1、12.1 原料預碎2.2 煅燒工藝 （包括：原料煅燒的目的及指標控制 、煅燒工藝的主體參數 、 煅燒過程原料的物化性質變化 ）2.3 煅燒設備分類2.4 罐式煅燒爐煅燒方法2.5 回轉窯煅燒方法2.6 電熱煅燒爐煅燒方法 本本章章主主要要內內容容2碳質原料塊度過大，不僅在煅燒工序保證不了煅后料質量的均一性，而且受到碳質原料塊度過大，不僅在煅燒工序保證不了煅后料質量的均一性，而且受到煅燒設備的限制，使加料和排料造成困難，還會影響中碎設備的效率。因此碳煅燒設備的限制，使加料和排料造成困難，還會影響中碎設備的效率。因此碳質原料在煅燒前要預先破碎到質原料在煅燒前要預先破碎到505070mm70mm左右

2、的中等塊度，以確保大小塊料均能左右的中等塊度，以確保大小塊料均能得到均勻的深度煅燒。得到均勻的深度煅燒。注意：原料破碎也不能過細，否則會造成粉料過多和增加煅燒燒損量。注意：原料破碎也不能過細，否則會造成粉料過多和增加煅燒燒損量。煅燒是炭素生產的第一道熱處理工序，煅燒使各種碳質原料的結構和物理煅燒是炭素生產的第一道熱處理工序，煅燒使各種碳質原料的結構和物理化學性質發生一系列變化。化學性質發生一系列變化。無煙煤和石油焦都含有一定數量的揮發份，需要進行煅燒。無煙煤和石油焦都含有一定數量的揮發份，需要進行煅燒。瀝青焦和冶金焦的瀝青焦和冶金焦的成焦溫度比較高（成焦溫度比較高（10001000以上），相當

3、于炭素廠內煅燒爐的溫度，可以不再煅以上），相當于炭素廠內煅燒爐的溫度，可以不再煅燒，只需烘干水分即可。但如果瀝青焦與石油焦在煅燒前混合使用，則應與石燒，只需烘干水分即可。但如果瀝青焦與石油焦在煅燒前混合使用，則應與石油焦一起送入煅燒爐煅燒。天然石墨和炭墨則不需要進行煅燒。油焦一起送入煅燒爐煅燒。天然石墨和炭墨則不需要進行煅燒。3原料煅燒目的：原料煅燒目的：（1 1）排除原料中的水分和揮發份）排除原料中的水分和揮發份 炭素原料通常都含有一定數量的揮發份，原料經過煅燒可排除其中的揮發炭素原料通常都含有一定數量的揮發份，原料經過煅燒可排除其中的揮發份，從而提高原料的固定碳含量。炭素原料一般都含有份，

4、從而提高原料的固定碳含量。炭素原料一般都含有3 31010的水份，通過的水份，通過煅燒排除原料中的水份，有利于破碎、篩分及磨粉等作業的進行，提高碳素原煅燒排除原料中的水份，有利于破碎、篩分及磨粉等作業的進行，提高碳素原料對粘結劑的吸附性能，有利于產品質量的提高。料對粘結劑的吸附性能，有利于產品質量的提高。（2 2）提高原料的密度和機械強度）提高原料的密度和機械強度 炭素材料經過煅燒，由于揮發份的排除，體積收縮，密度增大，強度提高，炭素材料經過煅燒，由于揮發份的排除，體積收縮，密度增大，強度提高，同時獲得較好的熱穩定性，從而減少制品在煅燒時產生二次收縮。原料煅燒越同時獲得較好的熱穩定性，從而減少

5、制品在煅燒時產生二次收縮。原料煅燒越充分，對產品質量就越有利。充分，對產品質量就越有利。4（3）改善原料的導電性能。 炭素原料經過煅燒后排除了揮發份，同時分子結構也發生變化，電阻率降低從而提高了原料的導電性。一般來說，原料煅燒程度越高，煅后料的導電性越好，對生產制品的質量越有利。（4）提高原料的抗氧化性能。 炭素原料經過煅燒，隨著溫度的升高，通過原料的熱解和聚合過程，氫、氧、硫等雜質相繼排出，化學活性下降，物理化學性質趨于穩定，從而提高了原料的抗氧化性能。 原料的煅燒質量一般用粉末比電阻和真密度兩項指標控制。原料的煅燒程度越高，則煅后料粉末比電阻越低，同時真密度也越高。 5煅燒溫度是煅燒工序的

6、主要控制參數。經過1300煅燒的碳質原料已達到充分收縮，因此通常的煅燒溫度選擇1300左右比較合適。 如果煅燒溫度過低，碳質原料就得不到充分收縮，原料中揮發份不能完全排除，原料的理化性能不能達到均勻穩定，在下一步焙燒過程中原料顆粒會再次收縮，會導致制品變形或產生裂紋，而且制品的密度和機械強度都比較低。（為了避免碳質原料顆粒在焙燒熱處理時產生再收縮，一般煅燒溫度應高于焙燒溫度。） 如果煅燒溫度過高，原料體積密度降低，制品機械強度下降，而且砌筑煅燒爐的耐火材料也不允許煅燒溫度提得過高。 因此，合適的煅燒溫度是既可以保證煅燒物料的質量，又可以延長煅燒設備的使用壽命。根據長期的生產經驗，碳質原料的煅燒

7、溫度一般為12501380。 61）原料所含揮發分的排除 碳質原料在煅燒過程中的變化是復雜的，既有物理變化又有化學變化。原料在低溫烘干階段（200以下）所發生的變化（主要是排除水份），基本上是屬于物理變化；而在揮發份的排出階段，主要是化學變化，原料中既發生芳香族化合物的分解，又產生縮聚過程。碳質原料所含揮發分的高低，取決于原料成焦溫度或變質程度的高低。一般石油焦和無煙煤都從200300 開始排出揮發分。揮發分逸出量隨煅燒溫度的升高而增大，在一定溫度范圍內揮發分的排出達到最大值（石油焦為500700，無煙煤為700850）。若繼續升高溫度.揮發份的排出量會急劇下降；當溫度達到1100以上時，揮發

8、份排出基本停止，煅后碳質物料的揮發份含量降低到0.5%以下。相對而言，煅燒過程中無煙煤揮發份的排出比石油焦平穩。7揮發分電阻率82 2）原料的真密度變化）原料的真密度變化各種碳質原料煅燒后的真密度都有較大程度的提高，特別是各種石油焦的真密度，從煅燒前的1.421.61g/cm3，提高到2.002.12g/cm3，提高了約40%。如圖所示，煅燒過程中煅燒料的真密度隨煅燒煅溫度的變化呈很好的直線關系。這表明測定煅燒料的真密度可以直接反映碳質原料的煅燒程度以及所處的煅燒溫度。煅燒料真密度的提高，主要是由于碳質原料在高溫下不斷逸出揮發份并同時發生分解縮聚反應，導致結構重排和體積收縮的結果。碳質原料煅燒

9、過程中真密度的增大與其揮發份的逸出密切相關。由于真密度可以表示煅燒料的結構致密化程度和微晶規整化程度，因此煅后料的真密度可以用來評價煅后料質量的優劣以及煅燒工藝的好壞。一般來說，在同樣溫度下煅燒后物料的真密度越高，則其趙容易石墨化。 93 3）原料的抗抗氧化性變化）原料的抗抗氧化性變化隨著煅燒溫度的提高，碳質原料所含雜質逐漸排除，降低了碳質原料的化學活性。同時，隨著煅燒溫度的提高，碳質原料所含雜質逐漸排除，降低了碳質原料的化學活性。同時，在煅燒過程中碳質原料熱解逸出的碳氫化合物在原料顆粒表面和孔壁沉積一層致密有光在煅燒過程中碳質原料熱解逸出的碳氫化合物在原料顆粒表面和孔壁沉積一層致密有光澤的熱

10、解炭膜，其化學性能穩定，從而提高了煅后料的抗氧化性能。澤的熱解炭膜，其化學性能穩定，從而提高了煅后料的抗氧化性能。4 4）原料的體積（密度）變化）原料的體積（密度）變化所有碳質原料煅燒后體積都有所收縮，但收縮程度不一樣，原料揮發分含量大并在煅燒所有碳質原料煅燒后體積都有所收縮，但收縮程度不一樣，原料揮發分含量大并在煅燒過程中逸出量多，則其體積收縮大。例如，成焦溫度比較低的石油焦在煅燒過程中體積過程中逸出量多，則其體積收縮大。例如，成焦溫度比較低的石油焦在煅燒過程中體積收縮比較大，達到收縮比較大，達到20%20%以上，而成焦溫度接近煅燒溫度的瀝青焦，煅燒后體積收縮很小。以上，而成焦溫度接近煅燒溫

11、度的瀝青焦，煅燒后體積收縮很小。總之，在煅燒過程中，炭素原料的物理化學性質的變化主要取決于炭素原料的性質，也總之，在煅燒過程中，炭素原料的物理化學性質的變化主要取決于炭素原料的性質，也取決于煅燒溫度。一般煅燒溫度控制在取決于煅燒溫度。一般煅燒溫度控制在13501350左右，此時，炭素原料形成碳原子平面網左右，此時，炭素原料形成碳原子平面網絡呈兩維空間的有序排列，如果經過更高的煅燒溫度，其中所含雜質的進一步排除，原絡呈兩維空間的有序排列，如果經過更高的煅燒溫度，其中所含雜質的進一步排除，原子熱運動加劇，碳原子的平面網格將逐漸向三維空間的有序排列轉化，原料性質更趨穩子熱運動加劇，碳原子的平面網格將

12、逐漸向三維空間的有序排列轉化，原料性質更趨穩定。應該指出，炭素原料經過煅燒后，仍殘留有少量的揮發份，一般在定。應該指出，炭素原料經過煅燒后，仍殘留有少量的揮發份，一般在0.50.5以下，而灰以下，而灰份的含量有所增加。份的含量有所增加。10炭素原料煅燒是在不同的煅燒爐內進行的，根據不同的爐型，其煅燒工藝也有各自不同炭素原料煅燒是在不同的煅燒爐內進行的，根據不同的爐型，其煅燒工藝也有各自不同的特點。的特點。目前采用較普遍的煅燒爐主要有三種：目前采用較普遍的煅燒爐主要有三種： （1 1）罐式煅燒爐；（）罐式煅燒爐；（2 2）回轉窯煅燒爐；（）回轉窯煅燒爐；（3 3）電熱煅燒爐。）電熱煅燒爐。罐式煅

13、燒爐由于加熱方式和使用燃料的不同，又可分為：罐式煅燒爐由于加熱方式和使用燃料的不同，又可分為：1 1）順流式罐式煅燒爐：燃氣的流動方向與原料的運動方向一致。）順流式罐式煅燒爐：燃氣的流動方向與原料的運動方向一致。2 2）逆流式罐式煅燒爐：燃氣的流動方向與原料的運動方向相反。）逆流式罐式煅燒爐：燃氣的流動方向與原料的運動方向相反。3 3）簡易罐式煅燒爐：中小廠采用的燃煤煅燒爐。）簡易罐式煅燒爐：中小廠采用的燃煤煅燒爐。以上幾種爐型，由于結構和煅燒工藝條件不同而有明顯差別，不僅傳熱介質類別不同，以上幾種爐型，由于結構和煅燒工藝條件不同而有明顯差別，不僅傳熱介質類別不同，更主要的是傳熱條件和煅燒氣氛

14、有所差異。罐式爐和焦爐基本上是一種加熱類型，即以更主要的是傳熱條件和煅燒氣氛有所差異。罐式爐和焦爐基本上是一種加熱類型，即以耐火磚火墻傳出的熱量間接加熱碳質原料。回轉窯則是另一種類型，燃燒氣體與碳質物耐火磚火墻傳出的熱量間接加熱碳質原料。回轉窯則是另一種類型，燃燒氣體與碳質物料接觸而直接加熱。電熱煅燒爐是借助電能轉化為熱能進行加熱，被煅燒物料同時起著料接觸而直接加熱。電熱煅燒爐是借助電能轉化為熱能進行加熱，被煅燒物料同時起著電阻發熱體的作用。電阻發熱體的作用。112.4.1 2.4.1 罐式煅燒爐主體結構（以順流式罐式煅燒爐為例）罐式煅燒爐主體結構（以順流式罐式煅燒爐為例）主要組成部分： 爐體

15、一罐式煅燒爐的爐 膛和加熱火道。 加、排料和冷卻裝置。 煤氣管道、揮發分集合 道和控制閥門。 空氣預熱室、煙道、排 煙機和煙囪。順流式罐式煅燒爐爐體結構順流式罐式煅燒爐爐體結構1煤氣管道；2煤氣噴口；3火道；4觀察口；5冷卻水套；6煅燒罐；7蓄熱室；8預熱空氣道12提高罐式爐產量和煅燒質量的方法 提高罐式爐產量和煅燒質量的關鍵是適當提高爐溫或延長煅燒帶，煅燒帶溫度必須控制在提高罐式爐產量和煅燒質量的關鍵是適當提高爐溫或延長煅燒帶，煅燒帶溫度必須控制在1250125013801380（指火道溫度、火道溫度與罐內物料溫度相差（指火道溫度、火道溫度與罐內物料溫度相差100100150150）范圍內，

16、火道溫度低于）范圍內，火道溫度低于12501250時要時要停產調整，直到溫度合格才能正常加排料。如果煅燒帶溫度偏低，就會影響罐式爐的產量和煅燒質量，停產調整，直到溫度合格才能正常加排料。如果煅燒帶溫度偏低，就會影響罐式爐的產量和煅燒質量，如果煅燒帶溫度過高，爐體就容易燒壞，導致爐子使用壽命縮短。影響煅燒溫度的主要因素是燃料、如果煅燒帶溫度過高，爐體就容易燒壞，導致爐子使用壽命縮短。影響煅燒溫度的主要因素是燃料、空氣量和負壓。空氣量和負壓。罐式煅燒爐的優缺點 優點：煅燒質量穩定，物料氧化燒損小，煅燒物料純度較高，揮發分可以充分利用，高溫廢氣通過蓄優點：煅燒質量穩定，物料氧化燒損小，煅燒物料純度較

17、高，揮發分可以充分利用，高溫廢氣通過蓄熱室預熱冷空氣，全爐熱效率比較高。熱室預熱冷空氣，全爐熱效率比較高。 缺點：爐體龐大復雜，需要大量鋼材和規格繁多的異性耐火磚（尤其是產能要求大時），砌筑技術要缺點：爐體龐大復雜，需要大量鋼材和規格繁多的異性耐火磚（尤其是產能要求大時），砌筑技術要求高，施工期較長，建設投資較大。求高，施工期較長，建設投資較大。 132.5.1 回轉窯的主體結構 回轉窯是一臺縱長的鋼板制成的圓筒，內襯耐火磚。窯體的大小根據生產需要而定，較小的回轉窯內徑只有1m左右，長20m左右；較大的回轉窯內徑可達2.53.5m，長6070m。回轉窯爐體結構如圖2-7所示。為了使物料能在窯內

18、移動，窯體要傾斜安裝，其傾斜度的大小一般為窯體總長的2.55%。 141筒體；2爐襯；3托輥；4輪緣；5大齒輪；6傳動齒輪；7爐頭；8排料口；9冷卻圓筒；10爐尾；11燃料噴口15窯身窯身 窯身由厚鋼板卷成圓筒并用焊接或鉚接而成，內襯耐火材料，按一定傾角安裝在兩對以上的托輪上。為了冷卻窯身由厚鋼板卷成圓筒并用焊接或鉚接而成，內襯耐火材料，按一定傾角安裝在兩對以上的托輪上。為了冷卻煅燒后灼紅的物料，在主窯的正下方另安裝一臺尺寸稍小的冷卻窯。冷卻窯的表面用淋水冷卻。煅燒后灼紅的物料，在主窯的正下方另安裝一臺尺寸稍小的冷卻窯。冷卻窯的表面用淋水冷卻。窯頭窯頭 其上有窯門和燃料噴口，作用是為了通風、噴

19、入燃料和隔絕爐端對外界的輻射熱。其上有窯門和燃料噴口，作用是為了通風、噴入燃料和隔絕爐端對外界的輻射熱。托輪、滾圈與擋輪托輪、滾圈與擋輪 托輪是安裝在一定位置上承受窯體重量并能隨窯體轉動的輪子；滾圈是安裝在窯體上的一個鑄鋼環，托輪是安裝在一定位置上承受窯體重量并能隨窯體轉動的輪子；滾圈是安裝在窯體上的一個鑄鋼環，窯體轉動時借助于滾圈回轉于托輪上；擋輪是為了防止運轉中窯體滑動，它安裝在滾圈兩側。窯體轉動時借助于滾圈回轉于托輪上；擋輪是為了防止運轉中窯體滑動，它安裝在滾圈兩側。傳動裝置傳動裝置 回轉窯的運轉是靠機械傳動的，電動機聯接減速箱，減速箱聯接減縮齒輪，減速齒輪聯接在窯體上的大齒輪回轉窯的運

20、轉是靠機械傳動的，電動機聯接減速箱，減速箱聯接減縮齒輪，減速齒輪聯接在窯體上的大齒輪圈上。圈上。密封裝置密封裝置 為了防止空氣漏入窯內，在窯頭、窯尾與窯體結合部位安裝密封裝置，密封裝置部位設有冷卻設備。密封材為了防止空氣漏入窯內，在窯頭、窯尾與窯體結合部位安裝密封裝置，密封裝置部位設有冷卻設備。密封材料一般為金屬、膠皮或石棉防風圈等。料一般為金屬、膠皮或石棉防風圈等。燃料噴嘴和排煙機燃料噴嘴和排煙機 為了燃燒和控制窯內溫度，在窯頭安裝有燃料噴嘴。回轉窯內的負壓靠煙囪和排煙機的抽力來控制，為了燃燒和控制窯內溫度，在窯頭安裝有燃料噴嘴。回轉窯內的負壓靠煙囪和排煙機的抽力來控制，窯內產生的廢氣也靠煙

21、囪和排煙機排入大氣。窯內產生的廢氣也靠煙囪和排煙機排入大氣。窯尾窯尾 窯尾直接與沉灰室相連，加料管由窯上方斜插入窯尾罩內。窯尾還與余熱鍋爐煙道相接或直接與通往排煙機的煙窯尾直接與沉灰室相連，加料管由窯上方斜插入窯尾罩內。窯尾還與余熱鍋爐煙道相接或直接與通往排煙機的煙道相連。道相連。冷卻裝置冷卻裝置 回轉窯的冷卻裝置是一個外面淋水的旋轉鋼筒，內砌耐火材料內襯，其傳動和固定裝置與回轉窯相同，排料回轉窯的冷卻裝置是一個外面淋水的旋轉鋼筒，內砌耐火材料內襯，其傳動和固定裝置與回轉窯相同，排料端安裝有密封裝置。端安裝有密封裝置。回轉窯主要由以下幾個部分組成16回轉窯煅燒工藝流程如圖所示。碳質原料經預碎后

22、送入貯料倉。貯料倉中的物料經圓盤或振動給料機連續向窯尾加料。物料隨窯體的轉動而緩慢向窯頭移動，物料在從窯尾向密頭移動過程中，首先經預熱帶預熱，然后經12501380的高溫帶煅燒。煅燒好的物料從窯頭下料管落入冷卻窯中。冷卻后的煅燒料經密封的排料機構定期排出。17 石石油油焦焦物料走向：窯尾窯頭冷卻機煅后倉煙氣走向：窯頭窯尾沉灰室余熱鍋爐凈化系統排空回轉窯內噴入的燃料與原料中逸出的揮發分一起燃燒（也包括少量原料的氧化和自燃），產生的高溫在窯內分成三個溫度帶：預熱帶、煅燒帶、冷卻帶。 181）預熱帶）預熱帶預熱帶位于窯尾開始的一段較長區域，物料在此帶脫水干燥和排出揮發分。應盡可能利用熱煙氣的熱量和揮

23、發分燃燒熱。該帶的高溫端溫度為8001100，加料端溫度為500600。窯筒體越短，則預熱帶也越短，窯尾溫度越高，排出的煙氣溫度就越高。物料變化：脫水并排出揮發分及硫分。2）煅燒帶（關鍵帶）煅燒帶（關鍵帶）煅燒帶的起點位于距煤氣噴嘴2m左右的地方。該帶溫度最高達1300以上，物料在此帶被加熱到1200左右。煅燒帶的長度取決于燃料和揮發分燃燒火焰的長度，一般約為35m，如煅燒揮發分含量較高的石油焦，煅燒帶的長度可增至810m。（1）煅燒帶溫度確定：煅燒帶溫度確定：煅燒帶的溫度是窯內物料承受的最高溫度，它對煅后焦質量起關鍵作用。但目前還無法直接測量回轉窯內的物料溫度，只能測量窯內煙氣溫度或內襯表面

24、溫度來代替煅燒帶溫度。由于煙氣溫度、內襯溫度和物料溫度間存在著溫差，且不同位置溫差不同，如下圖。19 無論是煙氣溫度還是內襯溫度，其最高溫度對應的都不是物料的最高溫度，而且對應關系也因窯內溫度分布隨時間的變化而變化。所以，替代的煅燒帶溫度并不能反映物料本身的溫度，如何精確調控煅燒帶物料溫度，還有待改進。 2021（2 2）煅燒帶長度確定：）煅燒帶長度確定： 根據煅燒帶的含義，煅燒帶應該是物料發生物理化學變化時所處的區域。對石油焦而言，從200250開始，便有揮發分逸出，但此時物料并未發生明顯的變化。隨著溫度的升高，揮發分逸出加劇，物料開始發生明顯的變化，此處應為煅燒帶的起點。其標志和判定標準為

25、內襯亮度增強，揮發分逸出激烈并產生火焰，物料由黑變紅，料層斜面與水平面的夾角由小變大，料層寬度由寬變窄之處為煅燒帶的起點；內襯亮度減弱，揮發分排出基本結束，料層表面無揮發分的燃燒火焰，溫度開始下降，料層斜面寬度及其與水平面的夾角基本穩定之處為煅燒帶的終點，起點到終點的距離即為煅燒帶的長度，如左圖。煅燒帶長度判定示意圖AA起點端 BB終點端 1料層斜面 2料層斜面與水平面夾角v判定煅燒帶起點到窯頭的距離時，主要以二次風嘴為參照，判定終點時以窯頭為參照。 22（3 3）煅燒帶的物料變化：）煅燒帶的物料變化： 隨著煅燒溫度的升高，碳原子網格層面直徑（隨著煅燒溫度的升高，碳原子網格層面直徑（LaLa）

26、增大，層間距減小，層面堆積厚度）增大，層間距減小，層面堆積厚度LcLc增大，見表增大，見表3 32 2。微觀結構。微觀結構變得規整，使其強度、密度、導電性及抗氧化性等各種性能得到大幅度提高，溫度越高，微觀結構規整程度越深，性變得規整，使其強度、密度、導電性及抗氧化性等各種性能得到大幅度提高，溫度越高，微觀結構規整程度越深，性能越好。實際生產中也能證明這一點，見表能越好。實際生產中也能證明這一點，見表3 33 3。233）冷卻帶）冷卻帶冷卻帶位于窯頭端，處于燃燒火焰前進方向的后面，長度為冷卻帶位于窯頭端，處于燃燒火焰前進方向的后面，長度為1.51.52m2m。經過此帶，物料溫度逐漸降至。經過此帶

27、，物料溫度逐漸降至800800900900。回轉窯煅燒用燃料除揮發分外，還可采用煤氣、重油或柴油。燃料從窯頭噴嘴噴入，與窯頭控制的空氣混合燃燒。燃回轉窯煅燒用燃料除揮發分外，還可采用煤氣、重油或柴油。燃料從窯頭噴嘴噴入，與窯頭控制的空氣混合燃燒。燃燒的熱氣流借助煙囪或排煙機的抽力，經過窯身加熱物料，然后從窯尾進入廢熱鍋爐。最后，廢氣從煙囪排入大氣。燒的熱氣流借助煙囪或排煙機的抽力，經過窯身加熱物料，然后從窯尾進入廢熱鍋爐。最后，廢氣從煙囪排入大氣。242.5.4 2.5.4 回轉窯傳熱方式及二次風的形成回轉窯傳熱方式及二次風的形成煅燒物料在回轉窯內受到燃燒氣體的對流、熱輻射和灼熱耐火材料熱傳導

28、的綜合加熱。煅燒物料在回轉窯內受到燃燒氣體的對流、熱輻射和灼熱耐火材料熱傳導的綜合加熱。煅燒物料在移動過程中，處于表面的物料受到熱氣流的對流和熱輻射加熱，也受到灼熱煅燒物料在移動過程中，處于表面的物料受到熱氣流的對流和熱輻射加熱，也受到灼熱耐火材料內襯的輻射加熱；貼近內襯的物料則受到灼熱耐火材料的直接加熱；處于堆積耐火材料內襯的輻射加熱；貼近內襯的物料則受到灼熱耐火材料的直接加熱；處于堆積料中間的物料則靠煅燒物料自身的熱傳導加熱。物料因窯體轉動而不停翻動，使物料交料中間的物料則靠煅燒物料自身的熱傳導加熱。物料因窯體轉動而不停翻動，使物料交替受熱，物料溫度比較均勻。替受熱，物料溫度比較均勻。為了

29、充分利用揮發分的熱量，使揮發分在窯內充分燃燒，提高煅燒帶溫度，回轉窯需要為了充分利用揮發分的熱量，使揮發分在窯內充分燃燒，提高煅燒帶溫度，回轉窯需要進行二次鼓風。增設二次鼓風后，一次風主要解決噴入燃料燃燒所需空氣，而從物料中進行二次鼓風。增設二次鼓風后，一次風主要解決噴入燃料燃燒所需空氣，而從物料中逸出揮發分的燃燒所需空氣主要靠二次鼓風供給。對于煅燒高揮發分石油焦，進行二次逸出揮發分的燃燒所需空氣主要靠二次鼓風供給。對于煅燒高揮發分石油焦，進行二次鼓風后可全部利用揮發分燃燒加熱而停用燃料。鼓風后可全部利用揮發分燃燒加熱而停用燃料。二次鼓風裝置是在窯體外圓適當位置安裝一臺隨窯同轉的離心式鼓風機，

30、再通過環管引二次鼓風裝置是在窯體外圓適當位置安裝一臺隨窯同轉的離心式鼓風機，再通過環管引出的送風管向窯內鼓風。鼓風機的電動機由窯外滑環供電。出的送風管向窯內鼓風。鼓風機的電動機由窯外滑環供電。 252.5.5 2.5.5 物料在回轉窯內的逗留時間、填充率和回轉窯產量計算物料在回轉窯內的逗留時間、填充率和回轉窯產量計算物料在回轉窯內的逗留時間t可按下式計算： 式中D窯內徑，m； n窯轉速，r/min； L窯體長度，m； 窯體傾斜角。 如果逗留時間過長，將使物料燒損增加，灰分增加，產量降低；如果逗留時間過短，則物料煅燒不透，煅燒質量變差。一般物料在窯內逗留時間不得少于30min。物料在窯內的填充率

31、為物料占窯體總容積的百分率。填充率高則窯的產量也高，但填充率超過一定范圍又會惡化操作條件，物料煅燒不透。一般物料在窯內的填充率為415%，窯的內徑增大，填充率應適當減小。LtDntg26物料在窯內的填充率為物料占窯體總容積的百分率。填充率高則窯的產量也高，但填充率超過一定范圍又會惡化操作物料在窯內的填充率為物料占窯體總容積的百分率。填充率高則窯的產量也高，但填充率超過一定范圍又會惡化操作條件，物料煅燒不透。一般物料在窯內的填充率為條件，物料煅燒不透。一般物料在窯內的填充率為4 415%15%，窯的內徑增大，填充率應適當減小。，窯的內徑增大，填充率應適當減小。筒體物料回轉窯的產量回轉窯的產量Q

32、Q可按下式計算：可按下式計算：Q=148nQ=148nD D3 3tgtg （t/ht/h）式中式中物料的堆積密度，物料的堆積密度，t/m3t/m3； 填充率，填充率，% %。271）煅燒帶的控制 煅燒帶的長度和位置對于煅燒作業有很重要的意義，因為它與物料的燒損有關，也與保護窯頭和煅燒的最高溫度有關。煅燒帶應處在保證窯頭不會被燒壞的最近距離，離窯頭過遠，物料的燒損將急劇增加。因為在這種情況下，送入窯內燃燒揮發分所需的空氣通過已煅燒好的溫度達11001200的料層時，就把物料燃燒了；煅燒帶越長，物料的燒損就越大。故此，過長將出現進入與揮發分燃燒的空氣量所剩無幾。所以，一方面使揮發分不能充分燃燒而

33、降低其熱效率，以致影響爐溫；另一方面，未完全燃燒的揮發分可能在窯尾處隨物料帶進的空氣一起燃燒而窯尾煙氣溫度急劇升高。因此，在回轉窯的煅燒生產中，煅燒帶的加長應在煅燒帶方向都能保持最高溫度才是有益的。當煅燒帶加長時，只要加快回轉窯的轉速，使物料在窯內移動的速度加快，就可以提高回轉窯的生產能力。回轉窯的二、三次風設置就是解決難題的方法之一。2.5.6 回轉窯煅燒工藝的控制回轉窯煅燒工藝的控制282）煅燒物料移動速度的控制 如果煅燒物料在窯內運動速度過快，物料在窯內停留時間短，物料煅燒程度和質量受到影響；如果煅燒物料運動速度太慢，將會使物料氧化燒損增大，灰分含量增加，回轉窯的生產能力降低。一般確保物

34、料在窯內停留30min。3）給料量的控制 為了保證煅燒的質量，在回轉窯的生產中，一般要求給料量均勻、穩定和連續。只有這樣，才能保證回轉窯熱工制度的穩定。如果給料量少而且不均勻，會使物料燒損大而降低實收率，回轉窯的生產能力也將受到影響；若給料量過多，則料層過厚，一方面物料可能燒不透，煅燒質量變差，另一方面，由于給料量過多，窯內阻力增大，煙氣流通性變差，從而惡化煅燒條件。因此，在回轉窯的煅燒生產中，對于物料的粒度組成，以及給料量的多少是否適宜，給料量是否穩定與均勻，都必須予以高度重視。回轉窯給料量多少取決于窯體的內徑，窯徑越大，填充率便越低。一般規定窯內料層厚度以200300mm為宜。294）燃料

35、和空氣混合量的控制 回轉窯煅燒過程中，燃料量和空氣量的合理配比是保證回轉窯煅燒溫度的關鍵。一般來講，燃料完全回轉窯煅燒過程中，燃料量和空氣量的合理配比是保證回轉窯煅燒溫度的關鍵。一般來講，燃料完全燃燒所需的實際空氣量要比理論空氣量大一些，而實際空氣的需要量究竟要比理論的需要量大多少，燃燒所需的實際空氣量要比理論空氣量大一些，而實際空氣的需要量究竟要比理論的需要量大多少，可用空氣過剩系數表示：可用空氣過剩系數表示： a(m)a(m)V V空空V0V0空空 式中：式中：a(m)a(m)空氣過剩系數；空氣過剩系數； V V空空實際空氣需要量；實際空氣需要量； V0V0空空理論空氣需要量。理論空氣需要

36、量。 在回轉窯的煅燒生產中，空氣過剩系數是衡量燃料燃燒是否合理的標志。通常空氣過剩系數正常，燃在回轉窯的煅燒生產中，空氣過剩系數是衡量燃料燃燒是否合理的標志。通常空氣過剩系數正常，燃料就能完全地燃燒，煅燒的溫度就能保持在較高的水平料就能完全地燃燒，煅燒的溫度就能保持在較高的水平( (此時目測火焰呈白色此時目測火焰呈白色) )。如果空氣過剩系數較。如果空氣過剩系數較大，則空氣就會過量，窯內熱氣體量就要增大。同時，由于煙氣要帶走大量的熱，這勢必影響回轉窯大，則空氣就會過量，窯內熱氣體量就要增大。同時，由于煙氣要帶走大量的熱，這勢必影響回轉窯的煅燒溫度的煅燒溫度( (此時目測火焰呈紅褐色此時目測火焰

37、呈紅褐色) )。因此，在回轉窯的煅燒生產中，一旦發現因空氣和燃料配合量。因此，在回轉窯的煅燒生產中，一旦發現因空氣和燃料配合量不合理而造成煅燒溫度下降時，都要注意及時調整空氣供給量。正常情況下，空氣過剩系數以不合理而造成煅燒溫度下降時，都要注意及時調整空氣供給量。正常情況下，空氣過剩系數以1.051.051.101.10為宜。為宜。305）窯內負壓的控制 回轉窯在正常生產時，窯內始終保持負壓。負壓大小對窯內的溫度控制有較大影響，負壓過大或過小對窯內的溫度控制和整個煅燒都是不利的。 在燃燒及給料量相對穩定的情況下，負壓過大，則： （A）窯內抽力增大，粉料會被吸走而導致煅燒實收率下降。 （B）窯內

38、火焰會被拉長，相應地使煅燒帶的熱力強度和溫度降低，為了保證煅燒質量，就必須增大燃料用量。 （C）揮發分燃燒不完全而被吸入煙道燃燒，導致廢氣溫度過高，不僅熱量損失，而且容易燒壞排煙設備。 （D）窯尾溫度過高，造成剛進入窯尾的物料產生不均勻的突然收縮，揮發分也急劇逸出，導致煅后粉料增多。 負壓過小，則： （A）造成窯內外壓差小，使窯頭窯尾冒煙，惡化操作環境。 （B）燃燒火焰不穩定，窯頭有引起火焰反撲的危險。 （C）煅燒帶由于火焰不長而變短，直接影響煅燒質量和產量。 （D）窯內煙氣流動性變差，造成窯內混濁不清，難以觀察煅燒溫度。 回轉窯的負壓控制，是回轉窯生產操作的重要因素。控制好負壓，就能使煅燒帶

39、的位置和長度保持正常。 312.5.7 2.5.7 提高回轉窯產能的途徑提高回轉窯產能的途徑1) 回轉窯實收率的影響因素（1）石油焦質量 在石油焦質量指標中，硫分在煅燒過程中失重很小，灰分則更小，而揮發分將排除殆盡，水分則完全被排除。因此原料焦中水分和揮發分的含量是影響煅燒實收率的重要因素。含量大，則煅燒過程中物料失重大，實收率降低。我國的石油焦生產工藝中是用水力出焦的，石油焦中水分含量遠大于質量標準的要求，一般平均在67%，導致實收率降低。揮發分含量受焦化溫度和時間等因素影響，一般為1014。揮發分提供煅燒過程中需要的熱量，從而可以節省外供燃料，但揮發分過大，不僅使實收率降低，也給煅燒操作帶

40、來困難。因此揮發分最好控制在12以下。2.5.7 提高回轉窯產能的途徑提高回轉窯產能的途徑32（2 2）石油焦粒度）石油焦粒度石油焦粒度的大小或粗細程度一般用粉焦量來表示，粉焦量就是粒度小于石油焦粒度的大小或粗細程度一般用粉焦量來表示，粉焦量就是粒度小于8mm8mm的粉料占總物料的重量的粉料占總物料的重量百分比。由于粉料粒度越小，比表面積越大，化學反應速度越快，其氧化損失越大。并且粉料在窯內百分比。由于粉料粒度越小，比表面積越大，化學反應速度越快，其氧化損失越大。并且粉料在窯內飛揚、懸浮，與空氣接觸機會增多，氧化損失增大，從而使實收率降低。粉料還易于被煙氣抽到沉降飛揚、懸浮，與空氣接觸機會增多

41、，氧化損失增大，從而使實收率降低。粉料還易于被煙氣抽到沉降室，在沉降室中燃燒消耗，更細的粉料隨同煙氣進入除塵裝置，但收集的粉料不能作為原料重新送去室，在沉降室中燃燒消耗，更細的粉料隨同煙氣進入除塵裝置，但收集的粉料不能作為原料重新送去煅燒，只能另作處理，造成實收率的降低。沉降室中的積料人工扒出來，因回收比較困難，有時也另煅燒，只能另作處理，造成實收率的降低。沉降室中的積料人工扒出來，因回收比較困難，有時也另作處理，使實收率降低。總之，粉焦量越大，實收率越低，這是造成實收率低的一個重要因素。作處理，使實收率降低。總之，粉焦量越大，實收率越低，這是造成實收率低的一個重要因素。（3 3）煅燒帶溫度、

42、長度和位置）煅燒帶溫度、長度和位置煅燒帶溫度高，促進焦碳氧化反應的進行，使反應速度加快，增大了焦炭的氧化損失，使實收率降低；煅燒帶溫度高，促進焦碳氧化反應的進行，使反應速度加快，增大了焦炭的氧化損失，使實收率降低；煅燒帶長，焦碳在高溫狀態下與空氣接觸的機會和時間增多，引起焦炭的氧化損失增大，實收率降低；煅燒帶長，焦碳在高溫狀態下與空氣接觸的機會和時間增多，引起焦炭的氧化損失增大，實收率降低；當煅燒帶位置遠離窯頭，冷卻帶較長時，熾熱的高溫物料在向窯頭移動過程中長時間與空氣接觸，造當煅燒帶位置遠離窯頭，冷卻帶較長時，熾熱的高溫物料在向窯頭移動過程中長時間與空氣接觸，造成焦炭的氧化損失增大，實收率降

43、低。成焦炭的氧化損失增大，實收率降低。（4 4）空氣過剩系數）空氣過剩系數空氣過剩系數大，窯內剩余的空氣量增大，強化焦炭氧化反應的進行，使焦炭氧化損失增大，實收率空氣過剩系數大，窯內剩余的空氣量增大，強化焦炭氧化反應的進行，使焦炭氧化損失增大，實收率降低。降低。（5 5）窯內負壓）窯內負壓窯內負壓大時，煙氣流速加快，被抽走的粉料量增大，導致實收率降低。窯內負壓大時，煙氣流速加快，被抽走的粉料量增大，導致實收率降低。332）提高煅燒實收率的途徑（1）控制煅燒帶于標準范圍內，不僅是溫度，煅燒帶的長度和位置也要控制。在維持正常的煅燒條件下，盡量減少窯尾排煙機的總排煙量，降低窯尾煙氣流速和溫度，窯尾負

44、壓不要太大，這樣使粉塵抽走量減少。（2）控制好助燃風量，特別是一次風和二次風對焦炭的氧化燒損影響較大，所以要特別注意不要過量，以降低焦炭的氧化損耗，提高實收率。（3）原料應預先經過篩分，小于70mm的篩下料不經過預碎而直接供給回轉窯使用，減少進窯的粉料量。（4）保持好冷卻機內的負壓，防止冷卻機中的水蒸氣進入回轉窯。在冷卻筒的進料端設置水管直接噴淋灼熱的煅后料，快速冷卻，可大大減少煅后料在冷卻筒中的氧化，同時產生的水蒸氣用風機抽出。（5）力爭實現少用或不用燃料進行煅燒。（6）窯頭嚴格密封，減少從窯頭進入窯內的空氣量。（7）回轉窯的溫度、空氣量和燃料應實現自動測定和調節。342.5.8 回轉窯煅燒

45、碳質物料的優缺點與罐式煅燒爐和電熱鍛燒爐相比，用回轉窯燃燒碳質物料有以下優點： 1）結構簡單，材料單一，造價低，修建速度快。2）生產能力大，中等規格的回轉窯生產能力為2.53.5t/h。3）原料更換方便，對原料適應性強，適用于煅燒各種碳質物料。4）便于實現機械化和自動化。5）燃料消耗少，煅燒高揮發分延遲石油焦時，主要靠揮發分的燃燒來維持窯內高溫。6）使用壽命長，一般可用2030年。回轉窯的缺點是：1）物料氧化燒損大，一般為10%左右。2）由于窯體繞一定軸線旋轉，并且煅燒物料在窯內轉動，造成耐火材料內襯的磨損和脫落，導致物料灰分增加和檢修頻繁。 35 u2.6.1 2.6.1 電熱煅燒爐的結構電熱煅燒爐的結構電熱煅燒爐是一種結構比較簡單的立式電阻爐，通過安裝在爐筒兩端的電極，利用物料本身的電阻構成通路，使電能轉變成熱能，加熱碳質物料到高溫，從而達到煅燒