[其他]焙烤碳素块料用的带有可定向的管节头的输送管无效

专利信息
申请号: 87104248 申请日: 1987-06-16
公开(公告)号: CN87104248A 公开(公告)日: 1988-01-27
发明(设计)人: 克利斯蒂安·德莱耶尔;贝那德·伯珐 申请(专利权)人: 皮奇尼铝公司
主分类号: F27B13/02 分类号: F27B13/02;F27B13/06
代理公司: 中国国际贸易促进委员会专利代理部 代理人: 刘征
地址: 法国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 碳素 块料用 带有 定向 管节头 输送
【说明书】:

本发明涉及具有开式炉膛的窑炉的送风和收风管的改进。这种炉子称为“循环焙烤”式(环形炉)或称“顺流送料焙烤”式,专门用于焙烤用Hall-Heroult方法(指电弧炉)制铝的电解槽中的碳素块料(阳极或阴极),也可焙烤一般用在电力冶金炉中的所有型式的碳素块料。

下文中,述语“碳素块料”将用来表示任意一种由碳素糊状物加工成型的並经过焙烤后用在电力冶炼炉的产品。

举个例子,用于电解溶解于熔融冰晶石中的铝矾土的电解槽中的碳阳极是由碳素糊状物加工成型制得的,而这种碳素糊状物是由粉碎后的焦碳和沥青的混合物在120~200℃的温度成型的。在成型后,该阳极在1100至1200℃下焙烤100小时。其它形式的碳素块料也用同样的方法制成。

虽然有若干在通道式窑炉内进行连续焙烤的工艺流程,但是目前在世界上运行的大量的焙烤装置是届于“箱式窑炉”型式,即称为“循环焙烤式”(环形炉)或称为“顺流送料焙烤”式。这些窑炉本身又分为两大类,即闭式窑炉,和在美国专利第2699931号中详细描述的並为广泛使用的具有“开式炉膛”的窑炉,本发明主要应用于具有开式炉膛的窑炉。

这种形式的窑炉由两个平行的工作区或称阵列组成,其总长可达100米左右。

每一个工作区或阵列由一系列由横向壁分割开来的炉膛组成,这些炉膛开口于其上部,便于从那里装入未经焙烤的块料和取走经过冷却的已焙烤了的块料。每个炉膛里有一组由沿窑炉长轴平行布置的薄壁形成的中空的隔板,为焙烤用的热空气在隔板内循环,与隔板相间安放着为堆积待焙烤的块料的凹槽,在那里块料被埋在碳素粉末(焦碳、沥青灰岩、或粉碎了的碳素废料、或其它粉末状的衬垫材料)中。举例说,每个炉膛依次有6个凹槽和7个隔板。

在中空隔板的上部设置可关闭的孔,称为“排放孔”;在隔板内部还设有挡板以增加燃气流程的长度並可均匀分配燃气的流程。

窑炉由一个长度等于炉膛宽度的燃烧器组来加热,该燃烧器的喷嘴位于上述炉膛的排放孔处。在燃烧器的上游(窑炉焙烤顺流送料的方向)有一根管子将燃气吹入窑内而在下游有一根管子吸走燃尽的气体。加热是由注入燃料(天然气或汽油)的燃烧和由块料在焙烤过程中释出的沥青气体的燃烧来实现的。

当实现焙烤时,由送气管、燃烧器和吸气管组成的单元在24小时内不间断地工作,每个炉膛依次完成下述功能:装入未焙烤的碳素块料,自然予热(借助于燃气),强制予热和在1100至1200℃的温度下焙烤(该区域称为充分焙烤区),碳素块料的冷却(对燃烧的气体进行予热),将已焙烤了的碳素块料卸走,任意的修理操作,以及重新开始一个新的循环。

这类窑炉,其结构要承受连续地冷却和加热循环,操作中主要问题之一是将送气管和吸气管定位于炉膛的排放孔上。更明确地说,在焙烤过程中顺流送料动作的每一步,也就是说,燃烧器组,吸气和送气管必须以相同的距离和相同的方向移动。重要的是管子的每一个排放部分(通常称为′管接头′)要插入相应的排放孔而不致引起损伤,而且还要提供一种合适的密封,特别是对于吸气管,以阻止任何不需要的空气吸入。这种操作用在一个新的炉子上或者一种翻新后的隔板是比较容易实现的,而对于由于热应力和装卸阳极或少使炉膛变形的情况下,则不容易了。为了在管接头和排放孔间形成密封的联接,需要经常进行修正和充填的操作。

本发明的主题是一根管子(它用作送气管兼吸气管),其中的每一个管接头可定向並可调整高度,这样,当将它固定到一新炉膛时,通过一个转动的动作,即使每一个管接头下部的轴线与所对应的孔的轴基本上重合,很容易又很快地将每一个管接头定向,並通过调整高度与排放孔配合与联接。

更确切地说,本发明的主体是一根用于具有多个炉膛的炉子的管道,这些炉膛是用来烘烤制铝用的碳素块料的,上述管道包含由许多喷管组成的主体,这些喷管与称之为′管接头′的管道部分相连接,其数量等于形成炉膛隔板的加热隔板的列数,每一个管接头必须与位于每一块加热隔板或者将炉子炉膛分隔开的横隔墙的上部称之为′排放孔′的开口相配。

根据本发明,每一个管接头至少由两个串联的园管形元件构成,其第一个元件一方面在上部设有一个平面法兰,与喷管下部的法兰相连接,并可有相对的转动,另一方面,在其下部设一平面法兰,与第二个元件的上部法兰相连接并可相对转动,第一和第二两个元件,至少在其高度方向的一部分,其中心线与垂直于法兰平面的中心线间呈α的倾斜角。

平面法兰之间相互平行,而且平行于包含排放孔的平面,它一般是一个水平面。

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