CN209338670U - 铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温熔融炉，尤其涉及一种铝电解阳极炭渣处理用的立式高温熔融，它属于铝电解行业固体废物资源化利用技术领域。铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，包括炉体，其特征在于在炉体是由水冷炉壁和底部的炉底耐火材料构成，在炉体的顶部设有加料口，炉体上部侧壁上设有排烟口，在炉体的中部安装有气体喷枪，在炉体的下部侧壁上设有滑动水口。本实用新型采用吹燃气供热和充分利用阳极炭渣中的炭材料供热，在立式高温熔融炉内炭完全燃烧，得到高纯电解质，供电解车间使用。

Description

铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉

技术领域

本实用新型涉及一种高温熔融炉，尤其涉及一种铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融，它属于铝电解行业固体废物资源化利用技术领域。

背景技术

电解铝阳极炭渣是电解铝生产过程中不可避免的固体废弃物，吨铝排放量约为10-15kg。阳极炭渣产生的主要原因是炭阳极的不均匀燃烧和选择性氧化导致炭粒脱落。阳极炭渣由于受电解质的浸泡和渗透,其中电解质含量很高、约占炭渣重量的60%-70%，成分主要是冰晶石、亚冰晶石、少量氧化铝和氟化钙。阳极炭渣的主要危害是含有氟化物，含氟化合物进入环境会对人类及动植物的健康与生长构成极大的危害，按照《危险废物鉴别标准--浸出毒性鉴别》GB5085.3，阳极炭渣中氟化物严重超标（标准中有关无机氟化物的限值为100mg/L，氰化物（CN^-）的限值5mg/L），2016年被列入《国家危险废物名录》，危废代码：321-025-48。

2017年我国电解铝产量3600万吨左右，已经连续16年电解铝产量处于世界第一，超过我国有色金属总产量的50%。按照每吨原铝产生10～15kg阳极炭渣计算，2017年产生阳极炭渣约36～54万吨。阳极炭渣中含有大量可回收电解质和炭材料，能够分离出来主要产品氟化盐和炭粉，将具有巨大经济效益和环境效益。阳极炭渣资源化处理符合国家节能减排、循环利用的发展战略。

目前处理阳极炭渣的方法有很多种，有的将其作为燃料使用，所含的电解质全部进入灰渣，不仅使炭渣中的氟化物对环境造成影响，同时也浪费了价值可观的电解质。也有采用焙烧法和浮选法处理阳极炭渣，浮选法得到炭材料和电解质，但是纯度都不高，其中得到的炭材料中含有9%左右的电解质，由于纯度不够，不能作为返回料使用，得到的电解质中含有炭大约5%，也不能返回电解车间使用。目前的焙烧法，一个是土法炉子烧，环境污染恶劣，劳动强度大；另一种焙烧法是采取类似混合炉中添加燃料进行火法处理，捞出来的副产品表面浮渣，是或者疑似危险废物，造成二次污染，污染治理不彻底。

发明内容

为了解决上述技术问题本实用新型提供一种铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，目的是采用吹燃气供热和充分利用阳极炭渣中的炭材料供热，使炭完全燃烧，得到高纯电解质，供电解车间使用。

为达上述目的本实用新型是通过下述技术方案实现的：铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，包括炉体，炉体是由水冷炉壁和底部的炉底耐火材料构成，在炉体的顶部设有加料口，炉体上部侧壁上设有排烟口，在炉体的中部安装有气体喷枪，在炉体的下部侧壁上设有滑动水口。

所述的炉体上部截面为梯形，中部截面为长方形，下部截面为梯形。

所述的加料口与上料装置出口连接。

所述的排烟口与净化设备连接。

所述的水冷炉壁为双层结构。

所述的气体喷枪为多个并周向分布，气体喷枪为双管喷枪，一只管吹空气，另一个管吹燃气。

所述的燃气为煤气或天然气。

所述的水冷炉壁外层钢板采用普通碳钢Q245，内侧钢板采用奥氏体不锈钢316L，炉壁内通循环冷却水冷却。

所述的滑动水口下方设有液态渣承载冷却装置。

所述的炉体为立式，炉底耐火材料为抗氟耐火材料。

由于采用上述技术方案，使得本实用新型具有如下的优点和效果：

采用本实用新型处理阳极炭渣，实现阳极炭渣的资源化用，能够充分利用炭渣中的炭材料作为燃料，获得纯度大于99%高质量电解质，返回电解车间使用，解决传统处理阳极炭渣获得电解质不纯问题。立式高温熔融炉采用连续处理方式，生产效率高。本实用新型不仅实现了无害化处理，而且实现了资源再利用。每年铝行业阳极炭渣形成量大，给环境带来巨大压力，通过本实用新型能够分离出高纯度氟化盐，带来巨大经济效益和环境效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、炉体；2、水冷炉壁；3、气体喷枪；4、滑动水口；5、炉底耐火材料；6、加料口；7、排烟口；8、液态渣承载冷却装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。显然所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，包括炉体1，炉体1为立式，在炉体1是由水冷炉壁2和底部的炉底耐火材料5构成，炉底耐火材料为抗氟耐火材料。在炉体1的顶部设有加料口6，炉体1上部侧壁上设有排烟口7，在炉体1的中部安装有气体喷枪3，在炉体1的下部侧壁上设有滑动水口4。

所述的炉体1上部截面为梯形，中部截面为长方形，下部截面为梯形。

所述的加料口6与上料装置出口连接。

所述的排烟口7与净化设备连接。

所述的气体喷枪3为多个并周向分布，气体喷枪为双管喷枪，一只管吹空气，另一个管吹燃气,燃气为煤气或天然气。

所述的水冷炉壁2为双层结构，水冷炉壁2外层钢板采用普通碳钢Q245，内侧钢板采用奥氏体不锈钢316L，炉壁内通循环冷却水冷却。

所述的滑动水口4下方设有液态渣渣罐冷却装置8。

液态渣承载冷却装置是现有产品，即渣罐。

本实用新型运行过程中，先保证水冷炉壁2内通入循环冷却水，炉底耐火材料用抗氟耐火材料砌筑，开炉前从顶部加料口6先在炉内加入部分固体燃料，阳极炭渣从顶部加料口6进入炉内，气体喷枪3的两个管分别喷吹空气和燃气用于加热阳极炭渣，加入的阳极炭渣中的炭完全燃烧，炉内处理最高温度达1800℃，得到高纯度电解质，通过滑动水口4流入物料承载冷却装置8内，烟气通过排烟口7进入净化装置，处理后实现超低排放。

Claims (10)

1.铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，包括炉体，其特征在于炉体是由水冷炉壁和底部的炉底耐火材料构成，在炉体的顶部设有加料口，炉体上部侧壁上设有排烟口，在炉体的中部安装有气体喷枪，在炉体的下部侧壁上设有滑动水口。

2.根据权利要求1所述的铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，其特征在于所述的炉体上部截面为梯形，中部截面为长方形，下部截面为梯形。

3.根据权利要求1所述的铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，其特征在于所述的加料口与上料装置出口连接。

4.根据权利要求1所述的铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，其特征在于所述的排烟口与净化设备连接。

5.根据权利要求1所述的铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，其特征在于所述的水冷炉壁为双层结构。

6.根据权利要求1所述的铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，其特征在于所述的气体喷枪为多个并周向分布，气体喷枪为双管喷枪，一只管吹空气，另一个管吹燃气。

7.根据权利要求6所述的铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，其特征在于所述的燃气为煤气或天然气。

8.根据权利要求5所述的铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，其特征在于所述的水冷炉壁外层钢板采用普通碳钢Q245，内侧钢板采用奥氏体不锈钢316L，炉壁内通循环冷却水冷却。

9.根据权利要求1所述的铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，其特征在于所述的滑动水口下方设有液态渣承载冷却装置。

10.根据权利要求1所述的铝电解阳极炭渣处理用立式高温熔融炉，其特征在于所述的炉体为立式，炉底耐火材料为抗氟耐火材料。