与流量Q0标准测量值相对应，是指通过排气温度T0和压力P0进行修正)

下面的表2提供了给定时刻的示例值，根据三个操作模式，所述示例值是关于所讨论的排气管11a中的温度T0、关于预热区A的隔墙中的温度T1、关于所讨论的排气管11a中的负压P0、关于加热区B的隔墙6中的压力P4、以及关于所讨论的排气管11a中的流量Q0的示例值，这三种操作模式是：

-标称：炉处于标称运行，

-返气：渗透过死隔墙6'的空气达到排气管，

-受阻塞：至少一个隔墙6至少部分被阻塞。

表2

因此，表2阐释了发生返气渗透时，预热温度T1没有变化，因为，返气未到达炉的这个部分。然而，返气到达排气管，所以排气管中的温度T0和压力P0下降。排气管中的流量Q0可以增加，以便抽取返气，并且继续保持炉中所需的流量，以便保持预热温度T1。

在火炉的隔墙6中形成堵塞时，预热温度T1下降。排气管中的温度T0下降。即使把流量增加到此刻所允许的最大值，预热温度T1也不会回到其标称值。然而，加热区中的压力P4已经增加超过了表1中所示的容许值的范围，因此表明存在堵塞。

可以通过有线和/或无线型网络实现炉1的各个设备和控制装置之间的连接。

通过这种新控制方法增强了炉1的安全性，因为它能够比现有技术更可靠地检测危险故障，尤其是检测空心隔墙中的堵塞。

此外，新方法通过去掉现有技术的炉中的预热测量坡道11和零点坡道17而简化了炉。因此，炉1可以有利地没有专门用于测量的任何坡道，比如预热测量坡道11和零点测量坡道17。

Claims (11)

1.调整用于焙烧碳块(5)的具有“回转炉火”或“前进炉火”的炉(1)的方法，所述炉(1)包括在预热区(A)、加热区(B)和自然冷却区(C)中延伸的一系列膛室(2)，所述膛室(2)串联地沿着所述炉(1)的纵轴(XX)设置，每个膛室(2)都是由并排的且横贯所述纵轴(XX)的凹坑(4)组成的，凹坑(4)中堆叠待焙烧的碳块(5)，凹坑(4)与空心的隔墙(6)交替，膛室(2)的隔墙(6)相互连接，并且与其它膛室(2)的隔墙(6)对齐，与所述炉(1)的纵轴(XX)平行，冷却空气和助燃空气及燃烧气体在各行隔墙(6)中循环，排气坡道(11)通过各自的排气管(11a)与预热区(A)的第一膛室(2)的每个隔墙(6)相连，通过连接到至少一个风扇的自然冷却区(C)的吹风坡道(18)注入一部分所需的助燃空气，并且由于负压而部分地渗透过各行隔墙(6)，通过至少一个加热坡道(16)注入一部分焙烧碳块(5)所需的燃料，每个加热坡道(16)分别在加热区的至少两个相邻膛室(2)中的一个膛室上延伸，并且适合把燃料注入所述加热区(B)各个相应膛室(2)的每个隔墙(6)中，所述炉进一步包括至少一个温度传感器，用于测量在所述排气坡道(11)和所述加热坡道(16)之间的膛室(2)的隔墙(6)中的预热温度(T1)，并且包括流量计(12)，用于测量穿过至少一个排气管(11a)的气体的抽气流量(Q0)，所述方法的特征在于，所述炉进一步包括直接或间接确定加热区(B)的加热压力的装置，所述方法包括一个步骤，该步骤调整预热温度(T1)，使其保持在一个设定值，与此同时，把抽气流量(Q0)保持在设定值左右的预定范围内，并同时保持加热压力低于最低阈值。

2.根据权利要求1所述的调整方法，其特征在于，所述炉(1)进一步包括至少一个温度传感器，用于测量至少一个排气管(11a)中气体的排气温度(T0)，而且其中，在同一个排气管(11a)中测得的抽气流量(Q0)是根据所述排气温度(T0)标准化的流量。

3.根据权利要求1或2所述的调整方法，其特征在于，所述直接或间接确定加热区(B)的隔墙(6)中的压力的装置包括加热压力传感器，其放置在至少一个加热坡道(16)上，以便测量所述加热区(B)的隔墙(6)中的压力，然后直接确定所述加热区(B)中的压力。

4.根据权利要求3所述的调整方法，其特征在于，用于所述测量抽气流量(Q0)的所述流量计(12)测量穿过所述排气管(11a)中的小阀门的气体的流量。

5.根据权利要求3所述的调整方法，其特征在于，当所述加热压力超出最小阈值时，执行清除一个或多个隔墙(6)中的堵塞物的操作。

6.根据权利要求1或2所述的调整方法，其特征在于，所述直接或间接确定加热区(B)的隔墙(6)中的压力的装置包括用于测量紧邻加热区(B)下游的膛室(2)的隔墙(6)中的压力的压力传感器以及用于测量紧邻加热区(B)上游的膛室(2)的隔墙(6)中的压力的压力传感器。

7.根据权利要求6所述的调整方法，其特征在于，用于所述测量抽气流量(Q0)的所述流量计(12)测量穿过所述排气管(11a)中的小阀门的气体的流量。

8.根据权利要求6所述的调整方法，其特征在于，当所述加热压力超出最小阈值时，执行清除一个或多个隔墙(6)中的堵塞物的操作。

9.根据权利要求1或2所述的调整方法，其特征在于，用于所述测量抽气流量(Q0)的所述流量计(12)测量穿过所述排气管(11a)中的小阀门的气体的流量。

10.根据权利要求1或2所述的调整方法，其特征在于，当所述加热压力超出最小阈值时，执行清除一个或多个隔墙(6)中的堵塞物的操作。

11.炉，所述炉指具有“回转炉火”或“前进炉火”的用于焙烧碳块(5)的环式炉，专门被设计用来执行根据前述权利要求之一的方法，所述炉(1)的特征在于，它包括直接确定加热区(B)中加热压力的装置，包括放置在至少一个加热坡道(16)上的至少一个加热压力传感器，以便测量加热区(B)的隔墙(6)中的压力，而且，预热温度传感器连接到排气坡道(11)，以便于所述炉(1)不具有专门用于测量的坡道。