r>【具體實施方式】
[0033]首先需要說明的是,本發明既公開了鋁電解用炭陽極的生產焙燒系統,也公開了利用鋁電解用炭陽極的生產焙燒系統進行炭陽極的生產焙燒的工藝控制方法。且其中所述的氣流、煙氣應作相同概念理解,均指在火管中流動的混合氣體。
[0034]如圖3至圖5所示本發明一種鋁電解用炭陽極的生產焙燒系統的第一種實施方式,包括由60個爐室I組成的循環焙燒爐單元、由多種控制架組成的3套火焰控制單元、以及用于移動火焰控單元中控制架的吊梁裝置,讓每一個爐室I均包括并排設置的多個敞口料箱101,在每一個料箱101的兩側均設置封閉的火道102且使相鄰的兩個料箱101之間只設置一條火道102,在每條火道102的上側壁上沿長度方向均設置均布的四個燃燒測量孔,使燃燒測量孔連通火道102的內腔且設有封蓋,相鄰的兩個爐室I之間設有隔墻103且使相鄰爐室I的對應火道102穿過隔墻103相互連通,在隔墻103中設有用于切斷或開啟相鄰爐室I之間對應火道102的插板閥104;使每套火焰控制單元均包括排煙架ER、測溫測壓架TPR、低溫燃燒架HRl、中溫燃燒架HR2、高溫燃燒架HR3、零壓架ZPR、鼓風架BR和冷卻架CR;
[0035]其中,每套火焰控制單元在一個火焰控制周期內控制20個爐室I并在每個火焰控制周期結束后向前移動一個爐室;20個爐室I沿火焰移動方向從上游至下游依次為預裝生塊爐室11、出熟塊爐室12、第一預出爐冷卻爐室13、第二預出爐冷卻爐室14、第一冷卻爐室
15、第二冷卻爐室16、第三冷卻爐室17、第四冷卻爐室18、第五冷卻爐室19、第六冷卻爐室20、第七冷卻爐室21、高溫焙燒爐室22、升溫爐室23、中溫焙燒爐室24、低溫焙燒爐室25、第一預熱預熱爐室26、第二預熱爐室27、第三預熱爐室28、第四預熱爐室29和密封爐室30;把排煙架ER架設在第四預熱爐室29的上側且處于下游端,把測溫測壓架TPR架設在第三預熱爐室28的上側且處于下游端,把低溫燃燒架HRl架設在第三焙燒爐室25的上側中部,把中溫燃燒架HR2架設在第二培燒爐室24的上側中部,把高溫燃燒架HR3架設在第一焙燒爐室22的上側中部,把零壓架ZPR架設在第七冷卻爐室17的上側且處于下游端,把鼓風架BR架設在第四冷卻爐室18的上側中部,把冷卻架CR架設在第一冷卻爐室15的上側中部。
[0036]本發明通過以上結構設置,與現有的炭陽極生產焙燒系統相比,在低溫焙燒爐室25的下游增加了一個預熱爐室,并在高溫焙燒爐室22和中溫焙燒爐室24之間增加了一個升溫爐室2 3,使預熱區爐室和焙燒區爐室均由三個變為四個。這種結構形式的單套火焰控制單元,由于從溫度最高的高溫燃燒架HR3到排煙架ER之間的距離延長,一方面可充分利用余熱以降低能耗,實際應用表明,采用本發明可降低燃料消耗10?25%。同時由于距離延長可使兩者之間各爐室的升溫速度減緩,避免了成品出現裂紋的現象,從而提高了成品率和產品質量。另一方面,可相應地縮短火焰控制周期的時間,從而提高生產效率,采用本發明結構形式的鋁電解用炭陽極的生產焙燒系統,可使火焰控制周期的時間縮短為24小時,提高生產效率15%以上。另外,采用本發明的鋁電解用炭陽極的生產焙燒系統,可使排煙架ER的支管煙氣的溫度控制在420°C?480°C左右,相比于傳統的炭陽極生產焙燒系統的550°C降低了70°C?130°C,減緩了后續凈化處理系統的壓力,同時提高了安全性,降低了發生火災的機率。
[0037]如圖6和圖7所示本發明一種鋁電解用炭陽極的生產焙燒系統的第二種實施方式,包括由66個爐室I組成的循環焙燒爐單元、由多種控制架組成的3套火焰控制單元、以及用于移動火焰控單元中控制架的吊梁裝置,讓每一個爐室I均包括并排設置的多個敞口料箱101,在每一個料箱101的兩側均設置封閉的火道102且使相鄰的兩個料箱101之間只設置一條火道102,在每條火道102的上側壁上沿長度方向均設置均布的四個燃燒測量孔,使燃燒測量孔連通火道102的內腔且設有封蓋,相鄰的兩個爐室I之間設有隔墻103且使相鄰爐室I的對應火道102穿過隔墻103相互連通,在隔墻103中設有用于切斷或開啟相鄰爐室I之間對應火道102的插板閥104;使每套火焰控制單元均包括排煙架ER、測溫測壓架TPR、低溫燃燒架HRl、中溫燃燒架HR2、高溫燃燒架HR3、零壓架ZPR、鼓風架BR和冷卻架CR;
[0038]其中,每套火焰控制單元在一個火焰控制周期內控制22個爐室I并在每個火焰控制周期結束后向前移動一個爐室;22個爐室I沿火焰移動方向從上游至下游依次為預裝生塊爐室11’、出熟塊爐室12’、第一預出爐冷卻爐室13’、第二預出爐冷卻爐室14’、第一冷卻爐室15’、第二冷卻爐室16’、第三冷卻爐室17’、第四冷卻爐室18’、第五冷卻爐室19’、第六冷卻爐室20’、第七冷卻爐室21’、第八冷卻爐室31’、第九冷卻爐室32’、高溫焙燒爐室22’、升溫爐室23’、中溫焙燒爐室24’、低溫焙燒爐室25’、第一預熱預熱爐室26’、第二預熱爐室27’、第三預熱爐室28’、第四預熱爐室29’和密封爐室30’ ;把排煙架ER架設在第四預熱爐室29’的上側且處于下游端,把測溫測壓架TPR架設在第三預熱爐室28’的上側且處于下游端,把低溫燃燒架HRl架設在第三焙燒爐室25’的上側中部,把中溫燃燒架HR2架設在第二培燒爐室24,的上側中部,把高溫燃燒架HR3架設在第一焙燒爐室22,的上側中部,把零壓架ZPR架設在第九冷卻爐室32’的上側且處于下游端,把鼓風架BR架設在第五冷卻爐室19’的上側中部,把冷卻架CR架設在第一冷卻爐室15 ’的上側中部。
[0039]與第一種實施方式相比,第二種實施方式在冷卻區增了兩個爐室并使兩個爐室處于鼓風架BR的兩側。這一結構使鼓風架BR與高溫燃燒架HR3之間的爐室可充分加熱通過風機送入火道中的空氣溫度,讓燃燒更充分,進一步提高了余熱利用率,降低了能耗。
[0040]需要說明的是,本發明兩種實施方式中排煙架ER、測溫測壓架TPR、低溫燃燒架HRl、中溫燃燒架HR2、高溫燃燒架HR3、零壓架ZPR、鼓風架BR和冷卻架CR的配置和作用均與現有炭陽極焙燒系統的相同,其中,排煙架ER用于控制各火道102的煙氣流量和溫度,并包括排煙支架、排煙總管以及兩端分別與排煙總管和各火道102連通的多條排煙支管,各條排煙支管上均安裝有煙氣流量調節閥,排煙架控制部分設有負壓變送器和測溫熱電偶;測溫測壓架TPR用于測量進入第四預熱爐室29、29’的煙氣溫度與負壓并包括測量支架以及設置于各火道102中的測溫熱電偶和測壓傳感器;低溫燃燒架HRl、中溫燃燒架HR2和高溫燃燒架HR3分別包括燃燒支架、控制柜以及設置于各火道102中的測溫熱電偶和與火道相匹配的燃油或燃汽脈沖控制閥;零壓架ZPR包括零壓支架和設置于各火道102中的壓力傳感器,并使壓力傳感器與高溫燃燒架HR3的控制柜連接;鼓風架BR用于調節各火道102的鼓風量,并包括鼓風支架和與各火道102連通的鼓風管,各鼓風管的入口處分別設有變頻風機;冷卻架CR用于調節各火道102的冷卻風量,并包括冷卻支架以及與各火道102連通的冷卻風管,各冷卻風管上設有恒速風機和調節閥。同時需要指出的是,鋁電解用炭陽極的生產焙燒系統的爐室設置數量及每個爐室包括的料箱和火道數量應根據具體的設計產能設置,但每套火焰控制單元在一個火焰控制周期內使用的爐室數量應根據本發明提供的兩種實施方式設置為20個或22個,以滿足本發明的焙燒工藝控制要求。
[0041]本發明公開的利用鋁電解用炭陽極的生產焙燒系統進行炭陽極生產焙燒的工藝控制方法,具體包括預焙燒工序和循環焙燒工序兩個過程:
[0042]預焙燒工序包括:
[0043]—、在各爐室的所有料箱101中裝入生陽極坯料,使用填充料填充縫隙并覆蓋生陽極坯料;
[0044]二、分別架設好火焰控制單元中的排煙架ER、測溫測壓架TPR、低溫燃燒架HRl、中溫燃燒架HR2、高溫燃燒架HR3、零壓架ZPR、鼓風架BR和冷卻架CR,并連接好相應的測控部件;
[0045]三、對于每套火焰控制單元,在一個火焰控制周期內,通過插入插板閥104切斷第四預熱爐室29、29,和密封爐室30、30 ’之間的各火道102通路,并使從預裝生塊爐室11、11’至第四預熱爐室29、29’之間的各條火道連通;通過鼓風架BR將空氣送入各火道102;通過高溫燃燒架HR3上的可控脈沖閥向各火道1 2中噴入所需要量的