CN220433010U - 电解铝阳极碳块预热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电解铝阳极碳块预热装置，包括动力预混燃烧器、送气装置和用于支撑电解铝阳极碳块的支架装置；所述送气装置与所述动力预混燃烧器分体连接，用于为所述动力预混燃烧器提供燃气和氧气或提供燃气氧气混合气；所述动力预混燃烧器设置在支架装置内，所述动力预混燃烧器用于以火焰无直接接触的方式预热电解铝阳极碳块；所述动力预混燃烧器为预混式无焰燃烧器或喷射式无焰燃烧器。该装置能提高电解铝阳极预热过程中的传热效率、避免了火焰直接灼烧电解铝阳极碳块、减少氧化率、缩短预热周期以及避免影响正常的电解槽生产。

Description

电解铝阳极碳块预热装置

技术领域

本实用新型涉及金属冶炼用设备领域，具体的说，涉及了一种电解铝阳极碳块预热装置。

背景技术

电解铝行业在更换阳极时，为了避免温度差引起的热震和干扰电解槽的问题，需要提前对电解铝阳极碳块进行预热。而普通阳极预热装置存在预热周期比较长、阳极容易氧化、传热效率低等问题。

申请公布号为CN110565118A的发明专利申请具体公开了电解铝用天然气加热设备，包括电解槽，所述电解槽底部设有阳极炭块，所述阳极炭块上方设有钢爪本体，所述钢爪本体上方连接有阳极导杆，所述钢化本体一侧设有燃烧器，所述电解槽顶部均匀设有多个用于密封电解槽的盖板，每个所述盖板上设有把手、天然气进气管和氧气进气管，每个所述天然气进气管和所述氧气进气管与所述燃烧器连接，每个所述天然气进气管与天然气供气管并联连接，所述氧气进气管与氧气供气管并联连接。该装置能够使更换后的阳极炭块迅速达到预定温度，从而减小电解槽内部热量的消耗或损失，当更换后的阳极炭块达到预定温度后，通过温度传感器和温控器的作用，自动断开对阳极炭块的加热，使电解槽内的热量充足完成电解工作。但该装置采用在电解槽内进行预热，会影响电解槽的正常生产。

实用新型内容

为了提高电解铝阳极预热过程中的传热效率、减少氧化率、缩短预热周期以及避免影响正常的电解槽生产，本实用新型所采用的技术方案是：一种电解铝阳极碳块预热装置，包括动力预混燃烧器、送气装置和用于支撑电解铝阳极碳块的支架装置；

所述送气装置与所述动力预混燃烧器分体连接，用于为所述动力预混燃烧器提供燃气氧气混合气或单独提供燃气、氧气；所述动力预混燃烧器设置在支架装置内，所述动力预混燃烧器用于以火焰无直接接触电解铝阳极碳块的方式预热电解铝阳极碳块；

所述动力预混燃烧器为预混式无焰燃烧器或喷射式无焰燃烧器。

基于上述，所述动力预混燃烧器的火焰高度为0至10CM。

基于上述，所述动力预混燃烧器为预混式无焰燃烧器，所述送气装置包括燃气供气管道、氧气供气管道、混合气输气管道和预混器，所述预混器用于将所述燃气供气管道提供的燃气以及将所述氧气供气管道提供的氧气进行混合后，通过所述混合气输气管道输送至所述预混式无焰燃烧器。具体地，所述燃气供气管道和所述氧气供气管道分别连接在所述预混器的进气口上，所述预混器的出气口通过所述混合气输气管道与所述预混式无焰燃烧器相连接。

基于上述，所述动力预混燃烧器为喷射式无焰燃烧器，所述送气装置包括燃气供气管道、氧气供气管道，所述喷射式无焰燃烧器用于将燃气作为喷射介质、将氧气作为被喷射介质进行混合。

基于上述，所述支架装置用于竖向、横向或斜向支撑电解铝阳极碳块。

基于上述，所述动力预混燃烧器安装于所述支架装置内的任意地方。

基于上述，所述支架装置内设置有多个所述动力预混燃烧器，多个所述动力预混燃烧器通过管路分配器与所述送气装置相连通。

基于上述，多个所述动力预混燃烧器的尺寸大小相同或不同。

基于上述，多个所述动力预混燃烧器规则排列或不规则排列在所述支架装置内。

基于上述，为了提高预热效率，减少热量流失，所述支架装置外侧壁上覆盖有隔热板。

基于上述，为了减少热量流失，所述支架装置上设置有密封罩体。

其中，无焰燃烧器燃烧速度比扩散式燃烧器快、燃烧更加完全，不仅燃烧温度高，而且热效率也大大地提高。燃烧器辐射出的红外线约为总输热量的一半，其波长绝大部分在10μm以下，因此具有良好的加热特性。无焰燃烧由于燃气与空气在进人燃油燃烧器之前已进行预先混合，在燃烧过程中不再需要混合时间，因此燃烧过程总的时间实际上取决于化学反应时间；燃气完成燃烧所需空气系数很小，一般为1.05至1.15，甚至可低到1.03至1.05，而燃尽程度却很高，其化学不完全燃烧损失接近于零。这种燃烧方式燃烧温度高，接近理论燃烧温度，燃烧火焰短而透明，无明显轮廓，在炽热的燃烧坑道背景下，甚至看不到火焰，所以称无焰燃烧，属于动力燃烧。

无焰燃烧实现预混的方式有两种:一种是使燃气和空气按燃烧比进入混合机或预混装置，两者均匀混合后通过管道输向燃烧器。对于预混式无焰燃烧，由于煤气和空气已预先混合，因而过量空气系数可取得较小，一般为1.02至1.05即可，由于燃烧速率快，燃烧器容积热强度要比有焰燃饶高得多，且高温区较集中。另一种工业上燃烧器厂家应用广泛的是利用喷射器，以燃气作为喷射介质，空气作为被喷射介质，使两者通过喷射器达到均匀混合。这种装置称为喷射式无焰燃烧器，或简称喷射式烧嘴。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型提供的电解铝阳极碳块预热装置，采用动力预混燃烧器用于以火焰无直接接触电解铝阳极碳块的方式预热电解铝阳极碳块，避免了火焰直接灼烧电解铝阳极碳块、减少氧化率。

同时，动力预混燃烧器中的预混式无焰燃烧器或喷射式无焰燃烧器属于无焰燃烧，燃烧速度比扩散式燃烧器快、燃烧更加完全，燃烧速率只取决于着火和燃烧反应速率，比有焰燃烧的速率快，火焰短，没有明显的火焰轮廓，属于动力燃烧，不仅燃烧温度高，而且热效率也大大地提高，燃烧器辐射出的红外线约为总输热量的一半，其波长绝大部分在10微米以下，因此具有良好的加热特性，可以实现在新极上槽前对阳极炭块进行快速加热，使得更换所述阳极的工作比较简单，而且更换的时间大大缩短，进而最大程度的减少因更换阳极而引起对正常生产的电解槽的干扰。

附图说明

图1是本实用新型提供的电解铝阳极碳块预热装置整体结构示意图。

图2是本实用新型提供的电解铝阳极碳块预热装置侧面结构示意图。

图3是本实用新型提供的电解铝阳极碳块预热装置底部结构示意图。

图4是本实用新型提供的电解铝阳极碳块预热装置中的动力预混燃烧器结构示意图。

图5是本实用新型实施例3提供的电解铝阳极碳块预热装置整体结构示意图。

图中：1、支架装置；2、密封罩体；3、电解铝阳极碳块；4、动力预混燃烧器；5、隔热板；6、管路分配器；7、送气装置。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种电解铝阳极碳块预热装置，如图1、图2、图3和图4所示，包括动力预混燃烧器4、送气装置7和用于支撑电解铝阳极碳块3的支架装置1。

所述送气装置7与所述动力预混燃烧器分体连接4，用于为所述动力预混燃烧器提供燃气氧气混合气。所述动力预混燃烧器4设置在支架装置1内，所述动力预混燃烧器4用于以火焰无直接接触电解铝阳极碳块的方式预热电解铝阳极碳块。

本实施例中，所述动力预混燃烧器4为预混式无焰燃烧器，所述动力预混燃烧器的火焰高度为0至10CM。

所述送气装置包括燃气供气管道、氧气供气管道、混合气输气管道和预混器，所述预混器用于将所述燃气供气管道提供的燃气以及将所述氧气供气管道提供的氧气进行混合后，通过所述混合气输气管道输送至所述预混式无焰燃烧器。

本实施例中，所述支架装置用于竖向支撑电解铝阳极碳块。所述动力预混燃烧器安装于所述支架装置的底部。

所述支架装置内设置有多个所述动力预混燃烧器，多个所述动力预混燃烧器通过管路分配器6与所述送气装置相连通。多个所述动力预混燃烧器的尺寸大小相同，且多个所述动力预混燃烧器规则排列在所述支架装置内。

为了提高预热效率，减少热量流失，所述支架装置外侧壁上覆盖有隔热板5。

实施例2

本实施例提供一种电解铝阳极碳块预热装置，具体结构与实施例1的区别在于：本实施例中，所述动力预混燃烧器为喷射式无焰燃烧器，所述送气装置包括燃气供气管道、氧气供气管道，所述喷射式无焰燃烧器用于将所述燃气供气管道提供的燃气作为喷射介质、将所述氧气供气管道提供的氧气作为被喷射介质进行混合后点燃。

实施例3

本实施例提供一种电解铝阳极碳块预热装置，具体结构与实施例1的区别在于：本实施例中，如图5所示，为了减少热量流失，所述支架装置上用于放置电解铝阳极碳块位置设置有密封罩体2。

实施例4

本实施例提供一种电解铝阳极碳块预热装置，具体结构与实施例1的区别在于：本实施例中，所述支架装置用于横向或斜向支撑电解铝阳极碳块。所述动力预混燃烧器横向或斜向安装于所述支架装置内。

实施例5

本实施例提供一种电解铝阳极碳块预热装置，具体结构与实施例1的区别在于：本实施例中，多个所述动力预混燃烧器不规则排列在所述支架装置内。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (11)

1.一种电解铝阳极碳块预热装置，其特征在于：包括动力预混燃烧器、送气装置和用于支撑电解铝阳极碳块的支架装置；

所述送气装置与所述动力预混燃烧器分体连接，所述送气装置用于为所述动力预混燃烧器提供燃气和氧气或提供燃气氧气混合气；所述动力预混燃烧器设置在支架装置内，所述动力预混燃烧器用于以火焰无直接接触电解铝阳极碳块的方式预热电解铝阳极碳块；

所述动力预混燃烧器为预混式无焰燃烧器或喷射式无焰燃烧器。

2.根据权利要求1所述的电解铝阳极碳块预热装置，其特征在于：所述动力预混燃烧器的火焰高度为0至10CM。

3.根据权利要求1所述的电解铝阳极碳块预热装置，其特征在于：所述动力预混燃烧器为预混式无焰燃烧器，所述送气装置包括燃气供气管道、氧气供气管道、混合气输气管道和预混器，所述燃气供气管道和所述氧气供气管道分别连接在所述预混器的进气口上，所述预混器的出气口通过所述混合气输气管道与所述预混式无焰燃烧器相连接。

4.根据权利要求1所述的电解铝阳极碳块预热装置，其特征在于：所述动力预混燃烧器为喷射式无焰燃烧器，所述送气装置包括燃气供气管道、氧气供气管道，所述喷射式无焰燃烧器用于将燃气作为喷射介质、将氧气作为被喷射介质进行混合。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的电解铝阳极碳块预热装置，其特征在于：所述支架装置用于竖向、横向或斜向支撑电解铝阳极碳块。

6.根据权利要求5所述的电解铝阳极碳块预热装置，其特征在于：所述动力预混燃烧器安装于所述支架装置内的任意地方。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的电解铝阳极碳块预热装置，其特征在于：所述支架装置内设置有多个所述动力预混燃烧器，多个所述动力预混燃烧器通过管路分配器与所述送气装置相连通。

8.根据权利要求7所述的电解铝阳极碳块预热装置，其特征在于：多个所述动力预混燃烧器的尺寸大小相同或不同。

9.根据权利要求8所述的电解铝阳极碳块预热装置，其特征在于：多个所述动力预混燃烧器规则排列或不规则排列在所述支架装置内。

10.根据权利要求1或2或3或4 所述的电解铝阳极碳块预热装置，其特征在于：所述支架装置外侧壁上覆盖有隔热板。

11.根据权利要求10 所述的电解铝阳极碳块预热装置，其特征在于：所述支架装置上设置有密封罩体。