[实用新型]处理铝电解炭渣的流态化焙烧炉

说明书

本实用新型公开了一种处理铝电解炭渣的流态化焙烧炉，包括炉体和风箱，在炉体上设有加料口和排烟口，风箱具有出风口，所述炉体包括隧道式前炉体和立式后炉体，加料口设在隧道式前炉体前端顶壁上，隧道式前炉体通过在其后壁上设置的溢流口与立式后炉体的内腔相连通,立式后炉体底部设有排料斗，排烟口设在立式后炉体上部，风箱安装在隧道式前炉体底部并通过出风口与隧道式前炉体内腔相连通，在隧道式前炉体内设有若干前后平行布置的辐射管加热装置。本实用新型燃料燃烧产生的烟尘不会污染电解质；炭渣在焙烧脱碳过程中传热传质更快；炭渣在前炉体内有序的运动及足够的停留时间，焙烧效率好。

技术领域

本实用新型涉及铝电解炭渣处理技术领域，尤其涉及一种处理铝电解炭渣的流态化焙烧炉。

背景技术

铝电解预焙阳极由骨料(石油焦)和粘接剂(沥青)制成，在电解铝生产过程中，碳素阳极被氧化，由于骨料和粘接剂的抗氧化能力不一致，导致部分石油焦颗粒从基体上脱落，进入熔盐电解质中形成炭渣。熔盐电解质中炭渣的存在会增加电解质的电阻率，在槽电压不变的情况下，必然会导致极距减少，加剧电解质与铝液界面上铝的二次溶解，最终导致电流效率降低、阳极钢爪浸泡在熔盐电解质中等问题。因此，熔盐电解质中的炭渣必须定期打捞，据统计，每生产1吨原铝，约产生炭渣10公斤，按我国原铝产量约1400万吨计算，国内铝行业每年产生约14万吨炭渣。

在炭渣打捞过程中，部分熔盐电解质因机械夹进入炭渣中，因此炭渣中含有大量氟化物，属于有毒固体废弃物。当前，国内铝行业产生的炭渣主要采取露天堆存的方式进行处理，其中的可溶氟随雨水渗入地下，会对土壤及地下水造成污染。随着环保问题日趋严峻，石油焦等可用碳素资源日渐紧张，政府及率生产商已就炭渣循环利用的紧迫性达成共识。

目前，国内处理铝电解炭渣主要采取浮选法和焙烧法。

浮选法是利用矿物表面物理化学性质的差异来选分矿石的一种方法，其缺点是回收的电解质含碳高(约为5％)，含有浮选剂等杂质，电解质回收率低，电解质颗粒很细不利于直接返回铝电解槽使用，需进行二次处理。

焙烧法是通过高温焙烧，使炭渣中的炭氧化，所得焙烧残渣即为电解质，其主要缺点为：一、由于焙烧工艺都是在回转窑中进行，为使炭渣中的炭充分氧化，且尽量减少其中电解质的分解及挥发，焙烧温度不能过高，也不能过低，炭渣中的炭为焦炭，着火点高(634℃)且燃烧慢；炭渣中的碳是被包裹在电解质中，回转窑焙烧是窑内填充物料表面与高温气体接触，气体中的氧只能与物料表面层的碳发生反应很难渗透到物料内部去烧掉被包裹在电解质中的碳，只能随着回转窑的转动使底下的物料被缓慢推到了表面后才能完成碳与氧的结合，致使焙烧时间长，生产效率低。二、回转窑加热为燃料燃烧热烟气直接加热，烟尘会一定程度影响电解质质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种焙烧时间短、生产效率高、电解质质量好的处理铝电解炭渣的流态化焙烧炉。

本实用新型提供的这种处理铝电解炭渣的流态化焙烧炉，包括炉体和风箱，在炉体上设有加料口和排烟口，风箱具有出风口，所述炉体包括隧道式前炉体和立式后炉体，加料口设在隧道式前炉体前端顶壁上，隧道式前炉体通过在其后壁上设置的溢流口与立式后炉体的内腔相连通,立式后炉体底部设有排料斗，排烟口设在立式后炉体上部，风箱安装在隧道式前炉体底部并通过出风口与隧道式前炉体内腔相连通，在隧道式前炉体内设有若干前后平行布置的辐射管加热装置。

所述辐射管加热装置为燃气辐射管加热装置。

所述辐射管加热装置包括分配管、集烟管和数根直管型的辐射管管体，各辐射管管体前后平行的布置在隧道式前炉体内，辐射管管体的气体入口穿过隧道式前炉体侧壁与分配管相连通，分配管上设有燃烧器，在燃烧器上设有燃气入口和助燃气入口，辐射管管体的烟气出口穿过隧道式前炉体侧壁与集烟管相连通，在集烟管上设有烟气出口。