本發(fā)明涉及一種焙燒爐，尤其涉及一種炭素行業(yè)用于鋁用預(yù)焙陽(yáng)極、陰極、電極等炭素制品焙燒用的焙燒爐焙燒控制方法，包括對(duì)火道內(nèi)溫度、負(fù)壓等工藝參數(shù)以及料箱內(nèi)制品升溫曲線的控制方法。

背景技術(shù)：

在炭素行業(yè)，用于炭素制品焙燒的主要設(shè)備包括敞開(kāi)式環(huán)式焙燒爐、帶蓋式環(huán)式焙燒爐、隧道窯和車(chē)底爐。其中敞開(kāi)式環(huán)式焙燒爐和帶蓋式環(huán)式焙燒爐為現(xiàn)有炭素制品焙燒的兩種主要設(shè)備，環(huán)式焙燒爐主要通過(guò)爐面排煙、加熱、鼓風(fēng)和冷卻設(shè)備的移動(dòng)，使每個(gè)爐室經(jīng)歷預(yù)熱、加熱和冷卻這個(gè)周期性的焙燒過(guò)程，采用這兩種設(shè)備進(jìn)行焙燒主要存在以下不足：

（1）環(huán)式焙燒爐由于屬于一個(gè)周期性加熱設(shè)備，在焙燒過(guò)程中，爐體所有耐火材料也會(huì)經(jīng)歷整個(gè)焙燒過(guò)程的升溫和冷卻，因此大量的熱量將用來(lái)加熱爐體耐火材料，造成焙燒爐的熱效率只有30%左右，相對(duì)較低。

（2）環(huán)式焙燒爐需要設(shè)置出爐爐室、裝爐爐室、維護(hù)爐室和密封爐室等，這部分近1/3的爐室均不在整個(gè)焙燒過(guò)程的加熱和冷卻爐室中，造成大量的爐體耐火材料閑置，這也是環(huán)式燒爐耐火材料投資成本高、占地面積大的主要原因。

（3）環(huán)式焙燒爐每一次移爐需要對(duì)爐面設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)，不僅需天車(chē)和大量操作人員進(jìn)行配合工作，而且移爐時(shí)系統(tǒng)將處于?；馉顟B(tài)，火道將出現(xiàn)比較大的降溫，等系統(tǒng)重新恢復(fù)時(shí)需加入大量的燃料使?fàn)t內(nèi)溫度達(dá)到預(yù)定曲線設(shè)置的溫度，造成大量能源的浪費(fèi)，并且移爐過(guò)程中火道內(nèi)逸出的揮發(fā)物質(zhì)也將對(duì)車(chē)間環(huán)境造成一定程度污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的針對(duì)一種新型焙燒爐配套的工藝控制方法，目的通過(guò)控制火道內(nèi)的溫度以及負(fù)壓水平，保證料箱內(nèi)焙燒制品按照設(shè)定的升溫曲線進(jìn)行升溫，控制其過(guò)程升溫速率和最終焙燒溫度水平，保證焙燒制品的質(zhì)量。

為達(dá)上述目的本發(fā)明一種焙燒爐焙燒控制方法，焙燒制品生坯和填充料從料箱爐頂入口加入，通過(guò)自身重力由上而下運(yùn)行，兩側(cè)火道內(nèi)的高溫?zé)煔鈴南峦狭鲃?dòng)，形成間接逆流的加熱方式；火道內(nèi)溫度根據(jù)各層溫度水平分為強(qiáng)制加熱段和自然加熱段，強(qiáng)制加熱段主要通過(guò)燒嘴加入的燃料將火道溫度控制到目標(biāo)溫度范圍，自然加熱段主要通過(guò)焙燒制品中析出的揮發(fā)物質(zhì)燃燒來(lái)維持各層火道的溫度水平；料箱內(nèi)物料根據(jù)下降過(guò)程中的溫度水平也分為預(yù)熱段、加熱段和冷卻段，通過(guò)火道溫度控制物料在爐內(nèi)的升溫速率、最終焙燒溫度以及出爐溫度水平，完成制品的高溫焙燒和冷卻過(guò)程。

火道分為十層，第十層至第七層為強(qiáng)制加熱段，第六層至第一層為自然加熱段。

火道強(qiáng)制加熱段通過(guò)第十層至第八層加入燃料，所需的助燃空氣通過(guò)爐底預(yù)熱空氣通道預(yù)熱后從第十層火道入口加入。

火道強(qiáng)制加熱段第十層溫度控制在1150℃~1180℃，第九層溫度控制在1050℃~1100℃，第八層溫度控制在950℃~1000℃，第七層溫度控制在900℃~950℃。

火道第十層至第八層均設(shè)置有熱電偶溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過(guò)各層熱電偶的溫度調(diào)整各層火道燒嘴加入的燃?xì)饬?，保證各層火道溫度達(dá)到設(shè)定溫度范圍。

燒嘴通過(guò)燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y，以脈沖的方式，根據(jù)每層火道測(cè)溫?zé)犭娕急O(jiān)測(cè)的溫度，控制脈沖的頻率，以控制燒嘴加入的燃料量。

火道第六層至第一層為自然加熱段，該區(qū)域通過(guò)料箱內(nèi)制品在升溫過(guò)程中析出的揮發(fā)物質(zhì)進(jìn)入火道燃燒，來(lái)保證自然加熱段火道內(nèi)的煙氣溫度，使得第一層至第六層的火道溫度維持在400℃~900℃區(qū)間，并且從下至上火道溫度呈逐漸下降的趨勢(shì)。

火道與料箱之間火道墻每層磚之間設(shè)置有立縫，料箱內(nèi)制品升溫過(guò)程中析出的揮發(fā)物質(zhì)順利進(jìn)入火道進(jìn)行燃燒。

火道第一層和第二層火道之間設(shè)置有拉板磚，通過(guò)該拉板磚調(diào)節(jié)開(kāi)度控制各條火道的負(fù)壓水平，使火道負(fù)壓控制在-80pa~-100pa。

料箱內(nèi)制品預(yù)熱段通過(guò)火道自然加熱段內(nèi)揮發(fā)物質(zhì)的燃燒熱量將制品溫度從常溫升至700℃，并且使制品內(nèi)大部分揮發(fā)物質(zhì)完成析出并進(jìn)入火道燃燒。

料箱內(nèi)制品加熱段通過(guò)火道強(qiáng)制加熱段加入的燃燒燃燒熱量將制品溫度從700℃升至1100℃，完成制品所需達(dá)到的焙燒終溫。

料箱內(nèi)制品冷卻段通過(guò)爐底空氣預(yù)熱通道助燃空氣以及水冷套內(nèi)的循環(huán)冷卻水將制品溫度從1100℃降低至100℃，達(dá)到出爐所需的制品溫度水平。

料箱內(nèi)填充料為陶瓷小球，粒度直徑10mm~20mm。

料箱內(nèi)制品與制品之間用50mm填充料進(jìn)行隔開(kāi)，避免制品之間的粘結(jié)，同時(shí)制品與料箱壁面之間也設(shè)有填充料60~100mm的填充料，以控制制品在焙燒過(guò)程中的升溫和冷卻速度，同時(shí)在制品升溫軟化階段提供支撐作用。

料箱物料每隔20~30個(gè)小時(shí)從底部出塊機(jī)構(gòu)排出一塊已焙燒好的制品，同時(shí)從料箱頂部加入一塊生坯制品，以保證料箱內(nèi)物料連續(xù)地從上至下運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果：改變了現(xiàn)有環(huán)式焙燒爐周期性加熱的方式，通過(guò)控制火道內(nèi)各層的溫度水平，只需控制料箱內(nèi)出塊的時(shí)間間隔，控制物料的下降速度，使其按照設(shè)定的升溫曲線進(jìn)行升溫。該方法具有操作簡(jiǎn)單，火道各層溫度穩(wěn)定的特點(diǎn)，能更好的控制料箱內(nèi)制品的升溫速率以及最終溫度水平，保證制品的焙燒質(zhì)量；同時(shí)該方法改變了現(xiàn)有環(huán)式焙燒爐周期性加熱的方式，也不需對(duì)燃控系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行移爐操作，減少了大量的人工操作，使得新型焙燒爐具有更高的自動(dòng)化水平和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)配置圖。

圖2是本發(fā)明火道示意圖。

圖中：1、料箱；2、制品生坯；3、火道；4、預(yù)熱空氣通道；5、水冷套；6、焙燒制品；7、出塊機(jī)；8、集合煙道；9、煙道總管；10、拉板磚；11、測(cè)溫測(cè)壓架；12、熱電偶；13、燒嘴；14、電磁閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受實(shí)施例所限。

如圖1所示，一種焙燒爐焙燒控制方法，焙燒制品生坯2和填充料從料箱1爐頂入口加入，通過(guò)自身重力由上而下運(yùn)行，兩側(cè)火道3內(nèi)的高溫?zé)煔鈴南峦狭鲃?dòng)，形成間接逆流的加熱方式；火道3內(nèi)溫度根據(jù)各層溫度水平分為強(qiáng)制加熱段和自然加熱段，強(qiáng)制加熱段主要通過(guò)燒嘴加入的燃料將火道溫度控制到目標(biāo)溫度范圍，自然加熱段主要通過(guò)焙燒制品6中析出的揮發(fā)物質(zhì)燃燒來(lái)維持各層火道的溫度水平；料箱內(nèi)物料根據(jù)下降過(guò)程中的溫度水平也分為預(yù)熱段、加熱段和冷卻段，通過(guò)火道溫度控制物料在爐內(nèi)的升溫速率、最終焙燒溫度以及出爐溫度水平，完成制品的高溫焙燒和冷卻過(guò)程。

火道3分為十層，第十層至第七層為強(qiáng)制加熱段，第六層至第一層為自然加熱段。

火道強(qiáng)制加熱段通過(guò)第十層至第八層加入燃料，所需的助燃空氣通過(guò)爐底預(yù)熱空氣通道4預(yù)熱后從第十層火道入口加入。

火道強(qiáng)制加熱段第十層溫度控制在1150℃~1180℃，第九層溫度控制在1050℃~1100℃，第八層溫度控制在950℃~1000℃，第七層溫度控制在900℃~950℃。

火道第十層至第八層均設(shè)置有熱電偶12溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過(guò)各層熱電偶12的溫度調(diào)整各層火道燒嘴加入的燃?xì)饬浚ＷC各層火道溫度達(dá)到設(shè)定溫度范圍，熱電偶12設(shè)在測(cè)溫測(cè)壓架上11。

燒嘴13通過(guò)燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y14，以脈沖的方式，根據(jù)每層火道測(cè)溫?zé)犭娕急O(jiān)測(cè)的溫度，控制脈沖的頻率，以控制燒嘴加入的燃料量。

火道第六層至第一層為自然加熱段，該區(qū)域通過(guò)料箱內(nèi)制品在升溫過(guò)程中析出的揮發(fā)物質(zhì)進(jìn)入火道燃燒，來(lái)保證自然加熱段火道內(nèi)的煙氣溫度，使得第一層至第六層的火道溫度維持在400℃~900℃區(qū)間，并且從下至上火道溫度呈逐漸下降的趨勢(shì)。

火道3與料箱1之間火道墻每層磚之間設(shè)置有立縫，料箱內(nèi)制品升溫過(guò)程中析出的揮發(fā)物質(zhì)順利進(jìn)入火道進(jìn)行燃燒。

火道第一層和第二層火道之間設(shè)置有拉板磚10，通過(guò)該拉板磚調(diào)節(jié)開(kāi)度控制各條火道的負(fù)壓水平，使火道負(fù)壓控制在-80pa~-100pa。火道第一層出口與煙道總管9通過(guò)集合煙道8連通。

料箱1內(nèi)制品預(yù)熱段通過(guò)火道自然加熱段內(nèi)揮發(fā)物質(zhì)的燃燒熱量將制品溫度從常溫升至700℃，并且使制品內(nèi)大部分揮發(fā)物質(zhì)完成析出并進(jìn)入火道燃燒。

料箱內(nèi)制品加熱段通過(guò)火道強(qiáng)制加熱段加入的燃燒熱量將制品溫度從700℃升至1100℃，完成制品所需達(dá)到的焙燒終溫。

料箱內(nèi)焙燒制品6冷卻段通過(guò)爐底空氣預(yù)熱通道助燃空氣以及水冷套5內(nèi)的循環(huán)冷卻水將制品溫度從1100℃降低至100℃，達(dá)到出爐所需的制品溫度水平。

料箱內(nèi)填充料為陶瓷小球，粒度直徑10mm~20mm。

料箱內(nèi)制品與制品之間用50mm填充料進(jìn)行隔開(kāi)，避免制品之間的粘結(jié)，同時(shí)制品與料箱壁面之間也設(shè)有填充料60~100mm的填充料，以控制制品在焙燒過(guò)程中的升溫和冷卻速度，同時(shí)在制品升溫軟化階段提供支撐作用。

料箱物料每隔20~30個(gè)小時(shí)從底部出塊機(jī)7構(gòu)排出一塊已焙燒好的制品，同時(shí)從料箱頂部加入一塊生坯制品，以保證料箱內(nèi)物料連續(xù)地從上至下運(yùn)動(dòng)。