一种电解槽燃气焙烧装置的制作方法

1.本实用新型涉及到铝电解相关设备技术领域，尤其涉及到一种电解槽燃气焙烧装置。

背景技术：

2.电解槽焙烧启动的目的是通过一定时间的缓慢加热，使槽内衬得以烘干，使槽底炭块和槽周边的扎糊烧结成一个整体，防止在后续的启动阶段发生“热震”及槽底炭块出现破损和漏槽，同时使槽内整体温度接近正常生产温度，顺利实现启动。采用燃气焙烧启动技术要与电解槽机构、容积、砌筑材料、砌筑工艺、启动工艺紧密结合。
3.然而，技术人员发现，该装置在推广应用过程中发现存在机构不完整、温控精度差、炉膛温度分布不太均匀、控制水平较低、设备操作复杂、安全性能相对不高等缺陷；在焙烧期间，曾出现燃烧器熄火、管路打火、个别燃烧器位置阳极烧损、密封效果较差、焙烧期间电解槽跑冒火等现象。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种电解槽燃气焙烧装置。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现：
6.本实用新型提供了一种电解槽燃气焙烧装置，该电解槽燃气焙烧装置包括：燃控柜以及燃烧系统；其中，所述燃控柜内设置用于检测从电解槽排出的烟气中氧含量的检测机构，所述燃烧系统包括用于向所述电解槽通入含氧空气的空气进气系统，用于向所述电解槽通入燃气的燃气进气系统，以及用于根据所述检测机构的检测信息控制所述空气进气系统和所述燃气进气系统的进气量的控制机构。
7.优选的，所述检测机构包括设置在所述燃控柜内的氧含量监测器，所述氧含量监测器通过钢管插接到所述电解槽的烟气出口内，所述钢管连接于所述燃控柜内的部分上设置有用于从所述电解槽的烟气出口向所述氧含量监测器抽送烟气的抽气泵。
8.优选的，所述电解槽内设置有k型热电偶。
9.优选的，所述空气进气机构包括设置在所述燃控柜内的空气管路，与所述空气管路连接并用于向所述电解槽通入含氧空气的空气分配架，以及用于向所述空气管路鼓入含氧空气的供气机构。
10.优选的，所述供气机构为离心风机；
11.所述空气管路上自进气端向出气端依次设置空气流量计、空气压力表、电控调节阀及手动蝶阀。
12.优选的，所述燃气进气机构包括与燃气气源连接并设置在所述燃控柜内的燃气管路，以及与所述燃气管路连接并用于向所述电解槽通入燃气的燃气分配架。
13.优选的，所述燃气管路上自进气端向出气端依次设置燃气压力表、燃气流量计及
电动调节阀，且所述燃气管路的进气端和出气端分别设置手动球阀；
14.所述燃气分配架通过多个燃烧器与所述电解槽连接，所述多个燃烧器设置在所述电解槽内并在所述电解槽相对两侧的工作面上均匀分布，所述空气分配架对应所述多个燃烧器设置。
15.优选的，所述控制机构为plc控制器，所述plc控制器分别与所述氧含量监测器、所述k型热电偶、所述电控调节阀、所述电动调节阀、所述空气流量计、所述空气压力表、所述燃气压力表及所述燃气流量计电连接。
16.在上述实施例中，本技术根据氧含量监测器的检测信息便于控制通入电解槽的空气量和燃气量，烟气中氧含量可以控制在3%以下，避免高温期后炭块的氧化；相比于现有焦粒或电阻加热焙烧法，燃气焙烧法升温速度可控、温度分布均匀、克服了焦粒或电阻加热焙烧法焙烧不彻底、温度不均匀等缺陷，同时不需要打捞炭渣，可有效延长电解槽寿命，具有良好的经济效益。
附图说明
17.图1为本实用新型提供的供气机构为离心风机时的结构示意图；
18.图2为本实用新型提供的供气机构为离心风机时空气管路的结构示意图；
19.图3为本实用新型提供的燃气管路的结构示意图；
20.图4为本实用新型提供的供气系统为压缩空气源时的结构示意图；
21.图5为本实用新型提供的供气系统为压缩空气源时空气管路的结构示意图。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.为了方便理解本实用新型实施例提供的电解槽燃气焙烧装置，下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行详细说明。
24.请参考图1，图1为本实用新型提供的供气系统为压缩空气源时的结构示意图。
25.如图1所示，该电解槽燃气焙烧装置包括燃控柜2以及燃烧系统。其中，燃控柜2内设置用于检测从电解槽1排出的烟气中氧含量的检测机构，燃烧系统包括用于向电解槽1通入含氧空气的空气进气系统，用于向电解槽1通入燃气的燃气进气系统，以及用于根据检测机构的检测信息控制空气进气系统和燃气进气系统的进气量的控制机构。
26.在本实施例中，检测机构包括设置在燃控柜2内的氧含量监测器，氧含量监测器通过钢管插接到电解槽1的烟气出口内，并且该钢管连接于燃控柜2内的部分上设置有用于从电解槽1的烟气出口向氧含量监测器抽送烟气的抽气泵，即抽气泵设置在燃控柜2内部。此外，电解槽1内设置有k型热电偶。
27.继续参考图1并结合图2，空气进气系统包括设置在燃控柜2内的空气管路3，与空气管路3连接并用于向电解槽1通入含氧空气的空气分配架4，以及用于向空气管路3鼓入含氧空气的供气机构。供气系统优选为离心风机5。空气管路3上自进气端向出气端依次设置空气流量计6、空气压力表7、电控调节阀8及手动蝶阀9。
28.在本实施例中，离心风机5具体为节能高压离心风机，离心风机5叶轮进行防磁处理，启动及运行过程不受车间磁场影响。离心风机5出口风压大于10kpa，根据现场使用特点，离心风机5进风口安装有过滤网和调节阀，防止杂物进入离心风机5和调配管路。
29.继续参考图1并结合图3，燃气进气系统包括与燃气气源连接并设置在燃控柜2内的燃气管路10，以及与燃气管路10连接并用于向电解槽1通入燃气的燃气分配架11。燃气管路10上自进气端向出气端依次设置燃气压力表12、燃气流量计13及电动调节阀14，并且燃气管路10的进气端和出气端分别设置手动球阀15。
30.在此需要说明的是，空气分配架4和燃气分配架11均为供气网管。燃气分配架11通过多个燃烧器与电解槽1连接，多个燃烧器设置在电解槽1内并在电解槽1相对两侧的工作面上均匀分布，空气分配架4对应多个燃烧器设置。简单来说，燃气分配架11的每个进气端（向电解槽1供应燃气的一端）均对应连接一个燃烧器，空气分配架4的每个进气端（向电解槽1供应含氧空气的一端）对应一个燃烧器设置。
31.在本实施例中，控制机构为plc控制器，plc控制器分别与氧含量监测器、k型热电偶、电控调节阀8、电动调节阀14、空气流量计6、空气压力表7、燃气压力表12及燃气流量计13电连接。
32.在本实施例中，plc控制器根据氧含量监测器的检测信息，可以更好的调控电控调节阀8和电动调节阀14的开度，从而实现根据检测数值调整含氧空气和燃气的配比，避免高温期电解槽1内炭块氧化。简单来说，通过设置氧含量监测器可以根据电解槽1内的焙烧状态随时对电解槽1内排放烟气的氧含量进行检测，通过plc控制器根据检测信息控制电控调节阀8和电动调节阀14的开度调整空气和燃气配比，避免高温期槽内炭块氧化。
33.与此同时，plc控制器还根据空气流量计6、空气压力表7、燃气压力表12及燃气流量计13的表显信息（即检测的流量和压力信息）来进一步控制电控调节阀8和电动调节阀14的开度，以减少意外发生。具体来说，空气流量计6、空气压力表7、燃气压力表12及燃气流量计13的表显信息异常时，plc控制器能控制电控调节阀8和电动调节阀14关闭，这样有助于避免意外的发生。
34.在本实施例中，为了能在出现异常情况时及时发出警报，还在燃控柜2顶部设置报警装置，plc控制器还与报警装置电连接，并在上述空气流量计6、空气压力表7、燃气压力表12及燃气流量计13的表显信息异常时控制报警装置报警。报警装置具体可以是声光报警器。在此需要说明的是，上述提到的流量计及压力表均为现有技术中能与plc控制器实现电连接的流量计及压力表。
35.为了进一步丰富本技术对含氧空气和燃气的调节方式，在本实施例中，还可以通过手动蝶阀9及手动蝶阀15实现人为控制通入电解槽2内的含氧空气和燃气的通入量，通过人为手动控制，同样的能够实现通入电解槽1内的含氧空气和燃气的配比。
36.在本实施例中，燃控柜2底部四角处分别设置带刹车件的万向轮，便于移动燃控柜2。燃控柜2上设置与上述的流量计和压力计电连接并用于显示流量及压力信息的显示屏，便于直观的观看空气及燃气的流量及压力信息。同时，显示屏还与氧含量监测器及k型热电偶电连接，还用于显示氧含量监测器的含氧量检测信息及k型热电偶检测的电解槽1内的温度信息。上述设置均属于现有成熟技术，在此不再详细赘述。
37.在一个其他的具体实施例中，上述供气系统还可采用压缩空气源。一并参考图4、
图5，供气机构采用压缩空气源时，在其他设置保持不变的前提下，空气管路3设置如图5所示，比采用离心风机5时的设置更为弯曲，并且增加设置用于与压缩空气源连接的缓冲器16，缓冲器16上设置多个用于与压缩空气源连接的管头，每个管头上设置手动阀。
38.供气系统采用压缩空气源时，其原理与采用离心风机5的控制原理是相同的，通过缓冲器16与压缩空气源连接，然后开启每个管头上的手动阀，同样可以通过plc控制器控制压缩空气源供入的含氧空气的供应量。具体控制原理同上，在此不再详细赘述。
39.通过上述描述不难看出，本技术根据氧含量监测器的检测信息便于控制通入电解槽的空气量和燃气量，烟气中氧含量可以控制在3%以下，避免高温期后炭块的氧化；相比于现有焦粒或电阻加热焙烧法，燃气焙烧法升温速度可控、温度分布均匀、克服了焦粒或电阻加热焙烧法焙烧不彻底、温度不均匀等缺陷，同时不需要打捞炭渣，可有效延长电解槽寿命，具有良好的经济效益。
40.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种电解槽燃气焙烧装置，其特征在于，包括：燃控柜以及燃烧系统；其中，所述燃控柜内设置用于检测从电解槽排出的烟气中氧含量的检测机构，所述燃烧系统包括用于向所述电解槽通入含氧空气的空气进气系统，用于向所述电解槽通入燃气的燃气进气系统，以及用于根据所述检测机构的检测信息控制所述空气进气系统和所述燃气进气系统的进气量的控制机构。2.根据权利要求1所述的电解槽燃气焙烧装置，其特征在于，所述检测机构包括设置在所述燃控柜内的氧含量监测器，所述氧含量监测器通过钢管插接到所述电解槽的烟气出口内，所述钢管连接于所述燃控柜内的部分上设置有用于从所述电解槽的烟气出口向所述氧含量监测器抽送烟气的抽气泵。3.根据权利要求2所述的电解槽燃气焙烧装置，其特征在于，所述电解槽内设置有k型热电偶。4.根据权利要求3所述的电解槽燃气焙烧装置，其特征在于，所述空气进气系统包括设置在所述燃控柜内的空气管路，与所述空气管路连接并用于向所述电解槽通入含氧空气的空气分配架，以及用于向所述空气管路鼓入含氧空气的供气机构。5.根据权利要求4所述的电解槽燃气焙烧装置，其特征在于，所述供气机构为离心风机；所述空气管路上自进气端向出气端依次设置空气流量计、空气压力表、电控调节阀及手动蝶阀。6.根据权利要求5所述的电解槽燃气焙烧装置，其特征在于，所述燃气进气系统包括与燃气气源连接并设置在所述燃控柜内的燃气管路，以及与所述燃气管路连接并用于向所述电解槽通入燃气的燃气分配架。7.根据权利要求6所述的电解槽燃气焙烧装置，其特征在于，所述燃气管路上自进气端向出气端依次设置燃气压力表、燃气流量计及电动调节阀，且所述燃气管路的进气端和出气端分别设置手动球阀；所述燃气分配架通过多个燃烧器与所述电解槽连接，所述多个燃烧器设置在所述电解槽内并在所述电解槽相对两侧的工作面上均匀分布，所述空气分配架对应连接所述多个燃烧器设置。8.根据权利要求7所述的电解槽燃气焙烧装置，其特征在于，所述控制机构为plc控制器，所述plc控制器分别与所述氧含量监测器、所述k型热电偶、所述电控调节阀、所述电动调节阀、所述空气流量计、所述空气压力表、所述燃气压力表及所述燃气流量计电连接。

技术总结

本实用新型提供了一种电解槽燃气焙烧装置，该电解槽燃气焙烧装置包括燃控柜以及燃烧系统；其中，燃控柜内设置用于检测从电解槽排出的烟气中氧含量的检测机构，燃烧系统包括用于向电解槽通入含氧空气的空气进气机构，用于向电解槽通入燃气的燃气进气机构，以及用于根据检测机构的检测信息控制空气进气机构和燃气进气机构的进气量的控制机构。本申请根据氧含量监测器的检测信息便于控制通入电解槽的空气量和燃气量，避免高温期后炭块的氧化；相比于现有焦粒或电阻加热焙烧法，燃气焙烧法升温速度可控、温度分布均匀、克服了焦粒或电阻加热焙烧法焙烧不彻底、温度不均匀等缺陷，同时不需要打捞炭渣，可有效延长电解槽寿命，具有良好的经济效益。有良好的经济效益。有良好的经济效益。