[0001]本发明大体上涉及炭素焙烧炉，更具体地说涉及具有竖直配置的焙烧炉道的炭素焙烧炉。在一种结构中，本发明涉及具有至少一条竖直设置的焙烧炉道但是通常为竖直设置的焙烧炉道阵列的炉子，该焙烧炉道用来焙烧在包覆在牺牲介质中期间向下行进穿过焙烧炉道的炭素体。

  [0002]各种操作都需要生炭在使用之前进行焙烧。这些操作中的一些采用颗粒状生炭，而其它采用了块状生炭。一种这样的焙烧操作是制造阳极，该阳极随后用来生产铝。通过电解方法将氧化铝转变为金属铝导致大量消耗炭素阳极。熔融铝沉积到炭素阴极上，并且同时氧沉积在电解池的炭素阳极上并且消耗该炭素阳极。通常，每生产一吨铝要消耗0.4吨炭素。因此，铝冶炼厂需要大量连续供应炭素阳极。冶炼厂一般现场制造炭素阳极作为铝生产的基本工艺的整体组成部分。

  [0003]用于铝生产的全部过程的炭素阳极制造包括生产“生的”阳极块并且焙烧这些“生的”阳极块以生产适用于铝生产的全部过程的阳极。“生的”阳极块的生产涉及将压碎的焦炭或无烟煤与粘接剂混合，该粘接剂例如包含有煤焦油沥青。然后将该粘性混合物压制以形成“生的”阳极块。根据冶炼厂的要求，“生的”阳极块其重量通常为几百公斤至一吨以上。焦炭和沥青粘接剂的混合物通常在室温下固化并且在超过大约50摄氏度的温度下软化。挥发性组分在50摄氏度至400摄氏度之间的温度下释放出。在进一步加热一段时间至大约1200摄氏度时，阳极硬化，因此导致更好的物理性能，例如导电性和抗氧化性。

  [0004]在WO 99/06779中披露了具有基本上竖直的焙烧炉道的炭素阳极焙烧炉。生的阳极在竖直焙烧炉道内包装在牺牲介质中，并且向下运动穿过焙烧区。经焙烧的阳极与包围着这些阳极的牺牲介质的一部分一起从焙烧炉道的底部去除。牺牲介质在焙烧炉道内的运动必须如此来控制，从而底部阳极的去除不会扰乱牺牲介质围绕着高于焙烧炉道设置的阳极的包覆。牺牲介质的装载和卸载是急需改善的问题。

  [0005]例如在WO 99/06779中所披露的竖直炉道焙烧炉的另一个问题就在于经焙烧阳极在焙烧炉的底部处的去除。这些阳极在处于焙烧炉道中期间设置在自支撑柱中。在不翻倒该柱的同时去除最下面的经焙烧阳极的问题是急需改善的问题。

  [0007]本发明提供了具有至少一个竖直焙烧炉道的炭素焙烧炉，它采用用于控制用来在焙烧炉道内包围炭素体的牺牲介质的系统和方法。该系统和方法有设置在装载牺牲介质的焙烧炉顶部处的元件和设置在卸载牺牲介质的焙烧炉底部处的元件。

  [0008]本发明提供了一种炭素焙烧炉，它具有在支撑着保持在焙烧炉道中的炭素体柱期间将在焙烧炉道阵列底部处的受焙烧炭素体卸载的系统和方法。

  [0009]本发明提供了一种挥发物抽取系统，它从焙烧炉的上部抽取挥发物烟雾并且在焙烧炉的焙烧部分中将挥发物烟雾导入到燃烧炉中。该系统使得挥发物烟雾可选择地传输给后燃烧室并且在紧急状况期间自动地输送给后燃烧室。

  [0010]本发明提供了挥发物抽取通道，它们与焙烧烟雾通道分开并且夹在焙烧烟雾通道的每个部分之间。

  [0012]本发明提供了具有用来将介质输送给焙烧炉道的牺牲介质输送系统。

  [0013]本发明提供了夹钳组件，它们夹持第二最下面制品以使得最下面的制品能够从焙烧炉去除。

  [0015]现在将参照这些附图对本发明作进一步说明。在这些附图中，炭素制品由用在铝熔炼工业中的阳极所表示。要理解的是，本发明的各个特征同样适用于以块状或颗粒状提供的其它炭素制品的焙烧。

  [0016]在本发明中所述的多个单独的焙烧炉特征和方法步骤可以相互组合以形成其它独特的组合方案。

  [0017]图1为具有呈阵列布置的多个焙烧炉道的竖直炉道炭素焙烧炉的示例性结构的正视图。

  [0019]图3为该焙烧炉的顶部的透视图，显示出设置在其最上面位置处的六个阳极，其中两个焙烧炉道空出以便显示出在焙烧炉道的顶部周围的结构。图3还显示出用于将牺牲介质装载到阳极周围的焙烧炉道中的系统。

  [0020]图4为焙烧炉道的透视图，其中阳极拆除以显示出阳极引导件、刷子和牺牲介质输送机。该视图还显示出在耐火砖中的开口，它们限定了通向挥发物烟雾去除系统的入口。

  [0024]图6为从焙烧炉道内部向上朝着焙烧炉道顶部看的透视图，其中将耐火砖去除以显示出重叠的刷子和通向牺牲介质输送机的出口。

  [0025]图7为用来将牺牲介质输送给围绕着阳极的焙烧炉道顶部的牺牲介质输送机的装载端部的透视图。

  [0026]图7A为沿着在图7中的7A-7A线剖开的剖视图，显示出如何采用可调节门来控制牺牲介质的供给。

  [0027]图8为图7的牺牲介质输送机的端部的透视图，显示出用于传动链条的调节机构。

  [0028]图9为图7和8的牺牲介质输送机的透视图，显示出刷子和出口开口，它们使得牺牲介质能够离开输送机进入到围绕着阳极的焙烧炉道。

  [0029]图10为图7和8的牺牲介质输送机的一部分的顶部透视图，显示出惰辊和桨叶，用来沿着输送机的长度分配牺牲介质。

  [0030]图11为六条挥发物抽出通道的透视图，在没有耐火砖和在这些通道与燃烧器和后燃室之间的可选择配置的连接部的情况下显示出。

  [0031]图12为焙烧炉的侧面的透视图，显示出主焙烧炉燃烧器和用来输送挥发物烟雾的管道。

  [0032]图13为设置在焙烧炉道的底部处的示例性牺牲介质控制组件的端视图。

  [0033]图14为牺牲介质控制组件的示意性剖视图，用示意性箭头显示出牺牲介质的运动。

  [0034]图15为在图14中显示出的组件的端部的透视图，其中为了清楚起见去除了阳极。

  [0035]图16为向上朝着阳极焙烧炉道的底部看的透视图，显示出图15的结构的位置，并且还显示出用于牺牲介质控制组件的典型促动机构。

  [0036]图17为示例性输送机的一部分的透视图，用来在受焙烧阳极已经从焙烧炉道中移出之后使得受焙烧阳极从焙烧炉下面移出。

  [0037]图18为用来卸载最下面的受焙烧阳极并且控制阳极柱通过焙烧炉道的运动的机构的透视图。

  [0038]图19为图18的机构的透视图，其中去除了一些部分以显示出另外的特征。

  [0039]图20为在两条相邻焙烧炉道的底部侧看的透视图，显示出用来在从焙烧炉中去除最下面的受焙烧阳极期间用来支撑该阳极柱的保持装置。

  [0040]图21为示意图，显示出用于保持装置和保持装置的促动器的示例性结构。

  [0042]图23为侧透视图，显示出在去除最下面受焙烧阳极期间与阳极结合的图20的保持装置，并且还显示出用于这些保持装置的可选促动器。

  [0049]图31在一组挥发物抽出入口的位置处的贯穿图30剖开的剖视图。

  [0050]图32为贯穿焙烧炉道剖开的剖视图，显示出挥发物抽出入口的布置。

  [0051]图33为贯穿焙烧炉主体的剖视图，显示出供挥发物抽出入口使用的衬垫。

  [0053]竖直炉道焙烧炉的示例性结构在下面的说明书中用附图标记10表示。图1显示出焙烧炉10的正视图，而图2显示出焙烧炉10的顶视图，显示出呈3X4阵列布置的多个炭素体焙烧炉道12的位置，其中具有三排焙烧炉道和四列焙烧炉道。在该实施例中，该焙烧炉道阵列12因此包括没有完全备其它焙烧炉道包围的多条(在该实施例中为十条)周边焙烧炉道以及完全由其它焙烧炉道12包围(在从顶部看时)的多条(两条)受包围炉道12。该烘焙炉道阵列包括前排14烘焙炉道12、中排16和后排18。在其它阵列结构中，会有不同数量的中排16以提高生产能力。在该结构中，前排最靠近在焙烧炉10底部处的卸载方向。在图2中，受焙烧的炭素体沿着与在图1中朝着观看者的方向对应的面向图面底部(即焙烧炉10的前部20)的方向从烘焙炉道12的底部卸载。这些焙烧炉道12大体上为矩形，并且比将要穿过该焙烧炉道12的炭素体更大但是形状大体上相同。在其它结构中，焙烧炉道12的形状可以与炭素体的形状不相同。焙烧炉道12的尺寸使得炭素体能够由牺牲介质例如颗粒状包覆焦炭包围。牺牲介质可以为将在焙烧过程期间保护炭素体的任意介质。牺牲介质在其与在所焙烧制品中的炭反应之前优先与焙烧炉中的氧反应或牺牲该氧。优选的是，牺牲介质是易碎的以使之容易结合在炭素制品周围并且使得炭素制品容易在烧窑内运动。可以再一次进行选择牺牲介质以在使得炭素制品容易运动穿过焙烧炉和给炭素制品相对于在烧窑内的氧提供足够的保护之间提供最佳平衡。在一种结构中，牺牲介质其最大粒径小于15毫米。

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