[实用新型]一种电加热结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电加热结构，特别是一种用于煅烧炉的电加热结构。

背景技术

煅烧是碳素制品生产中的一个重要工序，其煅烧质量对制品的品质以及后续各工艺的技术指标有很大影响，是生产合格碳制品的重要保证。煅烧过程可使焦炭发生复杂的物理化学变化，排出挥发分、水分、提高致密度以及导电性，同时焦炭结构收缩，微观结构得到规整，结构缺陷得到弥补，生成优质煅后焦。目前成熟的碳素煅烧系统如石油焦煅烧系统均可以达到煅烧周期较短的要求，由于冷却，以及对碳素回收工业中氟化物的抗腐蚀性差等原因，其适应性以及产率较低。以广泛采用的石油焦回转窑煅烧炉为例，耐火材料采用Si₃N₄或SiC，热量送入回转窑体对碳粉进行煅烧，其冷却速度受到极大限制。同时在电解铝碳废料中，带有少量的氟化盐，在高温煅烧时形成氟化盐蒸气，和耐火材料反应变成SiF₄，导致窑头工作环境发生恶化，对最终的碳素产品质量很大的影响。

回转窑煅烧焦生产工艺是目前国内广泛采用的煅烧石油焦生产工艺，据不完全统计，我国已有回转窑煅烧焦厂43家，年产量约450万t，占国内总产量的56%。但在生产过程中，普遍存在能源消耗量大、烧损较大和产品质量不稳定等问题。以贵州铝厂为例，所使用的煅烧系统是一台规格为Φ2.2m×45m的煅烧回转窑，设计生产能力为6t/h，主要针对石油焦的煅烧工艺。回转窑窑头温度约为1 200℃左右，窑尾没有快速冷却，煅烧之后的高温碳粉容易在空气中燃烧容易导致烧损，同时耐火内衬采用的是Si化合物耐火材料，不能有效的抗氟腐蚀。

国外的较为成熟的碳素煅烧炉技术，如美卓(METSO)炭素煅烧回转窑炉，由通体部分、支撑装置、传动装置、三次风装置、窑头罩、窑尾罩、窑头窑尾密封、挡轮等构成，耐火材料设置在筒体以及窑头窑尾罩内壁。通过后燃烧室燃烧，产生的高温气体从窑头送入窑体，但是高温气态流并没有将空气隔离，和固态流直接接触，在耐火衬板窑体内实现煅烧，同时实现了从窑头到窑尾的温度实现梯度变化，这样实现了高温限制，但是其仍不能做到抗氟腐蚀，同时也不能实现快速冷却，要实现高产量必须设计非常巨大的煅烧系统，其产率比较低。

同时，国内其他的碳素煅烧炉技术，在碳素煅烧时为了隔绝空气，普遍采用的火道方式，将焦和火道采用耐火材料隔开，气态流和固态流不直接接触，则极大的限制了其煅烧温度。

随着工业的发展，从废弃物中对碳素进行分离提纯，并进行煅烧成焦，实现废弃物再利用。同时针对碳素煅烧工艺优化，生产周期缩短，降低各项生产消耗指标，努力做到充分煅烧挥发分，同时减少烟气排放，降低环保设备的工作负荷和减少焦油的排放量，实现节能减排是非常有必要的。

本实用新型的申请人及发明人在2010年分别申请了电解铝废料分离提纯方法、专利号201010168303.6以及电解铝废料磁选方法、专利号201010168403.9，对电解铝废料的回收再利用进行了初步的试验和探索，并在所得的碳素材料（碳粉）基础上，于2011年研究并申请了以下专利：电解铝废料加工焦炭的方法及专用装置、申请号201110397026.0，一种炼铝碳素材料制备方法和装置及采用的原料、申请号201110419835.7等专利，对碳素材料的进一步加工进行了研究。申请人发现，所公开的技术中，所得的碳素材料制备碳素产品，需要先用沥青、焦油捏合、压型，工艺较为复杂，所用设备多，加热时间长，能耗大。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种电加热结构。能够实现高温煅烧，结构简单，易于生产制造，成本低，不易损坏。

本实用新型的技术方案。电加热结构，包括上发热连接环和下发热连接环，在上发热连接环和下发热连接环之间设有发热体，所述上发热连接环连接上石墨电极，所述下发热连接环连接下石墨电极。

上述的电加热结构，所述上发热连接环、下发热连接环和发热体由70-100份碳加0-30份钛、镍、钨、钴、铪或硅的单质或者氧化物烧结而成。

上述的电加热结构，所述上发热连接环、下发热连接环和发热体由80-90份碳加10-20份钛、镍、钨、钴、铪或硅的单质或者氧化物烧结而成。

上述的电加热结构，上发热连接环和下发热连接环上设有槽口，发热体安装在槽口内后，在槽口内填充石墨和沥青的混合物，然后将上发热连接环、下发热连接环和发热体烧结成一体。

上述的电加热结构，上发热连接环和下发热连接环之间设有1层以上的发热体，在上下2层发热体之间通过连接件进行连接。