罐式煅烧炉煅后焦质量的影响因素及改进措施

浅析提高罐式煅烧炉产品质量的方法李卫青【摘要】结合罐式煅烧炉的生产实际,对生产中提高罐式煅烧炉产品质量的不同方法进行分析,通过原料混配、正确处理罐壁结焦、合理设置测温点和正确选用热电偶以及采用改进的空炉操作的方法,保证罐式煅烧炉生产运行的稳定,提高产品的质量和产量.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】2页(P158-159)【关键词】罐式煅烧炉;结焦;生产操作;热电偶;真密度【作者】李卫青【作者单位】陕西美鑫产业投资有限公司,陕西铜川727000【正文语种】中文【中图分类】TQ127.11在炭素生产过程中，第一个热处理程序是煅烧，这道程序直接影响到后序程序的进行，影响到碳产品质量好坏，因此，第一道热处理程序极其重要。

目前，市场上常用的设备包括回转窑煅烧炉和下游池窑，然而，近几年来，原材料成本急剧增加和顺流罐式炉本身的特点，比如，煅烧质量较高，损伤严重等，导致下流池窑广泛占据市场[1]。

目前，大多数生产操作缺少理论依据，实际生产中运行时可控参数少，因此，需要采用以往长期积累的经验进行操作，本文重点围绕罐式煅烧炉生产过程中产品的产量和质量操作方法进行论述。

近些年，由于石油焦原料的质量越来越差，以及供应市场逐渐恶化，导致粉焦含量越来越大，生产工艺及产品质量受到影响；硫含量不断上升使得环保压力加大；其中，钙和钠等微量元素浓度变化，会引起产品的质量下降，性能恶化，电解效率下降，随之影响到铝液的质量，铝厂电解槽操作困难。

目前，市面上的石焦油主要包括低硫焦、高硫焦等。

挥发分对罐式煅烧炉生产的影响最大，一旦挥发分浓度过高，需要人为回配煅后焦，以达到产能下降的目的。

然而，当前企业一般认为此方法耗能过大，不采用此方法，而选择放空挥发分的方法。

同时，由于石油焦的组分差别较大，应尽量保证混和后的挥发分和硫的浓度稳定在一个稳定的区间，作为后期生产阳极的基础。

一般看来，为避免挥发分的浓度产生太大波动，需要将挥发分含量控制在8%～10%之间，同时，采用此方法能使挥发分完全燃烧，不需要回配，可以提高产品的稳定性及性能。

回转窑煅烧石油焦烧损的主要因素及对策摘要：该文通过描述了回转窑在煅烧原油焦生产中的三个不同工况。

并阐明了炭质烧断的额外加剧出现在以下状况——尾部点燃。

讨论了入窑的石油焦粒度、投料方式量、窑宽度长径比、斜率等对炭质烧断的影响。

其中提高了窑的长径比和窑斜率，对我国炭素回转窑中降低炭质烧断具有很大的积极意义。

关键词：回转窑煅烧生石油焦；烧损；斜度一引言用回转窑焙烧石油焦，具备建设费用小、生产能力大、控制方便、用人少的优点。

与传统罐式炉窑比，回转窑内所形成的烟尘更为集中，能方便地净化处理和余热利用。

回转窑内的石油焦与烟气是直接接触，如果工艺条件不当将会使炭质烧损增加。

二回转窑煅烧三个工作带原生石油焦首先由高端窑尾流入，石油焦伴随筒体的旋转而逐步向下游窑头转移，经高温加工后，作为产品的煅后焦由窑头流出。

窑头喷管中自燃生成的烟雾连同石油焦在煅烧时形成的烟雾，沿窑尾气流，直接接触石油焦反逆热。

而按照窑内各高热区域的主要功能，窑区一般可分为三个工作区域，即三个热温带。

第一个高温带工作是在窑尾附近的干燥预热带地区，在这个工作区域，石油焦从温度上被预热至最接近于煅烧温度。

部分挥发的出份在窑内焚烧，另部分则被吸进燃料室内。

石油焦在此段进行了大量清除水份和消灭部分挥发份子的工作。

第二个高温地带为高温煅烧区，石油焦煅烧温度大约为1150-1250℃。

在无燃料煅烧时的煅烧带长度也可以向窑内延伸数米。

在多数情况下，窑头的燃烧器只是消耗很少的燃料，甚至不用燃料就可以控制好煅烧温度。

石油焦在经过煅烧时产生的挥发性份，可以将石油焦的内部结构再次进行，石油焦的内部结构才得以完全缩小。

煅后焦的质量指标是由煅烧带的温度和长度来控制的。

第三高温区是淬火带，当煅后焦脱离煅烧带时，高温降低了，它的正常部位，起点是喷嘴的前部，终点站则是窑头的料端。

若石油焦在高温冷却带中仍有大部分挥发份逸出，则石油焦煅烧的不完整，效率降低。

三煅烧过程中的三种情况窑内温度的正常分布是，窑尾烟气温度下限略高于烟气点火温度，当烟气温度低于点火温度时，燃烧不稳定并引起负压波动，甚至在窑头出现火焰空隙。

罐式煅烧炉煅后焦热物理性能研究
郑斌;刘永启;王佐任;刘瑞祥;王佐峰;高振强
【期刊名称】《轻金属》
【年(卷),期】2013()10
【摘要】利用高温导热系数测试仪、TGA/DSC1同步热分析仪研究了罐式煅烧炉煅后焦的导热系数、比热容等热物理性能。

结果表明:随着温度的升高,煅后焦的导热系数和比热容均升高,当温度超过200℃时,导热系数和比热容均出现异常变化,煅后焦的氧化起始点为200℃;对导热系数实验数据进行了回归分析,得到了煅后焦的导热系数实验关联方程。

【总页数】3页(P43-44)
【关键词】煅后焦;热物理性能;导热系数;比热容
【作者】郑斌;刘永启;王佐任;刘瑞祥;王佐峰;高振强
【作者单位】山东理工大学交通与车辆工程学院;潍坊联兴炭素有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TF806
【相关文献】
1.顺流罐式炉提高煅后焦质量的途径探讨 [J], 张世荣
2.罐式煅烧炉煅后焦质量的影响因素及改进措施 [J], 李浩;王晓敏;杨凯长
3.顺流罐式炉提高煅后焦质量的途径探讨 [J], 黄继宗
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5.山东沂兴炭素新材料有限公司煅后焦项目一期1号煅烧炉烘炉点火成功 [J], 杨默
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------ 采用镁质新材料解决“高硫焦对罐式炉罐体腐蚀”的新技术新材料推广上海恒洋仪表科技有限公司-----采用镁质新材料解决“高硫焦对罐式炉罐体腐蚀”的新技术目前国内石油焦煅烧设备一般采用罐式煅烧炉或回转窑。

罐式煅烧炉在中国和独联体国家的炭素厂使用较多，在正常使用合格石油焦时，罐式煅烧炉的最大优点是炭质烧损率低于回转窑，炉体使用寿命长；煅烧质量稳定、技术成熟，在国内碳素厂有广泛的使用。

而回转窑的生产能力大、操作自动化程度高。

其主要缺点是煅烧炭质烧损比较大，运转率较罐式炉低。

在目前碳素企业越来越普遍的使用高硫焦的情况下，造成炉窑严重蚀损已成为生产企业迫切需要解决的现实问题。

由于石油焦原料成本方面的较大差异，近年来将高硫焦作为生产铝用阳极的主要原料，已是大势所趋。

但煅烧高硫焦却造成了罐式煅烧炉料罐的严重蚀损，直接导致了罐式煅烧炉使用寿命的大幅度降低，又从设备费用方面增加了阳极生产成本。

因此生产企业迫在眉睫需要解决罐式煅烧炉料罐蚀损的问题，以降低石油焦煅烧过程的生产成本。

鉴于此，我们从提高料罐抗渣浸蚀能力出发，参考其它行业的已有经验，围绕这一思路做了一系列试验研究工作，提出了采用我公司自主研发的选用高纯烧结镁砂MgO≥97%及高纯镁铝尖晶石（MgO+Al2O3）；作为主体原料的镁质新材料砖（简称：镁质新材料）代替硅砖砌筑罐式煅烧炉料罐、火道的新途径。

一、针对罐式煅烧炉现状的试验研究结果在生产现场我们实地提取了溶蚀损坏的罐体硅砖样品，对其蚀损后的渣体进行了成份检测，并对其作了晶相分析，从理论上搞清了传统硅砖在高硫焦生产条件下的蚀损机理(见《高硫石油焦灌式煅烧炉用硅砖损毁机理分析及新材质推荐方案》)。

1、硅砖理化性能分析硅砖制造时为了使石英砂中的α-SiO2石英全部转化成高温稳定相鳞石英，故制砖时要在细粉部分加入矿化剂，主要是消石灰[Ca(OH)2]与铁磷（FeO,Fe2O3）,使砖的CaO含量达到3%以上（细粉中CaO达到7%~8%以上）；Fe2O3的含量在砖中也有很高的含量，约2%~3%。

对罐式煅烧炉几个问题的讨论及设计改进
陈宁
【期刊名称】《炭素技术》
【年(卷),期】2004(23)5
【摘要】能否取消炭素罐式煅烧炉蓄热室,关键在于当空气预热程度降低时挥发分燃烧能否达到煅烧所需的温度(质的要求);能否取消外加燃料系统,真正作到无燃料煅烧,关键在于挥发分燃烧提供的热量能否满足煅烧需要的热量(量的要求)。

从理论计算和实际经验两个方面对罐式煅烧炉的几个问题进行具体的分析和探讨,并从炉子设计的角度提出了改进措施。

【总页数】5页(P36-40)
【关键词】罐式煅烧炉;挥发分;一次空气;二次空气
【作者】陈宁
【作者单位】贵阳铝镁设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ127.11;TF806.12
【相关文献】
1.罐式煅烧炉炉体保温与密封的改进 [J], 张国材;赵尚荣
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5.浅谈罐式煅烧炉结构的改进 [J], 邵广林
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罐式煅烧炉烘炉技术分析沈家明（贵阳铝镁设计研究院，贵州　贵阳　５５００８１）摘 要：罐式煅烧炉是炭素工业中被广泛应用的一种炉型，其应用的好坏取决于烘炉过程中炉温、炉内负压的控制，本文主要分析罐式炉烘炉的整个过程以及烘炉温度曲线的制定，指出烘炉过程中要注意的问题以及烘炉曲线制定的理论基础。

关键词：罐式炉；烘炉曲线；膨胀量；中图分类号：ＴＱ１２７．１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１６）１９－００２４－２ANALYSIS ON BAKING KILN TECHNOLOGIES FOR POT CALCINERSHEN Jia-ming（ＧｕｉＹａｎｇ　Ａｌａｍｉｎｕｍ　Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕｉｙａｎｇ　５５００８１，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｐｏｔ　ｃａｌｃｉｎｅｒ　ｉｓ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｃｏｋｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ，　ｉｔｓ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｄｅｐｅｎｄｓ　ｏｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｄｕｒｉｎｇ　ｂａｋｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅ　ｂａｋｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｇｒａｐｈ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ，　ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ　ｗｈｉｃｈ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｐａｉｄ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｔｏ　ａｎｄ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｇｒａｐｈ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Keywords: Ｐｏｔ　ｃａｌｃｉｎｅｒ；ｂａｋｉｎｇ　ｃｕｒｖｅ；　ｅｘｐａｎｓｉｂｉｌｉｔｙ；目前在世界上用于铝用炭素生产所需石油焦原料的煅烧设备主要为罐式煅烧炉和回转窑，个别的采用回转床。

在欧美等国家与地区，石油焦集中煅烧，采用回转窑或回转床；在中国，石油焦煅烧较分散，其中大型电解铝厂直接配套的炭素工厂石油焦煅烧大多采用回转窑，而罐式炉主要应用在独立的炭素工厂(规模有大有小)或中小铝厂配套的炭素工厂、炼油企业直接配套的专业煅烧工厂等地方。

罐式煅烧炉罐式煅烧炉在固定的料罐中实现对炭素材料的间接加热，使之完成煅烧过程的热工设备。

罐式煅烧炉是炭素工业中被广泛采用的一种炉型。

煅烧时原料由炉顶加料装置加入罐内，在由上而下的移动过程中，逐渐被位于料罐两侧的火道加热。

燃料在火道中燃烧产生的热量是通过火道壁间接传给原料的。

当原料的温度达到350～600℃时，其中的挥发分大量释放出来。

通过挥发分道汇集并送入火道燃烧。

挥发分的燃烧是罐式煅烧炉的又一个热量来源。

原料经过1200～1300℃以上的高温，完成一系列的物理化学变化后，从料罐底部进入水套冷却，最后由排料装置排出炉外。

完成了热交换的废烟气送入余热锅炉，利用其余热生产蒸汽，或送人换热室预热供燃料和挥发分燃烧的空气。

基本构造罐式煅烧炉由炉体(包括料罐、火道、四周大墙，有的还有换热室)和金属骨架以及附属在炉体上的冷却水套、加排料装置、煤气(或重油)管道等几部分组成。

(见图)料罐和火道是炉体最重要的组成部分，料罐按纵横方向成双排列，连同它两侧的四条火道构成一组，一台炉可有3～7组。

料罐的水平截面为两端是弧形的扁长形，罐壁垂直或略向外倾斜，后者即所谓斜罐式煅烧炉。

对煅烧含挥发分较高的延迟焦，斜罐可以使下降的料层松动，减小结焦造成堵炉的危险。

火道在料罐高度上分6～8层，烟气在火道内是一长“之”字形路线。

料罐和火道都处于高温，工作条件恶劣，而且还要求罐壁导热性好，气密性高，故采用壁厚为80mm的硅质异型砖砌筑。

炉体的中部是几组料罐和火道，外部四周是大墙。

在大墙中设有挥发分和预热空气通道。

煅烧过程中排出的挥发分从罐上部的逸出口流出，由位于炉顶部的集合道把同组中的挥发分汇集，然后经大墙中的通道，才能送到燃烧口和需要补充热量的火道进行燃烧。

经换热室或炉底空气预热道预热过的空气，也要通过大墙中的通道才能送到煤气(或重油)和挥发分的燃烧点供其燃烧。

为了控制挥发分和预热空气的量，专门设有拉板砖进行调节。

另外在大墙上还设有很多火道观察孔、测温测压孔，便于炉子的操作和监控。

煅后焦质量的影响因素分析和建议摘要：本文对回转窑煅烧工艺进行了简要介绍，并对煅后焦质量指标和制约主要质量指标的因素进行了详细分析。

煅后焦的质量指标主要包括含碳量、真密度、粉末电阻率、灰分、挥发分、全水分及硫份等。

在以上这些质量指标是衡量煅后焦质量的主要指标，了解影响煅后焦质量的因素并进行分析，以便更好的调节系统的运行状况，从而提高煅后焦的质量。

影响煅后焦质量的主要因素包括原料质量；煅烧带温度、位置和长度；窑的转速；窑负压。

结合我厂回转窑的运行状况对上述影响因素进行综合分析，从而使我们可以更加容易和熟练地掌握控制煅后焦产品质量的方法。

在对影响煅后焦的因素进行研究分析的基础上通过综合、总结、思考，提出我的一些建议，并为以后的工作提出新的研究课题。

关键词：回转窑，煅后焦，质量，节能减排，建议前言本世纪初，随着电解铝的建设向大规模、高效节能的方向发展，新建的电解铝厂生产规模大部分都在10万t／a以上。

目前阳极厂直接采用煅后焦作为铝用阳极的生产原料。

石油焦煅烧是铝用阳极生产的首道工序，煅后焦质量的好坏将直接影响阳极炭块的质量。

石油焦是石油提炼时产生的渣油或石油沥青经过加温焦化而得到的固体碳素材料，它是石油提炼后的副产品石油焦煅烧是碳素生产工艺过程中的一项重要工艺。

经过煅烧后的煅后焦质量对后面碳素制品各项工艺的技术指标有很大影响，是生产合格铝用阳极重要前提。

目前，世界上约有85%的石油焦采用回转窑煅烧[1]，其结构如图1所示。

图1回转窑系统建构简图第2章回转窑煅烧工艺简介2.1 回转窑工艺原理石油焦由煅前仓进入窑尾后，由于筒体的倾斜和旋转，使物料产生一个既沿着圆周方向翻滚，又沿着轴向从高端向低端移动的综合运动；物料在窑内完成干燥、预热、脱挥发和稠化等工艺过程。

期间原料中开始逸出挥发分时的温度一般是200～250℃，500℃后由于裂变加剧挥发分逸出量增大，当温度上升到一定值后，气体逸出量便急剧下降，大约1200℃后基本停止逸出。

煅烧焦回转窑的实收率问题分析作者：王心亮来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第09期摘要：本文简单介绍了影响回转窑实收率的因素，并对这些问题进行了深入的分析。

根据笔者的工作经验以及设备的生产情况，提出一些合理的改进举措。

关键词：煅烧焦；回转窑；实收率0 前言国内的煅烧石油焦方法主要包括回转床、罐式炉、回转窑等。

相对来说回转窑有着可连续生产、易自动控制、操作比较简单、产量大、投资小、结构简单的特征。

不过回转窑也有着煅烧实收率比较低的问题。

据资料显示，目前国内的回转窑在实收率方面仅仅能够做到73%，当然即便是发达国家回转窑也只能做到78%实收率。

假设实收率可以提高1%，那么如果年产量在10万吨的情况下就可创造出180万的经营效益。

所以实收率的提高是一项具有重大意义的工作。

1 实收率影响要素1.1 操作原因在回转窑的生产过程中煅烧带控制不仅是最重要的一个环节，同时也是最难操作的一个环节。

假如煅烧带的温度没有达到标准，那么质量就很难令人满意[1]。

而如果煅烧带的温度超标则会大大增加烧损几率，且煅烧带长度也会被无故增加。

在稳定的状态下增加窑内尾部的负压，那么窑内的烟气流速以及排量就会相应的增加，这所带来的结果为粉焦抽走量增加以及高温物料烧损。

此外这还会导致煅烧带出现后移的问题，升高窑尾温度，湿润的石油焦再次过程中受高温气流影发生碎裂。

物料的变细以及窑内氧化的烧损都是我们需要正视的问题[2]。

结焦率的下降、结焦时间的下降、物料的孔隙度扩大都会直接影响到煅烧实收率以及煅烧焦质量。

目前回转窑的尾压规定数值在-70Pa至-90Pa范围内，而国内许多的碳素厂则在-180Pa至-200Pa区间。

不难看出负压控制是很有必要的。

1.2 设备原因如果窑头的密封度存在问题，那么在大气的影响下，回转窑系统就会在冷空气的作用下出现焦粉燃烧，出现许多不必要的损失。

当然冷却机漏风以及密封性不好，都会导致返料问题的发生。