專利名稱：鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋁用陽極生產領域的陽極焙燒爐，特別是涉及鋁用陽極焙燒爐料箱底 部加熱結構。
背景技術：
在鋁用陽極焙燒生產工序中，為了保證焙燒爐產量，生陽極在料箱中一般采用多 層立起疊裝，每層并列多塊，料箱的深度一般均超過5m。產品加熱時，燃料從爐面上的火道 墻燒嘴孔垂直噴入火道燃燒，火焰在火道內折流墻的作用下，呈W形流動，并進入下一個爐 室的火道內，仍進行W形流動，直至進入設在火焰系統(tǒng)末尾的排煙裝置，排入爐子總煙道。 在上述過程中，火焰或高溫煙氣直接加熱的是火道墻砌體，火道墻再以傳導傳熱的方式加 熱填充料，由填充料將熱量傳給陽極產品，最后在一定的時間溫度曲線下完成陽極焙燒過 程。為了保證陽極產品的焙燒質量，在設定火道溫度、供給燃料及確定焙燒時間等工藝要素 時，除了要考慮陽極中心部位的燒成溫度、砌體和填充料及陽極產品自身在傳導傳熱過程 中形成的溫度梯度之外，還要特別考慮沿料箱深度上的溫差水平。也就是說，火道溫度、供 給燃料及確定焙燒時間等工藝制度，必須滿足處于料箱內溫度最低點的陽極產品完全達到 合格的焙燒質量的條件。現有的鋁用陽極焙燒爐，對于陽極產品的加熱，僅僅依靠設在料箱兩側面的火道 墻所傳導的熱量，而其料箱底部不具有加熱功能，這種加熱結構，具有以下幾方面的缺點 1、火道內的火焰或高溫煙氣在流動過程中，由于火道砌體吸收熱量必然引起其熱焓量迅速 下降，反映在料箱內則是沿料箱深度上溫度上高下低，形成的溫度差一般在100°c，導致陽 極焙燒產品質量不均勻；2、為了彌補由于料箱上下溫差帶來的料箱底部低溫，確保整個料 箱的陽極產品全部合格，在實際生產中，已考慮了傳導傳熱溫度梯度所確定的火道控制溫 度，還要再加上解決料箱上下溫差的溫度，使得火道實際溫度大大提高，明顯提高了爐子的 燃料消耗量；3、實際生產中為了解決料箱上下溫差帶來的不利影響，還采取了延長焙燒曲 線的措施，使爐子的設計生產能力下降；4、火道溫度的提高，增加了料箱上部填充焦的氧化 燒損，增加了陽極生產的成本；5、火道溫度的提高，加重了火道砌體的高溫負擔，使火道墻 的高溫變形量明顯增加，縮短了火道墻的更換周期和整臺爐子的使用壽命；6、燃料消耗和 填充焦燒損的增加，即浪費了能源，也加大了 CO2的排放，有悖于國家的節(jié)能減排政策。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是為了解決上述技術問題而提供一種鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結 構，目的是解決陽極焙燒爐料箱底部溫度低、料箱上下溫差大、火道控制溫度高、燃料消耗 量大、爐子產能降低、填充料燒損大、火道墻更換周期短、不利于節(jié)能減排等問題。為了達到上述目的本發(fā)明是這樣實現的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，包 括料箱，設在料箱的兩側的火道，在料箱的底部設有熱料箱底，在熱料箱底的下方中間設有 隔離垛，在隔離垛的兩側為與料箱兩側火道相通的左右加熱區(qū)，每個左右加熱區(qū)設有前加熱段和后加熱段，每條火道分為前火焰區(qū)和后火焰區(qū)。所述的前加熱段由前加熱通道、設在前加熱通道上的前加熱段入口和前加熱段出 口構成；前火焰區(qū)由與同前加熱段入口相通的第一火道和與同前加熱段出口相通的第二火 道構成。所述的第一火道與第二火道之間設有隔墻。所述的第一火道的上方設有火道入口。所述的后加熱段由后加熱通道、設在后加熱通道上的后加熱段入口和后加熱段出 口構成；后火焰區(qū)由與同后加熱段入口相通的第三火道和與同后加熱段出口相通的第四火 道構成。所述的第三火道與第四火道之間設有隔墻。所述的第四火道的上方設有火道出口。所述的前火焰區(qū)和后火焰區(qū)之間的隔墻的上方設有火道墻折流缺口。所述的火道的頂部設有燒嘴孔。所述的前加熱段入口和前加熱段出口截面形狀是矩形或圓形，其邊長或直徑的尺 寸范圍為50 600mm。所述的前加熱通道的截面形狀是矩形或圓形，其邊長或直徑的尺寸范圍為100 800mm。所述的后加熱段入口和后加熱段出口截面形狀是矩形或圓形，其邊長或直徑的尺 寸范圍為50 600mm。所述的后加熱通道的截面形狀是矩形或圓形，其邊長或直徑的尺寸范圍為100 800mm。本發(fā)明的優(yōu)點效果1、在料箱兩則火道墻加熱陽極產品的同時，料箱底部也設有火焰或高溫煙氣通 道，可以對料箱底部實施加熱，有效降低料箱和陽極產品的上下溫差，提高陽極產品焙燒質量。2、可降低為彌補料箱上下溫差而提高的火道溫度，有利于陽極焙燒爐減少燃燒供 給，降低焙燒陽極產品的能耗。 3、可減少陽極產品的焙燒曲線，有利于提高陽極焙燒爐的產能。4、可減少填充料的高溫燒損，降低陽極焙燒生產成本。5、可保持陽極焙燒爐在較低的溫度水平下運轉，有利于減緩爐子火道墻的高溫變 形速度，提高陽極焙燒爐的運行壽命，增加陽極焙燒經濟效益。6、可減少能源消耗，提高陽極焙燒爐的節(jié)能水平，同時可有效減少固體垃圾和CO2 的排放，有利于環(huán)境保護。7、結構簡單，易于實施。


圖1是本發(fā)明鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構的立面剖視示意圖。圖2是本發(fā)明鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構的平面剖視示意圖。圖3是本發(fā)明鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構的火道立面剖視示意圖。
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圖中，1、料箱；2、熱料箱底；3、隔離垛；4、左加熱區(qū)；5、右加熱區(qū)；6、火道；7、前加 熱段；8、后加熱段；9、燒嘴孔；10、前加熱段入口 ；11、前加熱通道；12、前加熱段出口 ；13、 火道墻折流缺口 ；14、后加熱段入口 ；15、后加熱通道；16、后加熱段出口 ；17、火道出口 ；18、 火道入口 ；19、隔墻；20、第一火道；21、第二火道；22、第三火道；23、第四火道。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例結合附圖加以詳細描述，但本發(fā)明的保護范圍不受實施例 所限。如圖1-3所示，本發(fā)明鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，包括料箱1，設在料箱1 的兩側的火道6，在料箱1的底部設有熱料箱底2，在熱料箱底2的下方中間設有隔離垛3， 在隔離垛3的兩側為與料箱1兩側火道6相通的左右加熱區(qū)4、5，每個左右加熱區(qū)4、5設有 前加熱段7和后加熱段8，每條火道6分為前火焰區(qū)和后火焰區(qū)；前加熱段7由前加熱通道 11、設在前加熱通道上的前加熱段入口 10和前加熱段出口 12構成；前火焰區(qū)由與同前加熱 段入口 10相通的第一火道20和與同前加熱段出口 12相通的第二火道21構成，第一火道 20與第二火道21之間設有隔墻19，第一火道20的上方設有火道入口 18 ；后加熱段8由后 加熱通道15、設在后加熱通道15上的后加熱段入口 14和后加熱段出口 16構成；后火焰區(qū) 由與同后加熱段入口 14相通的第三火道22和與同后加熱段出口 16相通的第四火道23構 成，第三火道22與第四火道23之間設有隔墻19，第四火道23的上方設有火道出口 17，前 火焰區(qū)和后火焰區(qū)之間的隔墻19的上方設有火道墻折流缺口 13，每條火道6的第一、第二、 第三和第四火道20、21、22、23的頂部設有燒嘴孔9。前加熱段入口、前加熱段出口、后加熱段入口和后加熱段截面形狀是矩形或圓形， 其邊長或直徑的尺寸范圍為50 600mm。前加熱通道和后加熱通道的截面形狀是矩形或圓形，其邊長或直徑的尺寸范圍為 100 800mm?；鹧婊蚋邷責煔庠诨鸬篮蜖t底內的左右加熱區(qū)是以W形和L形相復合的方式流 動，可同時加熱料箱兩壁和料箱底。運行的火道橫截面上，火焰或高溫煙氣均呈倒“T”型分 布。熱料箱底部的左右加熱區(qū)，是采用貫通每個料箱底部的耐火材料砌筑體完全隔開的。本發(fā)明的工作原理火焰從火道入口進入第一火道后垂直下行，進入設在料箱1 底部的左右加熱區(qū)的前加熱段入口，經過前加熱通道11后從前加熱段出口出來后進入第 二火道，從第二火道向上從火道墻折流缺口進入第三火道后，從后加熱段入口進入后加熱 通道，經過后加熱通道后從后加熱段出口出來進入到第四火道，然后從第四火道上方的火 道出口出來流入下游爐室的火道入口。火焰或高溫煙氣在系統(tǒng)內的所有爐室火道內均按上 述流程流動，直至末尾爐室的火道排出到總煙道?；鹧婊蚋邷責煔獾牧鲃?，同時加熱了料箱 側壁和料箱底。
權利要求
鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，包括料箱，設在料箱的兩側的火道，其特征在于在料箱的底部設有熱料箱底，在熱料箱底的下方中間設有隔離垛，在隔離垛的兩側為與料箱兩側火道相通的左右加熱區(qū)，每個左右加熱區(qū)設有前加熱段和后加熱段，每條火道分為前火焰區(qū)和后火焰區(qū)。
2.根據權利要求1所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在于所述的前加 熱段由前加熱通道、設在前加熱通道上的前加熱段入口和前加熱段出口構成；前火焰區(qū)由 與同前加熱段入口相通的第一火道和與同前加熱段出口相通的第二火道構成。
3.根據權利要求2所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在于所述的第一 火道與第二火道之間設有隔墻。
4.根據權利要求3所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在于所述的第一 火道的上方設有火道入口。
5.根據權利要求1所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在于所述的后加 熱段由后加熱通道、設在后加熱通道上的后加熱段入口和后加熱段出口構成；后火焰區(qū)由 與同后加熱段入口相通的第三火道和與同后加熱段出口相通的第四火道構成。
6.根據權利要求4所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在于所述的第三 火道與第四火道之間設有隔墻。
7.根據權利要求6所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在于所述的第四 火道的上方設有火道出口。
8.根據權利要求1所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在于所述的前火 焰區(qū)和后火焰區(qū)之間的隔墻的上方設有火道墻折流缺口。
9.根據權利要求1、3、4、6、7或8所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在 于所述的火道的頂部設有燒嘴孔。
10.根據權利要求2所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在于所述的 前加熱段入口和前加熱段出口截面形狀是矩形或圓形，其邊長或直徑的尺寸范圍為50 600mmo
11.根據權利要求2所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在于所述的前 加熱通道的截面形狀是矩形或圓形，其邊長或直徑的尺寸范圍為100 800mm。
12.根據權利要求5所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在于所述的 后加熱段入口和后加熱段出口截面形狀是矩形或圓形，其邊長或直徑的尺寸范圍為50 600mmo
13.根據權利要求5所述的鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構，其特征在于所述的后 加熱通道的截面形狀是矩形或圓形，其邊長或直徑的尺寸范圍為100 800mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁用陽極生產領域的陽極焙燒爐，特別是涉及鋁用陽極焙燒爐料箱底部加熱結構。它包括料箱，設在料箱的兩側的火道，在料箱的底部設有熱料箱底，在熱料箱底的下方中間設有隔離垛，在隔離垛的兩側為與料箱兩側火道相通的左右加熱區(qū)，每個左右加熱區(qū)設有前加熱段和后加熱段，每條火道分為前火焰區(qū)和后火焰區(qū)。本發(fā)明解決以往陽極焙燒爐料箱底部溫度低、料箱上下溫差大、火道控制溫度高、燃料消耗量大、爐子產能降低、填充料燒損大、火道墻更換周期短、不利于節(jié)能減排等問題。
文檔編號C25C3/12GK101929796SQ20091001219
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月23日 優(yōu)先權日2009年6月23日
發(fā)明者呂博, 孫毅, 張曉新, 曹廣和, 王忠心 申請人:沈陽鋁鎂設計研究院