炭素焙烧炉节能研究与应用

炭素焙烧炉节能研究与应用作者：马秀英来源：《丝路视野》2017年第20期【摘要】焙烧炉是铝用炭阳极生产线中的主要生产设备之一，在生产中具有重要的作用，通过焙烧使阳极达到必要的质量特性。

焙烧炉炉型结构及焙烧工艺控制直接影响焙烧产品的质量。

目前我国大多数厂家采用的是敞开式环式焙烧炉。

随着规模的扩大，产能的增加，如何实现节能降耗、清洁生产是共同期待的目标。

本文通过对山东某碳素股份有限公司的炭素焙烧炉砌筑施工顺序与技术措施进行阐述，并对该公司的节能技术进行研究。

【关键词】炭素焙烧炉；节能研究；应用一、工程概括山东某碳素股份有限公司于1999年建成第一台36室7料箱8火道环式焙烧炉，耐火材料用量在10000t以上，投资额很大，升温曲线由最初的360h转到240h，由于炉型老、升温曲线长，能耗居高不下。

后几经改造和扩建，到目前为止公司已形成30万t的产能。

二、焙烧炉体的改进（1）焙烧炉体外面砌有混凝土外壳，为防止热量向外扩散，混凝土墙内侧设有波浪形隔热层，内火道墙由厚度为110mm的耐火砖砌成。

经多年运行后发现，火道墙出现不同程度的变形，尤其边火道变形较严重。

变形的原因是多方面的，但与炉型结构及耐火材料的材质有很大关系。

混凝土墙内侧波浪形隔热层在受热时膨胀量不一致，是导致边火道变形严重的重要因素之一。

（2）针对公司42室8箱焙烧炉耐火材料采取以下改造措施：将火道墙厚度由110mm改为80mm，火道墙砖采用低蠕变高铝耐火材料，并对横墙、炉体宽向尺寸、炉底板砖尺寸、浇注块尺寸都做相应的改动。

通过对原有焙烧炉使用情况的细致分析，对原有40余种黏土耐火砖重新设计。

（3）料箱的改进：在工艺条件允许的情况下，料箱尺寸由4580mm×830mm×4950mm（长×宽×高）改到5246mm×780mm×5560mm（长×宽×高），提高料箱高度，使每料箱的装炉量由立装18块增加到21块，装炉量增加了16.7%，提高了产量。

炭素工业焙烧炉烟气污染治理技术的研究和应用发布时间：2021-11-18T06:46:50.787Z 来源：《新型城镇化》2021年21期作者：刘鹏李帅[导读] 一部分的沥青在高温下烧除会挥发，剩余的沥青则会进入到焙烧炉的烟气中。

河南省中孚炭素有限公司河南郑州 451200摘要：碳素工业焙烧炉排放的烟气量较大，排放的烟气污染较重，不仅严重违背了我国的节能环保理念，还会严重影响了相关企业的社会形象与社会效益，因此必须要采取有效的基础方法对焙烧炉的烟气污染进行科学合理的治理。

随着经济社会的发展与科学技术的进步，我国的炭素工业焙烧炉烟气污染治理技术得到了长足的发展，出现了诸多不同的治理技术。

关键词：炭素工业、焙烧炉、烟气、污染治理技术、研究、应用一、烟气特性1、含有较多的沥青焦油由于在实际的焙烧过程中存在一定的沥青粘结剂会导致在500℃之前会产生大量的沥青挥发物，同时伴随着沥青的分解与缩合进而产生半焦化。

沥青焦油烟气中的成分较为复杂，其中还含有大量的致癌物质，严重危害生态环境与人体健康。

随着焙烧温度的不断变化，一部分的沥青碳化为导电的电极材料，一部分的沥青在高温下烧除会挥发，剩余的沥青则会进入到焙烧炉的烟气中。

2、粉尘含量较低焙烧炉一般由密闭式与敞开式这种类型。

相较于其他类型的焙烧炉，密闭式焙烧炉的密闭性较好，其中的空气量较少，氧气含量较低，燃烧性能差甚至完全不能燃烧，沥青的挥发会通过填料到达炉盖的下部，再被抽入烟道排出，因此，烟气的温度较低、沥青烟的含量较高、粉尘含量较低。

敞开式焙烧炉则不然,大量空气通过填充料层进入烟道,氧气充足可引起部分挥发分燃烧,轻质烃大多烧除,残留的主要是重馏分,所以烟气温度高,粉尘浓度高,焦油含量低,焦油成分中轻馏分少。

二、烟气治理技术分析1、电捕法一般而言，电捕法是利用高压静电收集焦油。

常见的电捕法有干法与湿法这两种。

电捕法的工作原理为当高温（300℃以上）的烟气进入到主烟道后，在烟道入口处安装全蒸发式喷淋塔，沿着烟气气流的方向喷雾化水以降低烟气的温度至80℃-90℃，同时还可以降低烟气中大颗粒的烟尘与二氧化硫气体含量，从而降低烟气的比电阻，提升电捕焦油器的沥青烟收集效率。

炭素焙烧炉改造节能减排分析近年来，我国炭素材料工业发展迅猛，不管是产品、规格还是质量方面都取得了不俗的成绩，但是炭素制品在生产过程中需要消耗大量的燃料、电力等能源产品，为贯彻国家节能减排要求，需要对炭素焙烧炉进行一系列改造。

本文以青海桥电炭素分公司的节能改造为例，重点对其改造方案以及节能减排工业方法进行了分析和阐述，以供同行参考。

标签：炭素；焙烧炉；改造；节能减排引言当前，我国工业炉窑正由“高产型”向“节能型”转变，并在燃料技术、耐火材料、余热回收等方面取得了长足发展，作为工业炉窑的重要组成部分，碳素炉窑是炭素制品生产的重要设备之一，其具有较大的能源消耗。

本文主要对碳素炉窑的节能改造进行了分析和探讨。

1、当前炭素焙烧炉存在问题及节能减排要求1.1 当前炭素焙烧炉存在问题。

传统焙烧炉具有能源消耗量大、生产损耗大、所需时间长、环境污染严重等问题，为此必须对炭素焙烧炉及相关工艺流程进行改造，从而达到节能减排的目的。

当前，国内比较常用的是有盖式的环式焙烧炉，其主要有罗茨真空泵、阴极焙烧炉、吸料罐、焙烧炉燃烧控制设备、强制冷却盖等组成。

在阴极炭素产品的生产过程中，焙烧温度需要达到1250℃以上，制品温度达到1200℃，整个生产过程是在封闭状态下进行的。

所以，阴极焙烧炉是节能改造的关键设备，具体可以使用提升阴极焙烧炉日常产量的方式，大大提升上游辅助设备的生产潜力，从而较大幅度提升阴极焙烧炉的生产能力。

1.2 节能减排要求1.2.1 炭素制品下游行业的节能减排是关键，其余炭素制品的规格以及质量有着密切的联系，除此之外，还需要对炭素制品生产过程进行节能减排改造。

1.2.2 有效实现生产过程的节能降耗。

炭素生产的焙烧和石墨化工序有着较高的能耗，因此，为降低物料过程的损失，提升炭素制品生产效率，必须加大对整个生产过程的在线监控和管理，并依据原材料性能和产品的质量要求对工艺控制条件和相关工艺流程进行制定和选择，同时对成品及半成品的检验制度予以健全并完善。

炭素焙烧烟气净化系统中大功率风机实现节能的初步探索[摘要]介绍了炭素厂焙烧烟气净化系统中采用的变频调速系统，神火集团炭素厂通过该系统的推广应用有效的节约了电能的损耗。

[关键词]风机变频器节能一、问题的提出神火集团炭素厂焙烧车间燃烧系统所采用的燃烧物质为重油，其烟气净化系统采用的为电除尘方式，配备2台250KW电机，一备一用，额定转速为1450r/m,电机通过联轴器连接风机，配套风机流量为12000-14000M3/h,工作负压4000-5000Pa，电机采用自耦降压启动方式，启动时产生二次冲击电流高达1000A，危害厂区变压器及电网的安全。

不仅影响国家节能政策，而且使生产成本增加，运行中存在以下几个问题：（一）电机以额定频率运转，每月的电能消耗为250×24×30=180，000Kw，按照电耗费用0.4元／KW结算，仅此电机全年电力能耗费用高达86.4万元。

（二）车间工艺要求负压在800-4000Pa , 而调节烟道负压采用调节入口挡板阀门开度，以此来调节压力，是一种经济效益差、能耗大、设备损坏严重、维修难度大、运行费用高的落后办法。

（三）因焙烧车间排放烟气中含有未充分燃烧的沥青烟气，经喷淋系统冷却后部分沥青及粉尘黏附在风机叶轮上，造成叶轮的动、静平衡失效，因而在运行中电机振动大，造成电机基座松动，存在较大的安全隐患。

（四）电机长期在额定转速下运转，电机转子轴承温度高易损，保养周期为一个月，维修费用居高不下。

二、节能措施（一）对上述问题进行研究分析1．采用挡板阀门调节时，大量的能量损耗在挡板阀门的截流过程中。

对风机而言，最有效的节能措施是采用调速来调节流量。

由于风机大都为平方转矩负载，轴功率则与转速大致成立方关系，所以当风机转速下降时，消耗的功率大大下降。

图1表示了风机采用各种调节方法时消耗功率与风量关系曲线。

其中曲线1为输出端风门控制时电机消耗的功率，2为输入端风门控制时电机消耗的功率，3为转差调速控制(采用滑差电机，液力耦合器)时电动机消耗的功率，4为变频调速控制时电动机消耗的功率，最下面一条曲线为调速控制时风机实际所需轴功率（即电机轴输出功率)。

碳素行业焙烧资料碳素行业焙烧资料：探索绿色转型的方向和挑战碳素是化学元素中的一种，其在工业生产中广泛应用于不同领域。

碳素行业主要包括石墨电极、碳纤维、活性炭等制品的生产，而这些制品的生产过程中的一个关键环节是焙烧。

焙烧是指将原材料在高温下加热、脱除杂质、驱除水分、调整结构和改善性能的过程。

在碳素行业中，焙烧是制造高纯度、高性能产品的重要步骤，然而，这一过程也带来了一定的环境问题和挑战。

首先，焙烧过程中产生的废气排放对环境造成了污染。

在焙烧过程中，有机物和杂质会被氧化为气体，其中包括一氧化碳、二氧化硫等有害气体。

这些废气排放不仅污染了大气环境，同时也对人体健康造成一定影响。

其次，焙烧过程中产生的固体废弃物也是一个难题。

焙烧后的残留物通常含有高浓度的金属污染物和有机污染物，随意处理这些废弃物会对土壤和水体造成污染，进而影响生态环境。

此外，焙烧过程也对能源和资源的消耗提出了挑战。

焙烧是一个高温能耗过程，需要大量的电力和燃料供应。

同时，焙烧所需要的原材料也是有限资源，这对资源的可持续利用提出了一定要求。

面对上述挑战，碳素行业需要寻找绿色转型的方向。

首先，焙烧过程的技术升级是关键。

通过引入先进的焙烧设备和工艺，可以减少废气和固体废弃物的产生，提高能源利用效率。

例如，研发高效的废气处理装置，可以有效减少有害气体的排放，保护大气环境。

同时，采用合适的焙烧温度和时间控制，有助于提高产品品质，减少废品率。

其次，碳素行业需要加强废弃物处理和资源循环利用。

碳素企业可以引入科学的废弃物处理方案，例如通过热解和化学方法处理固体废弃物，以降低对土壤和水体的污染风险。

同时，积极探索焙烧废弃物的资源化利用途径，例如开发利用焙煅渣制备新型材料或能源回收等技术。

此外，碳素行业还应加强能源管理，提高资源利用效率。

采用更清洁的能源供应，例如替代传统燃料为天然气或可再生能源，可以降低温室气体排放和空气污染。

此外，碳素企业还可以通过技术创新、工艺优化等措施，减少能源的耗用，提高生产效率。

阳极炭素焙烧炉节能降耗技术探讨秦庆福倪清宗月雄发布时间：2021-11-03T02:23:22.141Z 来源：基层建设2021年第23期作者：秦庆福倪清宗月雄[导读] 在环境问题和资源与能源问题迟迟得不到有效解决的情况下，环境保护与治理以及节能降耗成为整个社会的重要责任与义务，在工业领域中，铝生产企业的能源消耗是非常严重的，炭素阳极焙烧是铝生产过程中能源消耗最为严重的环节，因此下文就以炭素阳极焙烧节能降耗技术研究为核心内容，对自动回收蓄能技术引入、炭素阳极焙烧炉结构改进以及操作控制系统改进几个重要环节进行详细分析，并在文章的最后客观的探讨实验结果论证，旨在给予铝生产一些帮助和参考云南源鑫炭素有限公司云南红河 661100摘要：在环境问题和资源与能源问题迟迟得不到有效解决的情况下，环境保护与治理以及节能降耗成为整个社会的重要责任与义务，在工业领域中，铝生产企业的能源消耗是非常严重的，炭素阳极焙烧是铝生产过程中能源消耗最为严重的环节，因此下文就以炭素阳极焙烧节能降耗技术研究为核心内容，对自动回收蓄能技术引入、炭素阳极焙烧炉结构改进以及操作控制系统改进几个重要环节进行详细分析，并在文章的最后客观的探讨实验结果论证，旨在给予铝生产一些帮助和参考。

关键词：阳极炭素焙烧炉；节能降耗；技术分析引言铝生产行业在目前的工业领域中占据一定地位，在工业领域繁荣发展方面发挥了关键性的助推作用，但是铝生产企业炭素阳极焙烧环节的能源过度消耗也逐渐引起相关方面的高度重视，在能源与资源紧张问题日益严重的当前时刻，炭素阳极焙烧环节的节能降耗可以说是刻不容缓，而探寻阳极炭素焙烧炉节能降耗技术也成为铝生产企业的当务之急，炭素阳极焙烧过程中会产生大量烟气，如果任由烟气随意排放，不仅会带来环境污染问题，也会形成热量不必要浪费，自动回收蓄能技术的引入可避免以上问题的出现，而且合理改进焙烧炉结构和优化操作控制系统也是节能降耗的有效举措，铝生产企业很有必要对此进行研究探讨。

碳素焙烧炉的发展及应用环视焙烧炉是生产碳素制品最关键的大型热工炉窑设备，对一个预焙阳极生产厂而言，环式焙烧炉的基建投资占整个碳素厂总投资的50%～60%，而且焙烧炉设计及技术的先进性对产品的质量单位投资的产能、能耗及能源综合利用、炉子寿命、产品生产成本都有很大的影响，焙烧炉火道墙结构的设计，材质的选择和施工工艺是设计焙烧炉最关键的技术。

碳素生产企业环式焙烧炉火道墙采用砖砌结构，由轻质耐火砖、粘土耐火砖、异型耐火砖砌筑而成。

根据焙烧炉火道墙尺寸的不同，每条火道墙重约7～9吨，砖层多打40层。

在生产过程中，依照工艺要求反复地升降温（1250℃～1300℃），降温（20℃～30℃），每次装、出炉时，天车夹具、碳素产品都不可避免地会碰撞到火道墙上，这样火道墙就会发生变形，变形达到一定程度，就必须拆除重砌。

火道墙主要损坏形式：传统工艺采用耐火砖加耐火泥浆砌筑，采用了卧缝打灰、立缝不打灰的砌筑工艺，这样会出现砖缝泥浆脱落，影响了火道墙的整体结构强度。

由于砌砖更多的注重了火道墙的牢固性，但忽视了火焰的流向，不可避免地出现温度死角，对产品的均匀性造成影响。

在生产过程中由于产生不均匀热膨胀以及频繁升降温和装出焙烧品的撞击，造成火道墙变形，继而火焰不走正道→温度死角→温差变大→炉箱变形等恶性循环，能耗增大，降低炉体寿命，出现频繁中小修。

目前国内碳素焙烧炉的设计是50年代从国外引进的技术，火道墙采用砖砌筑结构，经历了半个世纪，并为大多数碳素厂所采用。

随着生产实践的进一步深入，该技术的一些技术问题也逐渐暴露出来。

（1）边火道墙向外突出或整体倾斜，使料箱变窄，装出炉困难；（2）中间火道向内外凹陷，使火道变窄，影响热流气体的流动和燃烧效果；（3）火道墙裂缝严重，导致漏风漏料，影响产品质量，增大热能损耗，破损比较严重的火道墙必须进行中修、大修，由于火道墙是由小块耐火砖砌筑而成，拆除一条火道墙大约需要7～8小时，重新砌筑需24小时左右，拆除并重砌一条火道墙就必须搬运近17吨的材料，这不仅给修炉工作带来困难，而且给车间的正常生产增加难度。

碳素焙烧炉的发展及应用碳素焙烧炉（Carbonization Furnace）是一种用于将有机物质（如木材、稻草、生物质废弃物等）转化为高纯度碳素材料的设备。

碳素焙烧炉通过控制炉内温度、气氛和时间等参数，将有机物质中的挥发性成分去除，并保持稳定的碳素结构，从而获得高质量的碳材料。

碳素焙烧炉的发展历程可以追溯到古代，如今在许多领域都有广泛的应用。

随着科学技术的进步和工业化的发展，碳素焙烧炉变得更加高效和智能化。

现代碳素焙烧炉主要有电阻加热炉、电弧炉和微波加热炉等。

这些炉型可以根据需要自动控制温度、压力和气氛，提高生产效率和产品质量。

碳素焙烧炉的应用广泛。

首先是在冶金工业中，用于生产金属冶炼和炭素材料。

例如，焙烧炉可以将黄铜废料和废旧矿石转化为高质量的金属材料。

其次，在化工工业中，焙烧炉可以用于制备活性炭、焦炭和石墨等碳素材料。

活性炭在污水处理、空气净化和生物质能源等方面有重要的应用。

另外，碳素焙烧炉还用于生产高纯度碳纤维。

碳纤维是一种轻质、高强度和耐高温的材料，广泛应用于航空航天、汽车制造和体育器材等领域。

焙烧炉可以通过控制温度和气氛，实现碳纤维材料的高度纯化和结晶。

此外，碳素焙烧炉在环保领域也有重要意义。

利用焙烧炉对生活垃圾、农业废弃物和生物质废弃物进行焚烧处理，不仅可以减少固体废物的体积，还可以将有机物转化为燃料和能源。

这对于解决现代社会面临的废物处理和能源短缺问题具有重要意义。

总之，碳素焙烧炉在冶金工业、化工工业、材料科学和环境保护等领域都有广泛应用。

随着科技的不断进步，碳素焙烧炉将会变得更加高效和智能化，为人类的发展带来更多的可能性。

炭素焙烧炉节能研究与应用分析摘要：随着社会经济的高速发展以及群众日常生活水平的不断提升，社会已经进入到了全新的发展阶段中，这也为炭素材料工业的发展起到了良好的促进作用，无论是在产品、质量还是规格等方面，其都取得了十分优异的效果。

然而，炭素制品在实际生产阶段中，往往会消耗大量的能源，为了进一步响应国家方面的节能减排需求，就必须要针对所用的炭素焙烧炉展开全面的改进优化，在不影响原本生产效率的同时，大幅度降低资源消耗。

因此，文章首先对目前炭素焙烧炉存在的问题以及节能需求展开深入分析；在此基础上，提出炭素焙烧炉节能的具体优化措施。

关键词：炭素焙烧炉；节能研究；优化措施引言：炭素焙烧炉，其属于炭素产品生产过程中至关重要的生产设备，并且在实际生产阶段中起到了十分关键的作用，通过炭素焙烧炉，生阳极在填充料保护下（防止氧化以及变形）进行高热处理，使煤沥青炭化的工艺过程称为焙烧。

焙烧是生产炭阳极最重要的热处理工序之一，煤沥青炭化生成的沥青焦把骨料和粉料颗粒牢固的连接成整体，炭质生块的物理化学性质发生一系列变化，如挥发分已基本排尽、质量减少、体积收缩、真密度增加，导电及导热性能提高。

阳极焙烧是阳极生产中的最后和最重要的工序，其目的是通过焙烧使阳极达到必要的质量特性。

焙烧把物理过程和化学过程结合在同一个工序中进行，其中有些过程是同时进行的，有些则是随着温度的升降依次进行的。

制品的焙烧过程，主要是粘结剂沥青的焦化过程，即是沥青进行分解、环化、芳构化和缩聚等反应的综合过程。

焙烧的过程变化决定着制品物理、化学性能的变化，是焙烧控制作业的理论依据，因此认识焙烧的过程非常重要。

同时，炭素焙烧炉所采用的焙烧工艺，以及其自身的炉型结构，这些都会对焙烧产品的质量产生直接影响，站在实际情况的角度上来看，目前我国大部分厂家当中所采用的主要为敞开式环式焙烧炉，而随着生产规模的逐步拓展，以及产能方面的增加，如果在实现节能减排的同时进行清洁生产，已经成为了目前炭素生产过程中需要主要考虑的目标。