CN201503219U - 炭素制品浸渍预热系统 - Google Patents

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张士公
黄四信
葛绍琦
蒋利
王永庆
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Abstract

一种炭素制品浸渍预热系统,包括加热炉、燃烧室、废气排放烟道、燃烧器,燃烧室置于加热炉顶部,燃烧室的热风出口经进风管道与加热炉内腔底部设置的热风进风风箱连通,该风箱上遍布有出气缝口,进风管道上设有热风循环风机;加热炉内腔上部设置有热风回风箱,热风回风箱的一个出风口与燃烧室相通,另一出风口与冷热风换热器管内连通,换热器管内出口顺次与废气排放风机和烟道连通,助燃空气风机出口连接冷热风换热器管间进口,该换热器管间出口经助燃室气管道与燃烧器连接。它具有结构合理、燃气在炉体内充分循环、温度均匀、节能环保的特点。

Description

炭素制品浸渍预热系统
技术领域
本实用新型涉及燃气加热设备,特别是用于炭素制品浸渍预热的预热系统。
背景技术
用煤沥青浸渍是提高炭素制品密度和强度的有效手段。为了达到所要求的性能指标,浸渍石墨电极、高功率石墨电极、超高功率石墨电极和石墨电极接头都要经过浸渍这一工序,其中超高功率石墨电极接头甚至要经过三次以上的煤沥青浸渍,才能达到标准要求。一些特种炭-石墨材料,炭/炭复合材料也需要通过煤沥青浸渍来增加密度和强度。
原燃烧室和加热炉设计理念落后(参见图1),一方面,因为热烟气管道是用耐火浇注料浇筑而成,蓄热大,保温效果差,加之炉墙薄,且输热管道全部在炉体外循环,烟气排放无节制、高温气体循环量不足,无废热-空气换热装置,使得加热炉系统散热量大、余热不能回收利用、能耗高。另一方面,因为燃气从加热炉顶部或两侧部打入,炉内燃气循环不充分,无热气流调均结构,故温度分布不均匀,尤其在增加产能时,炉体将加长的情况下,更难保证产品加热的均匀性。另外炉门结构不合理且复杂,不利于操作,生产效率及热效率低;燃烧室和加热炉分开布置,布局也不合理。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构合理、燃气在炉内充分循环、温度均匀、节能环保、操作简单的炭素制品浸渍预热系统。
本新型的目的是这样实现的:一种炭素制品浸渍预热系统,包括加热炉、燃烧室、废气排放烟道、燃烧器,燃烧室置于加热炉顶部,燃烧室的热风出口经进风管道与加热炉内腔底部设置的热风进风风箱连通,该风箱上遍布有出气缝口,进风管道上设有热风循环风机;加热炉内腔上部设置有热风回风箱,热风回风箱的一个出风口与燃烧室相通,另一出风口与冷热风换热器管内连通,换热器管内出口顺次与废气排放风机和烟道连通,助燃空气风机出口连接冷热风换热器管间进口,该换热器管间出口经助燃室气管道与燃烧器连接。
为了使得浸渍剂煤沥青能够充分地渗透到炭素制品的气孔里面,炭素制品在浸渍之前要先进行加热,加热芯部温度要达230~250℃,表面温度应达到320~360℃。这样,制品表面气孔打开,气孔内的水分得以蒸发,有利于浸渍剂煤沥青向制品气孔中渗透。炭素制品预热系统包括燃烧炉和加热炉,制品加热是在加热炉中进行的。先把空气在换热器中加热至120~150℃左右,再和天然气按燃气所要求比例混合后打入燃烧室进行燃烧,产生480~600℃的高温燃气,再把高温气体用高温风机直接打入装有制品的加热炉进行加热。根据制品的规格不同,在加热炉内通常要加热6~8小时方可达到工艺要求,并使产品内部也得到均匀加热。
本新型炭素制品浸渍预热系统,主要由燃烧室、加热炉、热气循环及废热回收、排放系统组成。因系统温度不超过600℃,炉体内全部采用硅酸铝纤维刺毡隔热密封层组成,由于使用了新型材料,加厚了炉墙,加强了保温效果。燃烧室直接置于加热炉体之上,烟气直接由高温风机打入加热炉内,形成炉内自身循环,外部没有循环管道,避免了因燃烧室和加热炉分开,用管路连接造成的热损失。烟气在炉内充分循环,废热排放采用变频调节,使排放量最小,且废热气体接到换热器中将进入燃烧室参加燃烧的空气进行加热,充分回收了余热,也相当于向炉内输送热能。炉门结构简便,且密封性能好。热气流从炉底部经调节板均匀打入,炉内温度分布均匀。
本新型的有益效果是:
1、由于采用了先进设计理念、设计思想,新型的材料,改进了炉体结构,加强了保温,充分回收了废热,使得热能消耗大大降低,从原预热系统每吨产品消耗天然气40~45m3,降低到每吨产品消耗天然气仅7~11m3
2.由于结构设计合理,产量由原预热系统的60~70吨/24小时,提高到了90~100吨/24小时。
3、炉内采用了热气流调节结构,使得加热炉由原长5米加长至9米后、产量加大的情况下仍保持温差在±10℃。
附图说明
图1是传统预热系统结构图。
图2是本实用新型预热系统结构图。
具体实施方式
图2示出,本新型主要由燃烧室、加热炉、换热器(热气循环及废热回收)、排放系统等组成。
本新型包括加热炉20、燃烧室201、废气排放烟道216、燃烧器202,燃烧室201置于加热炉20顶部,燃烧室201的热风出口经进风管道207与加热炉20内腔底部设置的热风进风风箱209连通,该风箱上遍布有出气缝口,进风管道207上设有热风循环风机214;加热炉内腔上部设置有热风回风箱211,热风回风箱的一个出风口与燃烧室相通,另一出风口与冷热风换热器205管内连通,换热器管内出口顺次与废气排放风机215和烟道216连通,助燃空气风机206出口连接冷热风换热器管间进口,该换热器管间出口经助燃室气管道204与燃烧器202连接。
天燃气经天然气管道203引入燃烧器202,助燃空气经换热器预热后温度达到150℃,然后进入燃烧器与天然气混合后进入燃烧室内燃烧。燃烧后高温气体经风机鼓入加热炉内,对电极焙烧品210进行加热,加热后的热风绝大部分(约990%)经热风回风箱引入燃烧室进行循环,其余(1%左右)经换热器(管内)通过烟道排出。
助燃空气管204上包覆有保温材料层。热风进风风箱209上设置有用作控制进风量的热风调节机构208。加热炉20炉体内设置有硅酸铝纤维刺毡隔热保温层。
图中示出有炉门212,斜面锁门机构213。

Claims (4)

1.一种炭素制品浸渍预热系统,包括,加热炉(20),燃烧室(201),废气排放烟道(216),燃烧器(202),其特征是:所述燃烧室(201)置于加热炉(20)顶部,燃烧室(201)的热风出口经进风管道(207)与加热炉(20)内腔底部设置的热风进风风箱(209)连通,该风箱上遍布有出气缝口,进风管道(207)上设有热风循环风机(214);加热炉内腔上部设置有热风回风箱(211),热风回风箱的一个出风口与燃烧室相通,另一出风口与冷热风换热器(205)管内连通,换热器管内出口顺次与废气排放风机(215)和烟道(216)连通,助燃空气风机(206)出口连接冷热风换热器管间进口,该换热器管间出口经助燃室气管道(204)与所述燃烧器(202)连接。
2.根据权利要求1所述炭素制品浸渍预热系统,其特征是:所述助燃空气管(204)上包覆有保温材料层。
3.根据权利要求2所述炭素制品浸渍预热系统,其特征是:所述热风进风风箱(209)上设置有用作控制进风量的热风调节机构(208)。
4.根据权利要求1或2或3任一权利要求所述炭素制品浸渍预热系统,其特征是:所述加热炉(20)炉体内设置有硅酸铝纤维刺毡隔热保温层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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