一种阳极炭块焙烧炉内组合配置结构的制作方法

本发明一种阳极炭块焙烧炉内组合配置结构，主要应用与预焙阳极炭块在焙烧炉炉箱内的入炉摆放组装结构的配置。

背景技术：
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现有的铝电解槽用预焙阳极炭块，在生产制备过程中，需将含有粘结焦油会发物质的生阳极炭块制备成型后，需在阳极炭块焙烧炉内进行焙烧，以便使得生阳极炭块在设定的温控曲线工况状态下，释放溢出挥发物质，改变炭块的理化性能、生成为可供预焙铝电解使用的成品阳极炭块。

阳极炭块焙烧炉是将生阳极炭块焙烧成为成品阳极炭块的主要生产技术装备，其焙烧炉箱的长度、宽度和深度的设定，以及阳极炭块的外形尺寸的设定，决定着阳极炭块在焙烧炉炉箱内的组合排列配置的结构方式。

现通用的阳极焙烧炉是一种定型设计，其炉箱结构是一个矩形深坑式箱腔式结构，其炉箱长度方向约为54000mm左右，宽度约为800mm左右，深度约为5500mm左右。其焙烧产品阳极炭块的外形结构尺寸也是定型设计的，炭块的长度约1500-1700mm左右，宽度为660mm左右，高度约在650mm左右。

焙烧前的生阳极炭块在焙烧入炉时为设定结构配置，每一个炉箱内上下立装有3层阳极炭块，每层有宽侧部面之间相互靠拢的7块阳极炭块，炉箱长度方向进行布置，其每层阳极炭块沿炉箱长度方向排列的总长度，是7块阳极炭块的宽度之和，大约在4620mm左右，其首尾两端炭块的侧面与炉墙之间设置有填充焦粒间隙；其炉箱内阳极炭块的底部面和上部面，各朝焙烧炉箱侧面的火道墙进行布置，并与炉箱侧部火道墙体之间，设置有5cm-8cm左右间隙，作为填充焦粒的空间。(即炉箱宽度80cm减去阳极炭块的高度650cm除以2的尺寸。)如图1、图2所示。

现有的阳极炭块焙烧炉，其阳极炭块在焙烧炉内之所以采用上述的这种组合排列结构方式，是由电解铝企业在长期生产过程中，所通用配置的阳极炭块的结构尺寸，以及所配套建设的焙烧炉炉箱结构尺寸所决定的。只有上述这种结构配置，才能保证阳极焙烧炉的实装率、工作效率达到最佳，对阳极炭块的焙烧效果最好。

但现有的阳极炭块在焙烧炉炉箱内的上述配置组合结构，却存在以下两个技术缺陷：

1、由于焙烧炉炉箱的宽度尺寸是依据阳极炭块的高度尺寸而设定，该种阳极炭块在焙烧炉内的配置组合结构方式，不能焙烧高度大于高度大于720mm 以上的高度的阳极炭块，即由于焙烧炉箱宽度结构尺寸的限制，阳极炭块的高度如果高于700mm，采用上述阳极炭块的底部面和上部面，各朝焙烧炉箱侧面的火道墙组合配置结构方式，就无法形成炭块上部面和下底面与炉箱侧部火道墙体之间大于5mm以上的填充焦粒的间隙，从而也就无法实施对高度大于 700mm以上的阳极炭块的焙烧作业的生产需求。如果对焙烧炉的炉箱进行加宽结构技术改造，其工程设备的投资则需很大。

2、由于在阳极炭块的上部面设置有与阳极钢爪头进行构造连接用的圆形碳碗，该碳碗在炉内施加焙烧覆盖焦粒的工序中，会将炉墙侧间隙处的填充焦粒，直接填充到生阳极炭块的碳碗中去，在焙烧过程中，炭块内部溢出的焦油粘结物质，会将填充焦粒和碳碗内表面粘接烧结在一起；炭块焙烧完毕，出炉后，需要对阳极碳碗内粘结焦粒进行清理，由于该焦粒已经和碳碗的内表面粘接烧结在一起，清理起来不仅费工，而且费时，为此在焙烧前，需要将碳碗内填充一些纸板或木屑材料进行预处理，防止碳碗内表面在焙烧过程中与焦粒产生粘结，以减少炭块出炉后的碳碗清理工作。这样不仅浪费材料，而且会增加劳作成本。

技术实现要素：
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打破现有的焙烧炉其箱腔宽度对阳极炭块焙烧高度的限制，使得碳素生产企业能够在不改变箱腔宽度设计宽度的技术条件下，能够尽快生产出700mm以上的高阳极炭块，为电解铝生产企业提供高阳极炭块进行节能减排的高阳极炭块产品，改变现有的焙烧炉的炉箱，按原设定的阳极炭块的底部面和上部面，各朝焙烧炉箱侧面的火道墙进行组合配置的结构方式，就无法进行超高阳极炭块生产的技术现状，减少焙烧阳极炭块清理炭块的工艺成本，本发明提供了一种新的阳极炭块焙烧炉内组合配置结构技术方案。

本发明一种新的阳极炭块焙烧炉内组合配置结构技术方案的特征是：在焙烧炉进行阳炭块入炉组合配置时，将高度大于等于750mm的阳极炭块，采用将阳极炭块高度方向相邻的方式，沿炉箱的长度方向进行分层组合配置，将阳极炭块宽度方向的两个侧面，各朝炉箱两侧的炉墙面方向进行布置；即将阳极炭块的高度方向，沿着炉箱长度方向进行布置，将炭块宽度的2个侧面，沿炉箱侧部炉墙面进行平行布置；其炉箱内阳极炭块宽度的两个侧面，距火道墙之间的焦粒填充间隙大于50mm。

依据上述技术方案：将高度大于750mm以上的阳极炭块，在焙烧炉炉箱内进行分层组合配置时，每层共有N块高度相邻的阳极炭块沿炉箱的长度方向进行配置，两块相邻炭块之间，既可以采用上部面对顶相邻的方式进行组合配置，又可以采用底部面对顶相邻的方式进行组合配置，每层阳极炭块沿炉箱长度方向的总长度是N块阳极炭块的高度之和；其炭块宽度的两侧面距火道墙之间的焦粒填充间隙大于50mm。

在阳极块块进行入炉组合配置时，采用本发明所述的上述技术方案，将阳极炭块采用高度方向相邻的方式进行组合排列配置，可以使得构造在阳极炭块上部的碳碗，由于相邻炭块的阻挡作用，防止填充焦粒填充到碳碗当中，与碳碗表面产生烧结清理料，减少阳极炭块制备工作量；而且，可以使得现有设定炉箱宽度≤80mm的焙烧炉烧成高度大于700mm以上的阳极炭块，使得原有设计规格的阳极炭块焙烧炉扩展生产加高阳极炭块新产品的空间。还可以在同等的炉箱容量下减少实装阳极炭块的工作量。

附图说明：

本发明一种阳极炭块焙烧炉内组合配置结构的技术方案的结构特征通过说明书附图，则表现的更加清晰。

图1：为原设计焙烧炉炉箱内阳极炭块沿长度方向每层的组合配置结构的截面图。

图2：为图1的俯视平面图。

图3：为本发明焙烧炉炉箱内阳极炭块沿长度方向每层的组合配置结构的截面图。

图4：为图3的俯视平面图。

其图中所示：1阳极炭块、2碳碗、3炉箱、4粒填充料、5炉墙。

具体实施方式：

本发明一种阳极炭块焙烧炉内组合配置结构的技术方案的结构特征通过实施例的表述、则表现的更加清晰。

实施例1：如图3、图4所示：本发明一种阳极炭块焙烧炉内组合配置结构，其阳极炭块的设定尺寸是：宽度为660mm，高度为770mm，长度为1550mm，在原设计的炉箱宽度为800mm的阳极炭块焙烧炉中进行排列布置时，其每层的配置组合结构方式是：

沿焙烧炉炉箱长度方向，排列6块以高度方向互为相邻的阳极炭块，其每层阳极炭块沿炉箱长度方向总长度，为6块阳极炭块高度之和。即：770mmX6 块＝4620mm。

在焙烧炉炉箱宽度方向居中布置该层阳极炭块，其阳极炭块的两个宽度侧面，各朝焙烧炉火道炉墙的方向进行摆放布置，其每块阳极炭块的两侧部面距侧部炉墙之间的填充料间隙应大于50mm，为70mm，即炉箱炭块之间侧部填充料的厚度为：炉箱的宽度减轻阳极炭块的宽度后再除以2.其数学计算是： (800mm-660m)/2＝70mm。

从本实施例1的表述可以看出，在现有宽度的焙烧炉的炉箱内，只要改变原设定阳极炭块的布置方向，将阳极炭块底部和上部的高度结构由原设定的朝炉墙方向，水平旋转90度，将阳极炭块的底平面和阳极炭块的上平面垂直于沿炉箱长度方向中心线方向布置，将阳极炭块的两个宽度侧面朝向炉箱的侧部炉墙(火道墙)进行平行布置，就可以消除炉箱设定宽度，对超高阳极进行焙烧生产的结构条件限制，将增高的阳极炭块，即高度大于700mm的阳极炭块在现有的炉窑结构中进行焙烧，这样不仅可以解决利用现有的焙烧炉生产阳极超高阳极炭块的问题，而且可以解决碳碗内粘结焦粒的清理问题。

在实际生产过程中，如进行大批量的产业化生产，只需对碳素阳极编组机进行改进即可，这样相对于改造炉窑而言，其技改成本要小的多。这样，在炉箱内炭块实装率不变的情况下，将每层普通阳极炭块由7块组合，改为超高阳极6块的组合，其炭块入炉和阳极炭块成型的整体生产效率亦可提升15％左右，所以本发明的技术方案实施于阳极碳素生产厂，不仅扩展了新产品的生产空间，而且可以降低生产成本，提升生产效率。