內(nèi)墻墻板構(gòu)成，內(nèi)墻墻板高度低于槽型耐火材料墻體高度，耐火混凝土內(nèi)墻體與槽型耐火材料墻體靠近爐體前端的側(cè)墻板的一部分圍成一個(gè)長(zhǎng)方體副料室，槽型耐火材料墻體內(nèi)部的副料室以外的空間作為主料室;主料室用于放置作為電阻發(fā)熱體的鋁電解槽廢陰極炭塊的碎塊料，或者用于放置作為電阻發(fā)熱體的石油焦，所述的石油焦為生焦或煅后石油焦;主料室頂部設(shè)置有主料室上蓋;耐火混凝土內(nèi)墻體上設(shè)有通孔，耐火混凝土內(nèi)墻體頂部還設(shè)有槽型開(kāi)口，通孔和槽型開(kāi)口將主料室和副料室連通;槽型耐火材料墻體靠近爐體前端的側(cè)墻板上設(shè)有兩個(gè)石墨電極，兩個(gè)石墨電極位于副料室兩側(cè)，兩個(gè)石墨電極的一端分別與一個(gè)金屬電極裝配在一起，金屬電極密封固定在爐殼上，兩個(gè)石墨電極的另一端與電阻發(fā)熱體的兩端連接;槽型耐火材料墻體頂部設(shè)置有預(yù)制板，預(yù)制板與爐蓋之間設(shè)有耐火保溫材料板;主料室上蓋的上方和副料室上方以及預(yù)制板下方空間作為高熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶室;爐殼上設(shè)有帶閥門的前端真空抽氣管，前端真空抽氣管位于兩個(gè)石墨電極的上方，前端真空抽氣管與保溫材料層和槽型耐火材料墻體上的真空通道連通，真空通道與高熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶室連通;槽型耐火材料墻體后端設(shè)有套筒，套筒與低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器連通，低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器底部通過(guò)閥門與液體低熔點(diǎn)物質(zhì)集收器連通，液體低熔點(diǎn)物質(zhì)集收器內(nèi)設(shè)有抬包;低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器設(shè)有帶閥門的后端真空抽氣管和氬氣充氣管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置，其特征在于所述的低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器為臥式結(jié)構(gòu)，或?yàn)樨Q式結(jié)構(gòu)，外部交替纏繞有電阻絲加熱裝置和冷卻水管；當(dāng)?shù)腿埸c(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器為臥式結(jié)構(gòu)時(shí)，其下部為倒置的錐形，倒置的錐形的底端連接一個(gè)集收管，該集收管通過(guò)閥門與液體低熔點(diǎn)物質(zhì)集收器內(nèi)部連通，低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器遠(yuǎn)離爐體的一端設(shè)有端蓋與低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器密封連接；當(dāng)?shù)腿埸c(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器為豎式結(jié)構(gòu)時(shí)，低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器由傾斜段與垂直段組成，傾斜段上方與套筒連通，傾斜段下方與垂直段的下部連通，傾斜段的下部連接一個(gè)集收管，該集收管通過(guò)閥門與液體低熔點(diǎn)物質(zhì)集收器內(nèi)部連通，垂直段的頂端設(shè)有端蓋與低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器密封連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置，其特征在于所述的低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器內(nèi)設(shè)有擋板，擋板上設(shè)有擋板通孔，后端真空抽氣管和氬氣充氣管位于端蓋和擋板之間。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置，其特征在于所述的液體低熔點(diǎn)物質(zhì)集收器頂部設(shè)有集收器上蓋，集收器上蓋與液體低熔點(diǎn)物質(zhì)集收器密封連接;集收器上蓋與集收管固定在一起，集收管外交替纏繞有電阻絲和冷卻水管。5.—種權(quán)利要求1所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置的使用方法，其特征在于鋁工業(yè)固體廢料回收方法按以下步驟進(jìn)行: (1)將鋁電解槽廢陰極炭塊的碎塊料置于主料室內(nèi)作為電阻發(fā)熱體;所述的鋁電解槽廢陰極炭塊的碎塊料的粒徑^ 8cm； (2)將陽(yáng)極炭渣，或粒徑<8cm的廢耐火材料內(nèi)襯碎塊，或廢耐火材料內(nèi)襯碎塊磨細(xì)后與鋁灰混合后壓制形成的壓團(tuán)料，或廢耐火材料內(nèi)襯碎塊磨細(xì)后與粒度小于100目的Fe-Al合金粉混合后壓制形成的壓團(tuán)料，或粒徑< 8cm的廢氮化硅結(jié)合的碳化硅料塊放置在副料室內(nèi)； (3)在高熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶室內(nèi)放置或不放置柵格板，柵格板作為輔助結(jié)晶器增加結(jié)晶面積； (4)通過(guò)前端真空抽氣管對(duì)爐體內(nèi)抽真空至氣壓<80Pa； (5)向冷卻水套內(nèi)通入冷卻水，同時(shí)通過(guò)冷卻水系統(tǒng)對(duì)金屬電極進(jìn)行冷卻，通過(guò)冷卻水系統(tǒng)對(duì)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器進(jìn)行冷卻； (6)通過(guò)兩個(gè)金屬電極以及石墨電極施加直流電，對(duì)電阻發(fā)熱體通電加熱；當(dāng)電阻發(fā)熱體溫度達(dá)到500 ±10 °C時(shí)，封閉前端真空抽氣管，同時(shí)打開(kāi)后端真空抽氣管，對(duì)爐體抽真空至氣壓< 80Pa;繼續(xù)對(duì)電阻發(fā)熱體加熱，并控制副料室內(nèi)的溫度在1100±30°C ； (7)電阻發(fā)熱體中的堿金屬全部進(jìn)入低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶室后，停止抽真空和加熱，通過(guò)氬氣充氣管向爐體內(nèi)充入氬氣； (8)停止對(duì)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器冷卻，對(duì)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器加熱使其內(nèi)壁上的凝結(jié)的物料熔化，并進(jìn)入液體低熔點(diǎn)物質(zhì)集收器內(nèi)的抬包中。6.—種權(quán)利要求1所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置的使用方法，其特征在于石油焦高溫脫硫的方法按以下步驟進(jìn)行: (1)將石油焦置于主料室內(nèi)作為電阻發(fā)熱體;所述的石油焦的粒徑<8cm; (2)當(dāng)采用生焦作為電阻發(fā)熱體時(shí)，通過(guò)前端真空抽氣管對(duì)爐體內(nèi)抽真空至氣壓<80Pa;當(dāng)采用煅后石油焦作為電阻發(fā)熱體時(shí)，通過(guò)后端真空抽氣管對(duì)爐體內(nèi)抽真空至氣壓<80Pa； (3)向冷卻水套內(nèi)通入冷卻水，同時(shí)通過(guò)冷卻水系統(tǒng)對(duì)金屬電極進(jìn)行冷卻，通過(guò)冷卻水系統(tǒng)對(duì)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器進(jìn)行冷卻； (4)通過(guò)兩個(gè)金屬電極以及石墨電極施加直流電，對(duì)電阻發(fā)熱體通電加熱；當(dāng)采用生焦作為電阻發(fā)熱體時(shí)，且當(dāng)電阻發(fā)熱體的溫度達(dá)到700?900°C時(shí)，關(guān)閉前端真空抽氣管，通過(guò)后端真空抽氣管對(duì)爐體內(nèi)抽真空，至氣壓< 80Pa； (5)當(dāng)電阻發(fā)熱體溫度達(dá)到1500?1700°C時(shí)，停止抽真空和加熱，通過(guò)氬氣充氣管向爐體內(nèi)充入氬氣； (6)停止對(duì)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器冷卻，對(duì)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器加熱使其內(nèi)壁上的凝結(jié)的單質(zhì)硫熔化，并進(jìn)入液體低熔點(diǎn)物質(zhì)集收器內(nèi)的抬包中。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置的使用方法，其特征在于步驟(7)中且當(dāng)爐體內(nèi)溫度降至700°C以下時(shí)，將高熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶室內(nèi)凝結(jié)的物料取出。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置的使用方法，其特征在于低恪點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶室內(nèi)凝結(jié)的物料為堿金屬或堿金屬合金，堿金屬合金為鈉鉀合金、含有金屬鋰的鈉或含有鋰的鈉鉀合金，高熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶室內(nèi)凝結(jié)的物料為氟化鹽電解質(zhì)。9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置的使用方法，其特征在于通過(guò)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器外的冷卻水管對(duì)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器進(jìn)行冷卻，通過(guò)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器外的電阻絲加熱裝置對(duì)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器進(jìn)行加熱。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置的使用方法，其特征在于步驟(2)中廢耐火材料內(nèi)襯碎塊磨細(xì)后與鋁灰混合后壓制形成的壓團(tuán)料，或廢耐火材料內(nèi)襯碎塊磨細(xì)后與粒度小于100目的Fe-Al合金粉混合后壓制形成的壓團(tuán)料，其中廢耐火材料內(nèi)襯碎塊與鋁灰或Fe-Al合金粉配料所根據(jù)的化學(xué)反應(yīng)式為: 3Na20+2Al=6Na+Al2〇3 3K20+2A1=6K+A1203 其中的Al為鋁灰中的Al或Fe-Al合金粉中的Al ,Na2O和K2O為廢耐火材料內(nèi)襯碎塊中的Na2O和 K2O011.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置的使用方法，其特征在于步驟(6)中對(duì)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器加熱使其內(nèi)壁上的凝結(jié)的物料熔化，控制低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器內(nèi)的溫度高于低熔點(diǎn)物質(zhì)的熔點(diǎn)30?100°C，所述的低熔點(diǎn)物質(zhì)為單質(zhì)硫。12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置的使用方法，其特征在于步驟(8)中對(duì)低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器加熱使其內(nèi)壁上的凝結(jié)的物料熔化，控制低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器內(nèi)的溫度高于低熔點(diǎn)物質(zhì)的熔點(diǎn)30?100°C，所述的低熔點(diǎn)物質(zhì)為堿金屬或堿金//尚 口 W.013.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置的使用方法，其特征在于石油焦的脫硫率I 90%。
【專利摘要】一種鋁工業(yè)固體廢料回收/石油焦高溫脫硫裝置及其使用方法，屬于冶金環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，裝置包括爐體、爐體后端的低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器和低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器下方的液體低熔點(diǎn)物質(zhì)集收器；爐體內(nèi)的主料室用于放置作為電阻發(fā)熱體的鋁電解槽廢陰極炭塊碎塊或石油焦；后端設(shè)有套筒與低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器連通，低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器底部通過(guò)閥門與液體集收器連通。使用方法主要為：主料室內(nèi)放置電阻發(fā)熱體；抽真空和通入冷卻水；對(duì)電阻發(fā)熱體通電加熱；經(jīng)真空高溫分離后，停止抽真空和加熱，充入氬氣；加熱使其低熔點(diǎn)物質(zhì)結(jié)晶器凝結(jié)的物料熔化進(jìn)入液體低熔點(diǎn)物質(zhì)集收器。本發(fā)明的裝置及方法操作簡(jiǎn)單，節(jié)省能源并降低污染。
【IPC分類】C22B7/00, C10C1/19, C22B26/10, C25C3/06, C22B26/12
【公開(kāi)號(hào)】CN105603216
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610103505
【發(fā)明人】馮乃祥
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)北冶冶金科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年2月25日