CN111620693B - 一种立式焙烧炉焙烧碳块生产方法 - Google Patents

一种立式焙烧炉焙烧碳块生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及炭素行业炭素制品焙烧方法技术领域，具体涉及一种立式焙烧炉焙烧碳块生产方法，包括碳块生坯输送系统、填充料上料系统、装炉系统和碳块输送清理系统；生坯输送系统包含输送机甲、输送机乙、提升设备、推块机构和挡块机构；填充料上料系统包含加料斗、闸门、振动给料机、斗式提升机和缓冲料仓；装炉系统包含多功能加料车；碳块输送清理系统包含输送机丙和清理机，用于碳块的转运与清理。本发明采用立式焙烧炉对碳块进行焙烧，避免由传统环式焙烧炉周期性加热需对耐火材料和填充料进行反复蓄热问题，降低焙烧产品能源消耗，减少焙烧生产成本；同时立式焙烧炉为连续操作，避免了传统环式焙烧炉炉室空置，耐火材料投资成本高的问题。

Description

一种立式焙烧炉焙烧碳块生产方法
技术领域
本发明涉及炭素行业炭素制品焙烧方法技术领域，具体涉及一种立式焙烧炉焙烧碳块生产方法。
背景技术
在炭素制品焙烧生产过程中，制品生坯通过高温焙烧处理，将其中的水分、挥发分排出，并相应提高制品的理化性能，满足对焙烧制品的要求。传统的焙烧方法采用敞开式环式焙烧炉、带盖式环式焙烧炉对制品生坯高温焙烧，生产方法为制品生坯用编组机编组后，通过多功能天车装入焙烧炉料箱内，碳块在焙烧炉内经过预热、加热、保温、冷却几个等工段后，由多功能天车将碳块送往解组清理机组解组并清理。传统的焙烧方法存在以下问题：
(1)根据环式焙烧炉的生产工艺要求，需要设置出炉炉室、装炉炉室、维护炉室和密封炉室等，而这些炉室占整个炉室数量的1/3左右，造成大量的炉体耐火材料闲置，这也是环式烧炉耐火材料投资成本高、占地面积大的主要原因。
(2)传统焙烧生产方法车间内需要配置多功能天车，多功能天车载荷作用于厂房柱上，土建投资大；传统焙烧生产方法在车间内配置解组清理机、编组机增加厂房占地，增加车间设备投资与土建投资。
(3)传统环式焙烧炉生产过程为一个周期性加热过程，炉体耐火材料伴随火焰周期经历预热、加热与冷却过程，耐火材料蓄热量大，蓄热为无效热，造成环式焙烧炉能耗较高。
(4)传统环式焙烧炉烟气由于含有大量的焦油和粉尘，造成烟气处理系统复杂，运行成本高，同时烟气无法进行余热利用，造成烟气中大量热量浪费。
发明内容
为解决传统环式焙烧炉存在的能耗高、投资高等问题，本发明提供一种立式焙烧炉焙烧碳块生产方法，通过采用立式焙烧炉技术，实现投资水平和运行能耗水平的降低，提高生产收益水平。
具体技术方案如下：
一种立式焙烧炉焙烧碳块生产方法，包括碳块生坯输送系统、填充料上料系统、装炉系统和碳块输送清理系统；所述生坯输送系统包含输送机甲、输送机乙、提升设备、推块机构和挡块机构，挡块机构为安装在输送机乙末端的机械装置，利用自身高度阻挡碳块继续移动；所述填充料上料系统包含加料斗、闸门、振动给料机、斗式提升机和缓冲料仓；所述装炉系统包含多功能加料车；所述碳块输送清理系统包含输送机丙和清理机，用于碳块的转运与清理；
具体包括下述步骤：
(1)来自碳块库的碳块生坯由输送机甲输送至提升设备，提升设备将碳块生坯提升至立式焙烧炉的顶部后，由推块机构将提升后的碳块推至高处的输送机乙上，输送机乙安装于炉顶相近的高度，用于待装炉碳块生坯的输送与储存；碳块生坯依次排列至输送机乙端头的挡块机构，碳块的摆放方向与立式焙烧炉料箱内碳块方向相同；
(2)多功能加料车沿轨道运行至输送机乙的上方取碳块生坯，并将碳块运至立式焙烧炉的待加碳块料箱上方，为立式焙烧炉加碳块；多功能加料车向碳块与料箱空隙加填充料，完成为立式焙烧炉加填充料工作；多功能加料车内填充料来自填充料上料系统，填充料通过铲车加入到加料斗内，当缓冲料仓需要补充填充料时，填充料经闸门、振动给料机、斗式提升机提升后进入缓冲料仓内；当缓冲料仓内位于高料位时，依次关闭闸门、振动给料机、斗式提升机，停止向缓冲料仓内加料，完成缓冲料仓上料工序；当多功能加料车填充料仓需要补充填充料时，多功能加料车运行至缓冲料仓下部加料；
(3)立式焙烧炉料箱中的碳块生坯和填充料通过自身重力由上而下运动，随着高度下降完成预热、高温焙烧过程，并通过炉底的冷却段由出块机排出，并送往输送机丙；输送机丙将焙烧碳块送往碳块清理机清理，清理后碳块经输送机丁送往碳块库堆存；
(4)立式焙烧炉外加燃料与制品析出的挥发物质燃烧形成的的高温烟气，在火道内由下至上流动，与料箱内物料呈逆流间接加热方式，进入烟气余热系统的余热锅炉生产蒸汽后，送往烟气净化系统。
步骤(1)中所述输送机乙可储存10～20块碳块。
步骤(2)中所述多功能加料车用于碳块生坯的装炉与填充料的装炉；所述多功能加料车配置有至少一个碳块装炉装置与一座填充料仓，并配置有自动与手动两种运行模式；多功能加料车在钢轨上沿立式焙烧炉长度方向运行，运行至到指定位置后，向焙烧炉料箱内加碳块生坯，并通过多功能加料车填充料仓底部的加料装置向碳块与料箱之间加填充料填充。
所述多功能加料车的填充料仓配置料位检测装置，当料仓处于低料位时，多功能加料车运行至缓冲料仓下补充填充料。
步骤(2)中所述填充料为煅烧石油焦或冶金焦，粒度为3～20mm。
步骤(3)中所述出块机由液压装置控制焙烧碳块的排料，并将碳块送往碳块输送清理系统。
与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：
(1)本发明采用立式焙烧炉对碳块进行焙烧，避免由传统环式焙烧炉周期性加热需对耐火材料和填充料进行反复蓄热问题，降低焙烧产品能源消耗，减少焙烧生产成本；同时立式焙烧炉为连续操作，避免了传统环式焙烧炉炉室空置，耐火材料投资成本高的问题。
(2)本发明采用单块装炉方式，无需编组机与解组机，减少了厂房占地，降低了设备投资与建设成本。
(3)本发明采用多功能加料车加碳块和填充料，载荷远小于传统焙烧方法使用的多功能天车，降低厂房建设投资。
(4)本发明采用立式焙烧炉后，出口烟气相对较干净，不含焦油，粉尘含量低，可进行余热利用，提高系统的经济性水平，降低了净化设备投资成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图；
图2为本发明碳块生坯和填充料在料箱中的装炉示意图。
图中，1—输送机甲；2—提升设备；3—输送机乙；4—多功能加料车；5—立式焙烧炉；6—出块机；7—输送机丙；8—清理机；9—输送机丁；10—加料斗；11—闸门；12—振动给料机；13—斗式提升机；14—缓冲料仓；15—余热锅炉；16—推块机构；17—挡块机构。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不受实施例和附图所限。
图1为本发明的工艺流程示意图，如图1所示，本发明立式焙烧炉焙烧生产碳块方法，包括碳块生坯输送系统、填充料上料系统、装炉系统和碳块输送清理系统；所述生坯输送系统包含输送机甲1、输送机乙3、提升设备2推块机构16和挡块机构17，挡块机构17为安装在输送机乙3末端的机械装置，利用自身高度阻挡碳块继续移动；所述填充料上料系统包含加料斗10、闸门11、振动给料机12、斗式提升机13和缓冲料仓14；所述装炉系统包含多功能加料车4；所述碳块输送清理系统包含输送机丙7和清理机8，用于碳块的转运与清理。
具体步骤如下：
(1)来自碳块库的碳块生坯由输送机甲1输送至提升设备2，提升设备2将碳块生坯提升至立式焙烧炉5的顶部后，由推块机构16将提升后的碳块推至高处的输送机乙3上，输送机乙3安装于炉顶相近的高度，用于待装炉碳块生坯的输送与储存；碳块生坯依次排列至输送机乙3端头的挡块机构17，碳块的摆放方向与立式焙烧炉5料箱内碳块方向相同；
(2)多功能加料车4沿轨道运行至输送机乙3的上方取碳块生坯，并将碳块运至立式焙烧炉5的待加碳块料箱上方，为立式焙烧炉5加碳块；多功能加料车4向碳块与料箱空隙加填充料，完成为立式焙烧炉5加填充料工作，如图2碳块生坯和填充料在料箱中的装炉示意图所示。
多功能加料车4内填充料来自填充料上料系统，填充料通过铲车加入到加料斗10内，当缓冲料仓14需要补充填充料时，填充料经闸门11、振动给料机12、斗式提升机13提升后进入缓冲料仓14内；当缓冲料仓14内位于高料位时，依次关闭闸门11、振动给料机12、斗式提升机13，停止向缓冲料仓14内加料，完成缓冲料仓上料工序；当多功能加料车4填充料仓需要补充填充料时，多功能加料车4运行至缓冲料仓14下部加料；
(3)立式焙烧炉5料箱中的碳块生坯和填充料通过自身重力由上而下运动，随着高度下降完成预热、高温焙烧过程，并通过炉底的冷却段由出块机6排出，并送往输送机丙7；输送机丙7将焙烧碳块送往碳块清理机8清理，清理后碳块经输送机丁9送往碳块库堆存；
(4)立式焙烧炉5外加燃料与制品析出的挥发物质燃烧形成的的高温烟气，在火道内由下至上流动，与料箱内物料呈逆流间接加热方式，进入烟气余热系统的余热锅炉15生产蒸汽后，送往烟气净化系统。
步骤(1)中所述输送机乙3可储存10～20块碳块。
步骤(2)中所述多功能加料车4用于碳块生坯的装炉与填充料的装炉；所述多功能加料车4配置有至少一个碳块装炉装置与一座填充料仓，并配置有自动与手动两种运行模式；多功能加料车在钢轨上沿立式焙烧炉长度方向运行，运行至到指定位置后，向焙烧炉料箱内加碳块生坯，并通过多功能加料车填充料仓底部的加料装置向碳块与料箱之间加填充料填充。
所述多功能加料车的填充料仓配置料位检测装置，当料仓处于低料位时，多功能加料车运行至缓冲料仓下补充填充料。
步骤(2)中所述填充料为煅烧石油焦或冶金焦，粒度为3～20mm。
步骤(3)中所述出块机6由液压装置控制焙烧碳块的排料，并将碳块送往碳块输送清理系统。

Claims (6)

1.一种立式焙烧炉焙烧碳块生产方法，其特征在于，包括碳块生坯输送系统、填充料上料系统、装炉系统和碳块输送清理系统；所述生坯输送系统包含输送机甲、输送机乙、提升设备、推块机构和挡块机构，挡块机构为安装在输送机乙末端的机械装置，利用自身高度阻挡碳块继续移动；所述填充料上料系统包含加料斗、闸门、振动给料机、斗式提升机和缓冲料仓；所述装炉系统包含多功能加料车；所述碳块输送清理系统包含输送机丙和清理机，用于碳块的转运与清理；
具体包括下述步骤：
(1)来自碳块库的碳块生坯由输送机甲输送至提升设备，提升设备将碳块生坯提升至立式焙烧炉的顶部后，由推块机构将提升后的碳块推至高处的输送机乙上，输送机乙安装于炉顶相近的高度，用于待装炉碳块生坯的输送与储存；碳块生坯依次排列至输送机乙端头的挡块机构，碳块的摆放方向与立式焙烧炉料箱内碳块方向相同；
(2)多功能加料车沿轨道运行至输送机乙的上方取碳块生坯，并将碳块运至立式焙烧炉的待加碳块料箱上方，为立式焙烧炉加碳块；多功能加料车向碳块与料箱空隙加填充料，完成为立式焙烧炉加填充料工作；多功能加料车内填充料来自填充料上料系统，填充料通过铲车加入到加料斗内，当缓冲料仓需要补充填充料时，填充料经闸门、振动给料机、斗式提升机提升后进入缓冲料仓内；当缓冲料仓内位于高料位时，依次关闭闸门、振动给料机、斗式提升机，停止向缓冲料仓内加料，完成缓冲料仓上料工序；当多功能加料车填充料仓需要补充填充料时，多功能加料车运行至缓冲料仓下部加料；
(3)立式焙烧炉料箱中的碳块生坯和填充料通过自身重力由上而下运动，随着高度下降完成预热、高温焙烧过程，并通过炉底的冷却段由出块机排出，并送往输送机丙；输送机丙将焙烧碳块送往碳块清理机清理，清理后碳块经输送机丁送往碳块库堆存；
(4)立式焙烧炉外加燃料与制品析出的挥发物质燃烧形成的高温烟气，在火道内由下至上流动，与料箱内物料呈逆流间接加热方式，进入烟气余热系统的余热锅炉生产蒸汽后，送往烟气净化系统。
2.根据权利要求1所述的立式焙烧炉焙烧碳块生产方法，其特征在于：步骤(1)中所述输送机乙可储存10～20块碳块。
3.根据权利要求1所述的立式焙烧炉焙烧碳块生产方法，其特征在于：步骤(2)中所述多功能加料车用于碳块生坯的装炉与填充料的装炉；所述多功能加料车配置有至少一个碳块装炉装置与一座填充料仓，并配置有自动与手动两种运行模式；多功能加料车在钢轨上沿立式焙烧炉长度方向运行，运行至到指定位置后，向焙烧炉料箱内加碳块生坯，并通过多功能加料车填充料仓底部的加料装置向碳块与料箱之间加填充料填充。
4.根据权利要求1所述的立式焙烧炉焙烧碳块生产方法，其特征在于：所述多功能加料车的填充料仓配置料位检测装置，当料仓处于低料位时，多功能加料车运行至缓冲料仓下补充填充料。
5.根据权利要求1所述的立式焙烧炉焙烧碳块生产方法，其特征在于：步骤(2)中所述填充料为煅烧石油焦或冶金焦，粒度为3～20mm。
6.根据权利要求1所述的立式焙烧炉焙烧碳块生产方法，其特征在于：步骤(3)中所述出块机由液压装置控制焙烧碳块的排料，并将碳块送往碳块输送清理系统。
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