процесс прокаливания

Прокаливание сырья является важным процессом в производстве углерода, и качество прокаливания сырья является обязательным условием для обеспечения качества конечного продукта. Производственный процесс и процесс работы цеха обжига следующие:
Сырье, соответствующее требованиям качества, транспортируется автомобилями на склад сырья, а материалы захватываются грейферным краном в указанную сырьевую цистерну. В соответствии с производственными требованиями грейферный ковш захватывается в верхний бункер дробилки, а сырье размером менее 40 мм грубо измельчается дробилкой. Сырье смешивается и контролируется преобразованием частоты на складе сырья, а затем транспортируется в печь для обжига кожаным ленточным конвейером. Подача сырья на печь осуществляется равномерно и своевременно подачей в печь системой подачи. Их прокаливают при высокой температуре 1250-1350 градусов и квалифицируют. После охлаждения охлаждающей водяной рубашкой они выгружаются автоматической системой разгрузки.
(1) Оборудование для прокаливания
В настоящее время основное оборудование для кальцинации в Китае включает кальцинаторы с резервуаром, вращающиеся печи, электрические кальцинаторы и кальцинаторы с вращающимся слоем. Наша компания использует декарбонизатор ниже по течению.
Структура кальцинатора:
① Корпус печи: включает ванну для прокаливания, нагревательную печь и воздушный канал предварительного нагрева. Стальной швеллер представляет собой усиленную раму, а верх печи соединен стяжками и снабжен регулировочными пружинами. Корпус печи расположен на подовой плите печи, которая опирается на плиту печи и ножки.
② Камера отработанного тепла расположена на стыке между дымоходом восьмого этажа и коллекторным дымоходом.
③ Загрузочное и разгрузочное оборудование расположены вверху и внизу печи соответственно.
④ Другие конфигурации включают вытяжные вентиляторы, дымоходы и т. д.
⑵ Определение прокаливания
Процесс высокотемпературной термической обработки углеродистого сырья в условиях воздушной изоляции (обычно прокаливают при 1200 град -1500 град). Сырье после прокаливания обычно становится хрупким и твердым, что облегчает разрушение материала.
⑶. Цель прокаливания
① Исключение летучих веществ из сырья
② Улучшить прочность сырья
③ Исключение влаги из сырья
④ Уменьшить удельное электрическое сопротивление и увеличить механическую прочность
(4) Контроль температуры кальцинатора
Регулирование температуры кальцинатора в основном зависит от контроля горения топлива. Газовое топливо, используемое в кальцинаторах нашей компании, основано на летучих веществах, образующихся из углеродсодержащего сырья в процессе кальцинации. Способ сжигания кальцинирующего газа относится к диффузионному способу сжигания. После того, как летучие компоненты газа выделяются, они смешиваются с воздухом при горении. Под действием всасывания отрицательного давления пламя и дым кружным путем движутся вдоль направления дымохода, передавая тепло в бак печи, а дым выводится снаружи печи через дымоход.
Ключом к повышению производительности печи для обжига и качества обожженного материала является соответствующее повышение температуры печи и расширение зоны обжига. Поэтому для обеспечения качества обожженного материала необходимо строго контролировать температуру дымохода зоны обжига:
Первый слой: 1280-1350 градус Второй слой: 1250-1350 градус
Три слоя: 1250-1320 Четыре слоя: 1250-1300 градус
Восьмой этаж: 1000-1150 градусов требуется небольшой перепад температур в дымоходе.
Факторы, влияющие на температуру и качество прокаливания
Температурный контроль – это регулирование различных факторов, влияющих на горение, для того, чтобы топливо в каждом слое топки достигало необходимой интенсивности горения, а температура соответствовала требованиям производственного процесса.
Три основных элемента
При регулировке и контроле температуры печи топливо, воздух и отрицательное давление являются тремя основными факторами, влияющими на температуру прокаливания.
⑴ Влияние топлива
В обычном производстве летучие вещества, образующиеся в процессе прокаливания сырья, являются основной частью источника тепла. При соблюдении печных условий, разумной организации горения, а содержание летучих веществ в сырье достигает более 9 процентов, то летучие вещества становятся единственным источником тепла для печного производства. В производстве при недостаточном количестве летучих веществ температура прокаливания будет снижаться, что повлияет на качество прокаливания.
Чтобы в полной мере использовать летучие вещества и обеспечить равномерную и стабильную разгрузку источника тепла, необходимо иметь разумное соотношение сырья и непрерывные операции загрузки и разгрузки, чтобы обеспечить стабильную работу кальцинатора. Необходимо отсутствие избыточного сопротивления или поступления воздуха в систему каналов летучих веществ, а также соответствующие условия отрицательного давления и температуры. Только при соблюдении этих условий могут быть соблюдены требования к температуре прокаливания.
⑵ Влияние объема воздуха
Кальцинирование представляет собой, по сути, процесс быстрой реакции окисления, требующий стабильного горения, непрерывной подачи достаточного количества воздуха и хорошего контакта между кислородом и топливом, что является предпосылкой для горения. Обжиг печи осуществляется в дымоходе. Ключом к организации горения является количество и подача воздуха, а также способ смешивания с одним и тем же топливом, при котором топливо сжигается в узком сечении, тонких каналах и намотке (непрерывной в начале и конце горения). каждый слой) дымоход.
В процессе прокаливания количество воздуха, используемого в печи, должно быть умеренным, и его количество не должно быть слишком большим сразу, чтобы предотвратить слишком высокие местные температуры и обжечь корпус печи; Также необходимо избегать неполного сгорания топлива из-за переменного забора воздуха, что может привести к низкой температуре дымовых газов и недостатку тепла в летучих веществах, выбрасываемых из сырья в баке, формируя низкотемпературную циркуляционную ситуацию, непосредственно влияющую на качество прокаливания и производство. Хотя кальцинатор косвенно нагревает сырье в резервуаре, сжигая его в дымоходе, присутствие сильной окислительной атмосферы в дымоходе не окисляет сырье. Однако имеется большое количество избыточного воздуха, подаваемого или присутствующего в дымоходе, и нецелесообразно контролировать температуру, регулируя количество топлива для достижения короткопламенного горения. Это связано с тем, что лишний воздух не участвует в горении, отдавая тепло в дымоход и увеличивая нагрузку на систему дымоудаления.
После предварительного нагрева воздух легче смешать с газом и сжечь, чем холодный воздух, с более высокой скоростью нагрева. Пока температура позволяет, для участия в горении следует предпочесть подогрев воздуха. Как правило, кальцинатор с прямым потоком всегда использует воздух для предварительного нагрева для поддержки горения, в то время как кальцинатор с обратным потоком в основном использует холодный воздух для поддержки горения.
⑶ Влияние отрицательного давления
В процессе прокаливания кальцинатор находится в состоянии отрицательного давления, которое создается работой вентилятора дымоудаления, установленного в дымоходе; Контроль отрицательного давления в печи является чрезвычайно важным звеном в производстве обжига. Топливо и воздух для горения, используемые в топке, всасываются при отрицательном давлении, а величина всасывания и скорость потока определяются величиной отрицательного давления. Если отрицательное давление слишком велико, расход воздуха в дымоходе будет большим, а потери тепла будут большими. Если отрицательное давление слишком мало, летучие вещества будет трудно удалить, а подача воздуха для горения будет недостаточной. Продукты, которые уже обожжены, не будут своевременно выгружены из печи. Верх печи загорится, интенсивность горения уменьшится, а температура печи будет низкой, что повлияет на качество прокаливания и производительность.
Все три взаимозависимы и незаменимы; Взаимозависимые и взаимообусловленные; Взаимосвязанные, все меняется сразу. Только умеренная координация между этими тремя может обеспечить температуру, необходимую для качества. Независимо от того, какой фактор не сбалансирован, это будет отражаться на температуре, вызывая снижение или колебания качества прокаливания.
При недостатке топлива в декарбонизаторе кинетическая энергия топлива недостаточна; Недостаток воздуха, неполное сгорание топлива, несгорание остатков топлива в топке, возможное повреждение дымохода и оборудования; Отсутствие всасывания отрицательного давления ограничивает поступление топлива и воздуха в топку, а дымовые газы после сжигания не могут быть своевременно выведены из топки. Сгорание топлива не может продолжаться нормально. При том же разрежении топки, если топлива будет слишком много, соответственно уменьшится объем воздуха, и сгорание топлива будет неполным; Если объем воздуха слишком велик, а объем топлива относительно уменьшен, летучие вещества, которые не были закачаны в печь за счет отрицательного давления, будут выходить из верха печи, загрязняя окружающую среду. Когда в печь подается определенное количество топлива, если отрицательное давление слишком велико, а количество воздуха, поступающего в печь, также велико, будет избыточный воздух для горения, увеличивая потери тепла и потери сырья при горении. печь для обжига с прямым нагревом значительно увеличится. Все вышеперечисленные явления приведут к низкой температуре и повлияют на качество прокаливания.
Если отрицательное давление кальцинатора слишком высокое, летучие вещества, выделяемые из сырья, высоки, а координация воздуха хорошая, будут сверхвысокие температуры или локальные сверхвысокие температуры, которые могут вызвать чрезмерное повреждение горения корпус печи и сырье.
2. Высокая температура и время прокаливания являются решающими факторами качества прокаливания.
В производстве обжига производительность и качество тесно связаны, и различные факторы в конечном итоге отражаются на температуре печи. Следовательно, температура печи является наиболее важным технологическим параметром в процессе прокаливания, а температура прокаливания является основой качества прокаливания и основным фактором, влияющим на качество прокаливания. Высочайшая температура внутри кальцинатора и продолжительность выдержки при высоких температурах определяют качество прокаливаемого сырья. В связи с непрерывным движением сырья в обжиговой печи под продолжительностью выдержки сырья при высоких температурах понимается время, в течение которого сырье проходит через высокотемпературную зону обжига в печи. Если высокотемпературная зона прокаливания большая, то длительность выдержки сырья при высоких температурах также велика. Поэтому обычно считается, что высокая или низкая температура прокаливания и длина высокотемпературной зоны прокаливания являются ключевыми факторами, определяющими качество прокаливания и выход.
Влияние других факторов
⑴ Влияние сырья
① Влияние влаги. Влага в сырье является дорогим и бесполезным веществом, которое напрямую влияет на температуру прокаливания и влияет на качество прокаливания. Как правило, на каждый 1 процент увеличения содержания воды в сырье температура прокаливания снижается примерно на 20 градусов. Процесс термического обезвоживания сырья не только потребляет энергию, но и увеличивает количество дымовых газов, уносит тепло, снижает тепловой КПД печи. В печи с прямым нагревом раскаленное сырье вступает в контакт с водяным паром, увеличивая потери при горении и снижая фактический выход сырья при прокаливании.
Влажное сырье с высоким содержанием влаги вызовет трудности при предварительном измельчении и транспортировке. Влажный порошок и мелкие частицы будут адсорбироваться на поверхности зубчатого вала, загрузочном желобе, воронке элеватора, транспортной ленте и воронке, вызывая проблемы с брезентом, засорением и смешиванием различных сырьевых материалов.
② Влияние летучих веществ - количество летучих веществ в нефтяном коксе мало влияет на качество углеродных продуктов, но влияет на процесс прокаливания. После выхода летучих веществ, если они не могут быть сожжены немедленно, на стенке топки и внутренней стенке канала, по которому проходят летучие вещества, будет откладываться слой низкокачественного отложенного углерода, вызывая изменения в структуре горения. Если своевременно не обработать осадок, он может полностью заблокировать летучий канал, что приведет к задымлению и возгоранию печи, а также к повреждению корпуса печи.
③ Воздействие порошковых материалов - во время предварительного дробления и транспортировки нефтяного кокса большее количество порошкообразных материалов не только теряет и загрязняет окружающую среду, но также приводит к явлению подвешивания и блокировки брезента бункера и бункера. Если содержание воды в материале немного больше, это будет более серьезно, что приведет к затруднениям в работе.
Во время процесса прокаливания выпускной канал летучих компонентов порошкообразного кокса не является гладким, а летучие компоненты мелкого заполнителя заворачиваются в него и выносятся за пределы печи, что приводит к появлению черных частиц и выпуску охлаждающего устройства. стрельба. Чрезмерное количество порошка может вызвать неконтролируемую подачу, закоксовывание и засорение печи, что сделает производство невозможным. Чем больше пороха, тем больше будут потери при горении и увеличится выход летучих веществ. Избыток летучих веществ при сгорании будет еще больше, что приведет к слишком высокой температуре дымовых газов.
⑵ Влияние добавления и удаления материалов
Способы подачи и разгрузки кальцинатора являются важными компонентами технологической системы печи и важными факторами, влияющими на качество кальцинации.
① Движение сырья в печи
Движение сырья в кальцинаторе поддерживается за счет добавления и выгрузки материалов. Только при непрерывном перемещении сырья в печи можно непрерывно выводить летучие вещества и поддерживать их в определенном количестве, а температуру можно стабилизировать в заданном диапазоне. Непрерывное перемещение сырья может уменьшить или избежать закоксовывания, а также уменьшить закупорку летучих каналов. Непрерывные упражнения могут своевременно охлаждать кальцинированное сырье, уменьшая потери сырья при окислении. Прерывистое движение будет вызывать периодические изменения вышеперечисленных факторов, что не способствует производству.
② Равномерная и скоординированная подача и разгрузка
Загрузка и разгрузка декарбонизатора могут осуществляться только равномерно для достижения равномерного поглощения тепла и передачи сырья, выпуск летучих веществ может быть равномерным и стабильным, а контроль температуры печи может быть улучшен.
③ Подача, разгрузка и охлаждение в герметичных условиях
Загрузочные и разгрузочные порты кальцинатора соединены с печью, а загрузка и разгрузка должны осуществляться в герметичных условиях. В противном случае это приведет к возгоранию, окислению сырья и повышению зольности. После прокаливания сырье также должно подвергаться непрямому сухому охлаждению в герметичных условиях, чтобы предотвратить попадание воды и сжигание сырья. Из-за системы отрицательного давления в печи для обжига разница давлений внутри и снаружи печи создает трудности и трудности с герметизацией, что делает работу по герметизации печи более важной и частой.
(6) Показатели качества прокаленного кокса:
Зольность ＜ {{0}},5%; Содержание летучих веществ <0,5 процента; Истинный удельный вес Больше или равен 2,060 г/см3; Порошковое сопротивление не более 480 мкОм·м; Прокаленный кокс, не соответствующий требованиям, не допускается к следующему производственному процессу.