一种阳极焙烧炉炉底冷却装置及方法.pdf

本发明公开了一种炭素生产领域的阳极焙烧炉，特别是涉及一种阳极焙烧炉炉底冷却装置及方法。阳极焙烧炉炉底冷却装置结构如下：在阳极焙烧炉炉体的两端设有冷却通道口，冷却通道口内设有冷却装置，阳极焙烧炉炉体的下方设有与冷却通道口连接的炉底冷却通道。本发明可有效降低阳极焙烧炉炉底表面温度，保护基础结构强度，进而避免对炉体的结构性破坏。减少炉底耐火保温材料用量，节约阳极焙烧炉砌体造价。减少炉底蓄热损失，同时可加快炉子的升温速度，具有明显的节能效果。可加快冷却炉室的冷却速度，明显改善装出炉操作条件。炉底冷却过程的气体流通，对炉底产生“热炉底”效应，有利于提高炉子实际温度对设定焙烧曲线的符合性。

1、  一种阳极焙烧炉炉底冷却方法，其特征在于包括下述步骤：阳极焙烧炉炉体内的火焰系统在炉子中心线同一侧操作和跨炉子中心线操作，当火焰系统在炉子中心线同一侧操作时设在冷却通道口的第一冷却装置工作，第二冷却装置停止；当火焰系统跨炉子中心线操作时设在冷却通道口的第二冷却装置工作，第一冷却装置停止工作。

2、  一种阳极焙烧炉炉底冷却装置，包括阳极焙烧炉炉体、炉子中心线，其特征在于在阳极焙烧炉炉体的两端设有冷却通道口，冷却通道口内设有冷却装置，阳极焙烧炉炉体的下方设有与冷却通道口连接的炉底冷却通道。

3、  根据权利要求2所述的阳极焙烧炉炉底冷却装置，其特征在于所述的炉底冷却通道的数量范围为8～100条。

4、  根据权利要求3所述的阳极焙烧炉炉底冷却装置，其特征在于所述的炉底冷却通道截面形状为矩形，其边长尺寸范围为50～500mm。

5、  根据权利要求1所述的阳极焙烧炉炉底冷却装置，其特征在于所述的冷却通道口与冷却装置之间设有柔性耐热纤维材料作为密封材料。

6、  根据权利要求1所述的阳极焙烧炉炉底冷却装置，其特征在于所述的冷却装置为两个，第一冷却装置和第二冷却装置。

7、  根据权利要求1所述的阳极焙烧炉炉底冷却装置，其特征在于所述的阳极焙烧炉炉体内的一个火焰系统中加热炉室和预热炉室数量范围为1～5个。

8、  根据权利要求1所述的阳极焙烧炉炉底冷却装置，其特征在于所述的阳极焙烧炉炉体内的一个火焰系统外上游处的冷却炉室数量范围为1～5个。

一种阳极焙烧炉炉底冷却装置及方法
技术领域
本发明涉及炭素生产领域的阳极焙烧炉，特别是涉及一种阳极焙烧炉炉底冷却装置及方法。
背景技术
阳极焙烧炉在生产过程中，由于其焙烧曲线长、焙烧温度高，需要消耗大量的热量。由于炉底的传导传热作用，炉底基础上表面温度很容易超出规范要求。
现有的阳极焙烧炉，为了防止因为炉底基础上表面温度过高而引起炉子结构性破坏，一般都将炉底设计为很厚的实心结构，但这种措施又增加了炉子砌体的蓄热量，对于阳极焙烧炉这种典型的周期性炉子来说，蓄热带来的热量损失是十分可观的。同时，还由于炉子长年循环运转，装出炉操作带来的机械撞击、交变热应力的作用等，都会导致炉底保温层的隔热性能不断下降，致使炉底基础表面温度超出规范要求，给炉子使用寿命带来致命损害。由于炉底结构的局限性，无法对炉底基础表面采取有效的冷却措施。这种炉底结构的缺点是：1、炉底基础表面无冷却措施，导致温度过高，易对基础结构造成高温破坏，进而对阳极焙烧炉造成结构性破坏；2、炉底砌筑要耗费大量的耐火材料和保温材料，提高了炉子一次造价；3、庞大的炉底材料砌筑量，明显增加了阳极焙烧炉的蓄热损失，提高了阳极焙烧生产的能源消耗；4、对于火焰系统内的加热和预热炉室来说，炉底蓄热导致了其热惰性大，明显延缓了升温速度，造成了能源的进一步浪费；5、对于加热完了、离开火焰系统的冷却炉室来说，热惰性会使其炉底散热能力大大下降，明显延缓了冷却速度，这将直接恶化操作工人的装出炉工作条件，或者迫使设计者增加炉室设置，提高了阳极焙烧炉造价；6、综上所述，这种炉底结构及冷却措施的缺失，致使阳极焙烧炉炉底温度状态完全与合理的工艺相违背。
发明内容
本发明就是为了解决上述技术问题而提供一种阳极焙烧炉炉底冷却装置及方法，目的是解决现有的阳极焙烧炉炉底蓄热损失大、炉底基础表面温度高、炉子热惰性大、升温速度慢、冷却速度慢、能源消耗大的问题。
为达上述目的本发明是这样实现的：一种阳极焙烧炉炉底冷却方法，包括下述步骤：阳极焙烧炉炉体内的火焰系统在炉子中心线同一侧操作和跨炉子中心线操作，当火焰系统在炉子中心线同一侧操作时设在冷却通道口的第一冷却装置工作，第二冷却装置停止；当火焰系统跨炉子中心线操作时设在冷却通道口的第二冷却装置工作，第一冷却装置停止工作。
一种阳极焙烧炉炉底冷却装置，包括阳极焙烧炉炉体、炉子中心线，在阳极焙烧炉炉体的两端设有冷却通道口，冷却通道口内设有冷却装置，阳极焙烧炉炉体的下方设有与冷却通道口连接的炉底冷却通道。
所述的炉底冷却通道的数量范围为8～100条。
所述的炉底冷却通道截面形状为矩形，其边长尺寸范围为50～500mm。
所述的冷却通道口与冷却装置之间设有柔性耐热纤维材料作为密封材料。
所述的冷却装置为两个，为第一冷却装置和第二冷却装置。
所述的阳极焙烧炉炉体内的一个火焰系统中加热炉室和预热炉室数量范围为1～5个。
所述的阳极焙烧炉炉体内的一个火焰系统外上游处的冷却炉室数量范围为1～5个。
本发明具有以下优点：
1、可有效降低阳极焙烧炉炉底表面温度，保护基础结构强度，进而避免对炉体的结构性破坏。
2、减少炉底耐火保温材料用量，节约阳极焙烧炉砌体造价。
3、减少炉底蓄热损失，同时可加快炉子的升温速度，具有明显的节能效果。
4、可加快冷却炉室的冷却速度，明显改善装出炉操作条件。
5、炉底冷却过程的气体流通，对炉底产生“热炉底”效应，有利于提高炉子实际温度对设定焙烧曲线的符合性。
6、所采用方法经济实用、所采用的冷却装置结构简单，易于实施。
附图说明
图1是本发明火焰系统处在炉子中心线同一侧操作时的结构示意图。
图2是本发明火焰系统跨炉子中心线操作时的结构示意图。
图3是本发明在阳极焙烧炉上实施的结构示意图。
图中，1、阳极焙烧炉炉体；2、冷却通道口；3、炉底冷却通道；4、第一冷却装置；5、第二冷却装置；6、加热炉室；7、预热炉室；8、冷却炉室；9、炉子中心线。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
如图1、图2和图3所示，是阳极焙烧炉炉底冷却装置两个火焰系统的运行结构示意图，图中的箭头方向是火焰系统运行方向。本发明阳极焙烧炉炉底冷却装置，包括阳极焙烧炉炉体1、炉子中心线9，在阳极焙烧炉炉体1的两端设有冷却通道口2，冷却通道口2内设有两个冷却装置，第一冷却装置4和第二冷却装置5，第一冷却装置4设在阳极焙烧炉右上角和左下角，第二冷却装置5设在阳极焙烧炉左上角和右下角，阳极焙烧炉炉体1的下方设有与冷却通道口2连接的炉底冷却通道3，对阳极焙烧炉炉底实施抽气冷却，炉底冷却通道3的数量范围为8～100条，炉底冷却通道3截面形状为矩形，其边长尺寸范围为50～500mm；冷却通道口2与冷却装置之间设有柔性耐热纤维材料作为密封材料；阳极焙烧炉炉体1内的一个火焰系统中加热炉室6和预热炉室7数量范围为1～5个，阳极焙烧炉炉体1内的一个火焰系统外上游处的冷却炉室8数量范围为1～5个，本实施例为三个加热炉室6、三个预热炉室7，两个冷却炉室8。
一种阳极焙烧炉炉底冷却方法，包括下述步骤：阳极焙烧炉炉体内的一个火焰系统在炉子中心线同一侧操作和跨炉子中心线操作，当火焰系统在炉子中心线同一侧操作时设在冷却通道口的第一冷却装置工作，第二冷却装置停止；当火焰系统跨炉子中心线操作包括只有一个炉室跨过炉子中心线时设在冷却通道口的第二冷却装置工作，第一冷却装置停止工作；第一冷却装置4和第二冷却装置5交替开启，连续维持炉底的冷却过程。阳极焙烧炉炉底冷却方法，还包括冷却装置的开启顺序，它将炉底冷却气流方向分为顺系统运行方向和逆系统运行方向，顺系统运行方向运行时，冷却气流方向与炉子火焰系统内的烟气流动方向一致，逆系统运行方向运行时，冷却气流方向与炉子火焰系统内的烟气流动方向相反。
采用本发明的方法之后，不仅能克服现有阳极焙烧的上述缺点，还能够将加热完了、已离开原属火焰系统、并进入冷却状态的炉室炉底热量转移至正在加热或预热炉室的炉底，有效提高阳极焙烧炉的热效率。从整台阳极焙烧炉的炉底温度分布来看，所产生的是一种“热炉底”效应，达到了克服其热惰性、提高其热敏性的目的。
所述的每个冷却装置中安装有数个排风机，安装时可以装入冷却通道口，与炉面保持平齐，也可以高于炉面。冷却装置中的排风机，体积小操作灵活。其单台功率为2～5KW、排风量为30000～50000m³/h。