CN203798192U - 阳极钢爪烘干炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于烘干电解铝行业中使用的阳极钢爪的，包括有炉架和耐火砖制成的炉体的专用烘干炉。本实用新型的阳极钢爪烘干炉，包括：炉架和耐火砖制成的炉体在耐火砖制成的炉体内设置有顶部为敞口的通道形的炉腔，在炉腔的两个侧壁均匀设置有燃气燃烧烧嘴，特别是一种天然气自吸风烧嘴。本实用新型具有设备结构简单紧凑、烘干效率高、运行成本低等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种特殊的燃烧炉，确切讲是一种用于烘干电解铝行业中使用的阳极钢爪的，包括有炉架和耐火砖制成的炉体的专用烘干炉。
背景技术
在铝冶金行业生产中，预焙铝电解阳极组装生产过程中的阳极钢爪磷铁环烧注时，阳极钢爪在与阳极碳块组装前必须进行蘸石墨操作，以提高钢爪与碳块之间的导电性。同时，方便磷铁环的再次压脱。由于钢爪头上蘸有的糊状石墨涂料中含有水或煤油，受热会迅速燃烧膨胀，会造成铁液飞溅，火焰高涨，烟气浓重等问题，影响安全生产且污染环境。因此，现行的工艺中需对蘸有石墨的钢爪进行加热烘干。现有技术多采用中频电加热方式烘干阳极钢爪。现有技术普遍存在的问题是电热效率低，运行成本高，控制系统繁琐，易发生故障，影响正常生产等。目前国内尚无专利技术涉及以上问题的研究，但在其它行业中有采用热风加热方式进行的烘干工艺，但由于热风烘干的方式，及这种烘干的效率极低，因此完全不适用阳极钢爪工件的烘干作业。
发明内容
本实用新型提供一种可克服现有技术不足的可有效烘干阳极钢爪的阳极钢爪烘干炉。
本实用新型的阳极钢爪烘干炉，包括：炉架和耐火砖制成的炉体在耐火砖制成的炉体内设置有顶部为敞口的通道形的炉腔，在炉腔的两个侧壁均匀设置有燃气燃烧烧嘴。
在本实用新型的阳极钢爪烘干炉中，在通道形炉腔的两端分别用耐火材料制出与通道形炉腔侧壁相垂直的挡火墙，两个挡火墙间留有一个可供阳极钢爪进出的隘口。采用这一技术方案可以提升通道形炉腔内的温度，降低燃料的消耗。
本实用新型的阳极钢爪烘干炉中，在炉腔的两个侧壁上设置的燃气烧嘴分别间隔错列布置。
本实用新型的阳极钢爪烘干炉炉腔侧壁设置的燃气燃烧烧嘴为天然气自吸风烧咀。
本实用新型的阳极钢爪烘干炉的自吸风烧咀由在同一轴线上依次设置的其下游为收缩段的燃气引管，其上游为曲面收缩段、中游为直线段、下游收缩段的喉管组成，在燃气引管外围设置有助燃空气入口，燃气引管的下游未端位于喉管上游的入口处，其中引管末端收缩口面积与喉管上游入口端面积比为1：25，以保证助燃空气有充分的吸入空间；喉管中游直线段面积为上游入口端面积的0.7倍，喉管长度为直线段直径的8～10倍，以保证燃气与助燃空气能够充分混合；喉管末端开口面积为直线段面积的0.7倍，这样可以使火焰集中，并有一定的刚性。本实用新型的阳极钢爪烘干炉的每个自吸风烧咀设置有火焰检测器、点火器、和快闭式安全电磁阀。
本实用新型的优点在于：
1、本实用新型以天然气为燃料，依靠燃烧后形成的火焰对蘸有石墨的钢爪进行烘烤烘干的烘干方式代替原有以中频电加热的烘干方式。具有设备结构简单紧凑、烘干效率高、运行成本低等突出优点。
2、本实用新型由于采用吸风烧咀以自吸风的燃烧方式，不需鼓风机因而无电耗，同时因烧咀自身的结构特点及开放式的燃烧空间，使助燃空气充足，燃烧充分，从而节省燃气。另外，本实用新型的实施例中采用的燃气为天然气，由于天然气主要燃烧产物为水和二氧化碳，因此不存在对环境的影响，适合于推广应用。
3、本实用新型可采用机电一体化组装式供货，结构紧凑，占地面积小，且便于移动，阀组部分直接装在炉体下方的支架上，且留有快速燃气接头，设备就位后，接入燃气并接通电源后即可投入使用。
4、本实用新型可设置单独的操作控制柜，能实现燃烧过程的全自动控制和负荷调节的手动调节模式。
5、本实用新型中，安全电磁阀仅设置于主供气管路中，与各烧咀相连的支管中仅设置手动负荷调节阀。
6、本实用新型中，两侧烧咀为间隔错列布置，且仅配置一只点火枪，依次开启各烧咀手阀后引燃，同时这种间隔错列布置的烧嘴可避免作业中相对烧嘴的相互干扰影响。
7、本实用新型的自吸风烧咀既可以保证燃气与助燃空气能够充分混合燃烧，同时可以使火焰集中，使火焰有一定的刚性。
8、本实用新型的装置，更换烧咀，即可使用其它可燃气体，因此可以适用于不同的燃气。
附图说明
附图1为本实用新型典型结构剖面示意图。其中：1为炉体支架；2为天然气主供气管；3为分配至各烧咀的燃气支管；4为金属软管；5为自吸风烧咀；6为炉体护板；7为保温层；8为耐火层；9为运行于炉膛内的钢爪。
附图2为本实用新型典型工艺原理图示意图。其中10为燃气放散阀；11为点火枪；12为点火阀组；13为燃气切断及总负荷控制阀组；14为供气阀组；15为燃气快速接头；16为燃烧控制箱；17为火焰检测接头；18为烧咀负荷调节阀；19为仪表。
附图3为自吸风烧咀的剖面示意图。其中20为天然气喷射管，21为助燃空气吸入喉管。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型详细解说。
由图1可见，本实用新型的阳极钢爪烘干炉其下部为用型钢构成炉体支架1，在炉体支架1上为耐火砖制成的炉体，其中耐火砖7制成的炉体侧壁8外设置有炉体护板6，两炉体侧壁间形成其顶部为敞口通道形的炉腔，炉腔的长度可根据烘干的阳极的数量确定。在炉腔两端的炉体侧壁分别用耐火砖制成与通道形炉腔侧壁相垂直的挡火墙两个挡火墙间形成一个可供阳极钢爪进出的隘口。在炉腔的两个侧壁上分别均匀设置有燃气燃烧烧嘴5，且两个侧壁上设置的燃气烧嘴分别间隔错列布置，例如左炉壁上烧嘴按1、3、5位置设置，而右炉壁上的烧嘴则按2、4、6位置设置。
由附图2可见，主供气管中设置有与气源相连的快速接头，放散阀10的作用一是在首次接入燃气时排净空气，二是在必要时排净手动调节阀18与燃气切断阀之间管道内积存的天然气，以保证安全。由供气阀组14燃气切断及总负荷调节阀组13，点火器12，点火枪11，火焰检测装置17及仪表19，与控制箱16组成燃烧控制系统，实现钢爪烘干炉自动点火及燃烧过程的全自动安全控制。其原理是当控制箱16内按下点火按钮后，点火器12启动，点火枪11工作，同时打开烧咀进气阀门18，完成点火。当火焰检测装置17检测到火焰信号时反馈到燃气切断阀13，并使它保持开启状态，完成点火过程，并依次开启各烧咀手动负荷调节阀，互相引燃，使钢爪烘干炉进入工作状态。反之，当点火失败时或火焰检测装置17检测不到火焰信号时，安全切断电磁阀13将在2秒内自动关闭，切断天然气供应，从而保证系统安全。再次点火时，重复以上程序。
由于本实施例具体使用的燃气是天然气，因此具体使用的燃气烧嘴5是天然气烧嘴，而且是一种自吸风烧咀，其结构参见图3。由图3可见，这种自吸风烧咀由在同一轴线上依次设置的其下游为收缩段的燃气引管20，其上游为曲面收缩段、中游为直线段、下游收缩段的喉管21组成，在燃气引管外围设置有助燃空气入口，燃气引管的下游未端位于喉管上游的入口处。根据权利要求5所述的任一阳极钢爪烘干炉，其特征在于自吸风烧咀由在同一轴线上依次设置的其下游为收缩段的燃气引管，其上游为曲面收缩段、中游为直线段、下游收缩段的喉管组成，在燃气引管外围设置有助燃空气入口，燃气引管的下游未端位于喉管上游的入口处。其中引管末端收缩口面积与喉管上游入口端面积比为1：25，以保证助燃空气有充分的吸入空间；喉管中游直线段面积为上游入口端面积的0.7倍，喉管长度为直线段直径的8～10倍，以保证燃气与助燃空气能够充分混合；喉管末端开口面积为直线段面积的0.7倍，这样可以使火焰集中，并有一定的刚性。
本实用新型的实施例具体应用情况如下：
参见附图1，天然气作为燃料气体由主供气管2接入，经各分配支管3输送到各自吸风烧咀5，自吸风烧咀5安装在由炉体护板6、耐火砖层7组成的炉壁8的两侧，当一只自吸风烧咀点火成功后，依次开启其余各烧咀阀门相互引燃，在炉膛内形成火焰，阳极钢爪9悬挂于炉体上方另行设置的导轨上，它位于炉膛正中轴线方向上，自前至后按预定时间30秒内通过炉膛并完成烘干过程。
由附图3可见，本实施例选用的自吸风结构即助燃空气的导入是由于天然气引射管20在喉管21管口处产生的引射作用下，自动吸入助燃空气，并完成燃烧过程，无需经过鼓风。
Claims (7)
1.阳极钢爪烘干炉，包括：炉体支架和耐火砖制成的炉体，其特征在于耐火砖制成的炉体内设置有有顶部为敞口的通道形的炉腔，在炉腔的两个侧壁设置均匀有燃气燃烧烧嘴。
2.根据权利要求1所述的阳极钢爪烘干炉，其特征在于在通道形炉腔的两端分别用耐火材料制出与通道形炉腔侧壁相垂直的挡火墙，两个挡火墙间留有一个可供阳极钢爪进出的隘口。
3.根据权利要求2所述的阳极钢爪烘干炉，其特征在于炉腔的两个侧壁上设置的燃气烧嘴分别间隔错列布置。
4.根据权利要求3所述的阳极钢爪烘干炉，其特征在于燃气烧嘴的燃气控制装置由燃气放散阀、点火枪、点火阀组、13为燃气切断及总负荷控制阀组、供气阀组、燃烧控制箱、火焰检测接头和烧咀负荷调节阀、检测仪表构成，燃气总管与所气源间用燃气快速接头连接。
5.根据权利要求1至4所述的任一阳极钢爪烘干炉，其特征在于在炉腔侧壁设置的燃气燃烧烧嘴为自吸风烧咀。
6.根据权利要求5所述的任一阳极钢爪烘干炉，其特征在于自吸风烧咀由在同一轴线上依次设置的其下游为收缩段的燃气引管，其上游为曲面收缩段、中游为直线段、下游收缩段的喉管组成，在燃气引管外围设置有助燃空气入口，燃气引管的下游未端位于喉管上游的入口处，其中引管末端收缩口面积与喉管上游入口端面积比为1：25，喉管中游直线段面积为上游入口端面积的0.7倍，喉管长度为直线段直径的8～10倍，喉管末端开口面积为直线段面积的0.7倍。
7.根据权利要求6所述的任一阳极钢爪烘干炉，其特征每个自吸风烧咀设置有火焰检测器、点火器、和快闭式安全电磁阀。
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