專利名稱：一種陽極焙燒爐爐底冷卻裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及炭素生產(chǎn)領(lǐng)域的陽極焙燒爐，特別是涉及一種陽極焙燒爐爐 底冷卻裝置及方法。 冃豕抆不
陽極焙燒爐在生產(chǎn)過程中，由于其焙燒曲線長(zhǎng)、焙燒溫度高，需要消耗 大量的熱量。由于爐底的傳導(dǎo)傳熱作用，爐底基礎(chǔ)上表面溫度很容易超出規(guī) 范要求。
現(xiàn)有的陽極焙燒爐，為了防止因?yàn)闋t底基礎(chǔ)上表面溫度過高而引起爐子 結(jié)構(gòu)性破壞， 一般都將爐底設(shè)計(jì)為很厚的實(shí)心結(jié)構(gòu)，但這種措施又增加了爐 子砌體的蓄熱量，對(duì)于陽極焙燒爐這種典型的周期性爐子來說，蓄熱帶來的 熱量損失是十分可觀的。同時(shí)，還由于爐子長(zhǎng)年循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝出爐操作帶來 的機(jī)械撞擊、交變熱應(yīng)力的作用等，都會(huì)導(dǎo)致爐底保溫層的隔熱性能不斷下 降，致使?fàn)t底基礎(chǔ)表面溫度超出規(guī)范要求，給爐子使用壽命帶來致命損害。 由于爐底結(jié)構(gòu)的局限性，無法對(duì)爐底基礎(chǔ)表面采取有效的冷卻措施。這種爐 底結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是1、爐底基礎(chǔ)表面無冷卻措施，導(dǎo)致溫度過高，易對(duì)基礎(chǔ)結(jié) 構(gòu)造成高溫破壞，進(jìn)而對(duì)陽極焙燒爐造成結(jié)構(gòu)性破壞；2、爐底砌筑要耗費(fèi)大 量的耐火材料和保溫材料，提高了爐子一次造價(jià)；3、龐大的爐底材料砌筑量， 明顯增加了陽極焙燒爐的蓄熱損失，提高了陽極焙燒生產(chǎn)的能源消耗；4、對(duì) 于火焰系統(tǒng)內(nèi)的加熱和預(yù)熱爐室來說，爐底蓄熱導(dǎo)致了其熱惰性大，明顯延緩了升溫速度，造成了能源的進(jìn)一步浪費(fèi)；5、對(duì)于加熱完了、離開火焰系統(tǒng) 的冷卻爐室來說，熱惰性會(huì)使其爐底散熱能力大大下降，明顯延緩了冷卻速 度，這將直接惡化操作工人的裝出爐工作條件，或者迫使設(shè)計(jì)者增加爐室設(shè) 置，提高了陽極焙燒爐造價(jià)；6、綜上所述，這種爐底結(jié)構(gòu)及冷卻措施的缺失， 致使陽極焙燒爐爐底溫度狀態(tài)完全與合理的工藝相違背。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述技術(shù)問題而提供一種陽極焙燒爐爐底冷卻裝置 及方法，目的是解決現(xiàn)有的陽極焙燒爐爐底蓄熱損失大、爐底基礎(chǔ)表面溫度 高、爐子熱惰性大、升溫速度慢、冷卻速度慢、能源消耗大的問題。
為達(dá)上述目的本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種陽極焙燒爐爐底冷卻方法，包 括下述步驟陽極焙燒爐爐體內(nèi)的火焰系統(tǒng)在爐子中心線同一側(cè)操作和跨爐 子中心線操作，當(dāng)火焰系統(tǒng)在爐子中心線同一側(cè)操作時(shí)設(shè)在冷卻通道口的第 一冷卻裝置工作，第二冷卻裝置停止；當(dāng)火焰系統(tǒng)跨爐子中心線操作時(shí)設(shè)在 冷卻通道口的第二冷卻裝置工作，第一冷卻裝置停止工作。
一種陽極焙燒爐爐底冷卻裝置，包括陽極焙燒爐爐體、爐子中心線，在 陽極焙燒爐爐體的兩端設(shè)有冷卻通道口，冷卻通道口內(nèi)設(shè)有冷卻裝置，陽極 焙燒爐爐體的下方設(shè)有與冷卻通道口連接的爐底冷卻通道。
所述的爐底冷卻通道的數(shù)量范圍為8 100條。
所述的爐底冷卻通道截面形狀為矩形，其邊長(zhǎng)尺寸范圍為50 500mm。 所述的冷卻通道口與冷卻裝置之間設(shè)有柔性耐熱纖維材料作為密封材料。
所述的冷卻裝置為兩個(gè)，為第一冷卻裝置和第二冷卻裝置。所述的陽極焙燒爐爐體內(nèi)的一個(gè)火焰系統(tǒng)中加熱爐室和預(yù)熱爐室數(shù)量范 圍為1 5個(gè)。
所述的陽極焙燒爐爐體內(nèi)的一個(gè)火焰系統(tǒng)外上游處的冷卻爐室數(shù)量范圍
為1 5個(gè)。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 可有效降低陽極焙燒爐爐底表面溫度，保護(hù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)而避免 對(duì)爐體的結(jié)構(gòu)性破壞。
2、 減少爐底耐火保溫材料用量，節(jié)約陽極焙燒爐砌體造價(jià)。
3、 減少爐底蓄熱損失，同時(shí)可加快爐子的升溫速度，具有明顯的節(jié)能效果。
4、 可加快冷卻爐室的冷卻速度，明顯改善裝出爐操作條件。
5、 爐底冷卻過程的氣體流通，對(duì)爐底產(chǎn)生"熱爐底"效應(yīng)，有利于提高 爐子實(shí)際溫度對(duì)設(shè)定焙燒曲線的符合性。
6、 所采用方法經(jīng)濟(jì)實(shí)用、所采用的冷卻裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)施。


圖1是本發(fā)明火焰系統(tǒng)處在爐子中心線同一側(cè)操作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明火焰系統(tǒng)跨爐子中心線操作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明在陽極焙燒爐上實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、陽極焙燒爐爐體；2、冷卻通道口； 3、爐底冷卻通道；4、第 一冷卻裝置；5、第二冷卻裝置；6、加熱爐室；7、預(yù)熱爐室；8、冷卻爐室； 9、爐子中心線。
具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施方式
的描述對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保 護(hù)范圍不受實(shí)施例所限。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的基本思想，可以做 出各種修改或改進(jìn)，但是只要不脫離本發(fā)明的基本思想，均在本發(fā)明的 范圍之內(nèi)。
如圖1、圖2和圖3所示，是陽極焙燒爐爐底冷卻裝置兩個(gè)火焰系統(tǒng)的運(yùn) 行結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的箭頭方向是火焰系統(tǒng)運(yùn)行方向。本發(fā)明陽極焙燒爐爐 底冷卻裝置，包括陽極焙燒爐爐體l、爐子中心線9，在陽極焙燒爐爐體l的 兩端設(shè)有冷卻通道口2，冷卻通道口2內(nèi)設(shè)有兩個(gè)冷卻裝置，第一冷卻裝置4 和第二冷卻裝置5，第一冷卻裝置4設(shè)在陽極焙燒爐右上角和左下角，第二冷 卻裝置5設(shè)在陽極焙燒爐左上角和右下角，陽極焙燒爐爐體1的下方設(shè)有與 冷卻通道口2連接的爐底冷卻通道3，對(duì)陽極焙燒爐爐底實(shí)施抽氣冷卻，爐底 冷卻通道3的數(shù)量范圍為8 100條，爐底冷卻通道3截面形狀為矩形，其邊 長(zhǎng)尺寸范圍為50 500mm;冷卻通道口 2與冷卻裝置之間設(shè)有柔性耐熱纖維 材料作為密封材料；陽極焙燒爐爐體1內(nèi)的一個(gè)火焰系統(tǒng)中加熱爐室6和預(yù) 熱爐室7數(shù)量范圍為1 5個(gè)，陽極焙燒爐爐體1內(nèi)的一個(gè)火焰系統(tǒng)外上游處 的冷卻爐室8數(shù)量范圍為1 5個(gè)，本實(shí)施例為三個(gè)加熱爐室6、三個(gè)預(yù)熱爐 室7，兩個(gè)冷卻爐室8。
一種陽極焙燒爐爐底冷卻方法，包括下述步驟陽極焙燒爐爐體內(nèi)的一
個(gè)火焰系統(tǒng)在爐子中心線同一側(cè)操作和跨爐子中心線操作，當(dāng)火焰系統(tǒng)在爐 子中心線同一側(cè)操作時(shí)設(shè)在冷卻通道口的第一冷卻裝置工作，第二冷卻裝置
停止；當(dāng)火焰系統(tǒng)跨爐子中心線操作包括只有一個(gè)爐室跨過爐子中心線時(shí)設(shè) 在冷卻通道口的第二冷卻裝置工作，第一冷卻裝置停止工作；第一冷卻裝置4和第二冷卻裝置5交替開啟，連續(xù)維持爐底的冷卻過程。陽極焙燒爐爐底冷
卻方法，還包括冷卻裝置的開啟順序，它將爐底冷卻氣流方向分為順系統(tǒng)運(yùn) 行方向和逆系統(tǒng)運(yùn)行方向，順系統(tǒng)運(yùn)行方向運(yùn)行時(shí)，冷卻氣流方向與爐子火 焰系統(tǒng)內(nèi)的煙氣流動(dòng)方向一致，逆系統(tǒng)運(yùn)行方向運(yùn)行時(shí)，冷卻氣流方向與爐 子火焰系統(tǒng)內(nèi)的煙氣流動(dòng)方向相反。
采用本發(fā)明的方法之后，不僅能克服現(xiàn)有陽極焙燒的上述缺點(diǎn)，還能夠 將加熱完了、已離開原屬火焰系統(tǒng)、并進(jìn)入冷卻狀態(tài)的爐室爐底熱量轉(zhuǎn)移至 正在加熱或預(yù)熱爐室的爐底，有效提高陽極焙燒爐的熱效率。從整臺(tái)陽極焙 燒爐的爐底溫度分布來看，所產(chǎn)生的是一種"熱爐底"效應(yīng)，達(dá)到了克服其 熱惰性、提高其熱敏性的目的。
所述的每個(gè)冷卻裝置中安裝有數(shù)個(gè)排風(fēng)機(jī)，安裝時(shí)可以裝入冷卻通道口， 與爐面保持平齊，也可以高于爐面。冷卻裝置中的排風(fēng)機(jī)，體積小操作靈活。
其單臺(tái)功率為2 5KW、排風(fēng)量為30000 50000m3/h。
權(quán)利要求
1、一種陽極焙燒爐爐底冷卻方法，其特征在于包括下述步驟陽極焙燒爐爐體內(nèi)的火焰系統(tǒng)在爐子中心線同一側(cè)操作和跨爐子中心線操作，當(dāng)火焰系統(tǒng)在爐子中心線同一側(cè)操作時(shí)設(shè)在冷卻通道口的第一冷卻裝置工作，第二冷卻裝置停止；當(dāng)火焰系統(tǒng)跨爐子中心線操作時(shí)設(shè)在冷卻通道口的第二冷卻裝置工作，第一冷卻裝置停止工作。
2、 一種陽極焙燒爐爐底冷卻裝置，包括陽極焙燒爐爐體、爐子中心線， 其特征在于在陽極焙燒爐爐體的兩端設(shè)有冷卻通道口，冷卻通道口內(nèi)設(shè)有冷 卻裝置，陽極焙燒爐爐體的下方設(shè)有與冷卻通道口連接的爐底冷卻通道。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的陽極焙燒爐爐底冷卻裝置，其特征在于所述的 爐底冷卻通道的數(shù)量范圍為8 100條。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的陽極焙燒爐爐底冷卻裝置，其特征在于所述的 爐底冷卻通道截面形狀為矩形，其邊長(zhǎng)尺寸范圍為50 500mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽極焙燒爐爐底冷卻裝置，其特征在于所述的 冷卻通道口與冷卻裝置之間設(shè)有柔性耐熱纖維材料作為密封材料。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽極焙燒爐爐底冷卻裝置，其特征在于所述的 冷卻裝置為兩個(gè)，第一冷卻裝置和第二冷卻裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的陽極焙燒爐爐底冷卻裝置，其特征在于所述的 陽極焙燒爐爐體內(nèi)的一個(gè)火焰系統(tǒng)中加熱爐室和預(yù)熱爐室數(shù)量范圍為1 5 個(gè)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽極焙燒爐爐底冷卻裝置，其特征在于所述的 陽極焙燒爐爐體內(nèi)的一個(gè)火焰系統(tǒng)外上游處的冷卻爐室數(shù)量范圍為1 5個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種炭素生產(chǎn)領(lǐng)域的陽極焙燒爐，特別是涉及一種陽極焙燒爐爐底冷卻裝置及方法。陽極焙燒爐爐底冷卻裝置結(jié)構(gòu)如下在陽極焙燒爐爐體的兩端設(shè)有冷卻通道口，冷卻通道口內(nèi)設(shè)有冷卻裝置，陽極焙燒爐爐體的下方設(shè)有與冷卻通道口連接的爐底冷卻通道。本發(fā)明可有效降低陽極焙燒爐爐底表面溫度，保護(hù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)而避免對(duì)爐體的結(jié)構(gòu)性破壞。減少爐底耐火保溫材料用量，節(jié)約陽極焙燒爐砌體造價(jià)。減少爐底蓄熱損失，同時(shí)可加快爐子的升溫速度，具有明顯的節(jié)能效果?？杉涌炖鋮s爐室的冷卻速度，明顯改善裝出爐操作條件。爐底冷卻過程的氣體流通，對(duì)爐底產(chǎn)生“熱爐底”效應(yīng)，有利于提高爐子實(shí)際溫度對(duì)設(shè)定焙燒曲線的符合性。
文檔編號(hào)F27D9/00GK101498011SQ20081001027
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者于國友, 博 呂, 曹廣和, 曹成山, 王忠心 申請(qǐng)人:沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院