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碳素制作新工艺-新型碳素煅烧炉

2016年07月13日  次点击

碳素制作新工艺-新型碳素煅烧炉

  煅烧是碳素制品生产中的一个重要工序,其煅烧质量对制品的品质以及后续各工艺的技术指标有很大影响,是生产合格碳制品的重要保证。煅烧过程可使焦炭发生复杂的物理化学变化,排出挥发分、水分、提高致密度以及导电性,同时焦炭结构收缩,微观结构得到规整,结构缺陷得到弥补,生成优质煅后焦。目前成熟的碳素煅烧系统如石油焦煅烧系统均可以达到煅烧周期较短的要求,由于冷却,以及对碳素回收工业中氟化物的抗腐蚀性差等原因,其适应性以及产率较低。以广泛采用的石油焦回转窑煅烧炉为例,耐火材料采用Si3N4或SiC,热量送入回转窑体对碳粉进行煅烧,其冷却速度受到极大限制。同时在电解铝碳废料中,带有少量的氟化盐,在高温煅烧时形成氟化盐蒸气,和耐火材料反应变成SiF4,导致窑头工作环境发生恶化,对最终的碳素产品质量很大的影响。回转窑煅烧焦生产工艺是目前国内广泛采用的煅烧石油焦生产工艺,据不完全统计,我国已有回转窑煅烧焦厂43家,年产量约450万T,占国内总产量的56%。但在生产过程中,普遍存在能源消耗量大、烧损较大和产品质量不稳定等问题。以贵州铝厂为例,所使用的煅烧系统是一台规格为Φ2。2mX45m的煅烧回转窑,设计生产能力为6t/H,主要针对石油焦的煅烧工艺。回转窑窑头温度约为I200°C左右,窑尾没有快速冷却,煅烧之后的高温碳粉容易在空气中燃烧容易导致烧损,同时耐火内衬采用的是Si化合物耐火材料,不能有效的抗氟腐蚀。较为成熟的碳素煅烧炉技术,炭素煅烧回转窑炉,由通体部分、支撑装置、传动装置、三次风装置、窑头罩、窑尾罩、窑头窑尾密封、挡轮等构成,耐火材料设置在筒体以及窑头窑尾罩内壁。通过后燃烧室燃烧,产生的高温气体从窑头送入窑体,但是高温气态流并没有将空气隔离,和固态流直接接触,在耐火衬板窑体内实现煅烧,同时实现了从窑头到窑尾的温度实现梯度变化,这样受到了高温限制,但是其仍不能做到抗氟腐蚀,同时也不能实现快速冷却,要实现高产量必须设计非常巨大的煅烧系统,其产率比较低。同时,国内其他的碳素煅烧炉技术,在碳素煅烧时为了隔绝空气,普遍采用的火道方式,将焦和火道采用耐火材料隔开,气态流和固态流不直接接触,则极大的限制了其煅烧温度。随着工业的发展,从废弃物中对碳素进行分离提纯,并进行煅烧成焦,实现废弃物再利用。同时针对碳素煅烧工艺优化,生产周期缩短,降低各项生产消耗指标,努力做到充分煅烧挥发分,同时减少烟气排放,降低环保设备的工作负荷和减少焦油的排放量,实现节能减排是非常有必要的。

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