石油焦生產工藝及設備第一頁，共87頁。目錄1.石油焦簡介1.1石油焦簡介1.2石油焦制備工藝

1.3石油焦特性

1.4石油焦分類1.5石油焦選購2.石油焦用途2.1電解鋁原理簡介2.2石油焦制電解陽極

2.3石油焦其他用途3.熟焦加工工藝及設備第二頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.1工藝原理簡介

3.1.2罐式煅燒爐工藝3.1.3回轉窯工藝3.1.4電煅燒爐工藝3.2主要設備及輔機

3.3主要設備廠家

3.4主要設備運輸方案4.石油焦市場4.1石油焦市場簡介4.2國內主要生產廠家及行情第三頁，共87頁。1.1石油焦簡介石油焦是原油經蒸餾將輕重質油分離后，重質油再經熱裂轉化而成的產品。本質是一種部分石墨化的炭素形態。從外觀上看，為形狀不規則，大小不一的黑色塊狀（或顆粒），有金屬光澤，顆粒具多孔隙結構，主要的元素組成為碳，其余的為氫、氧、氮、硫和金屬元素，不能熔融。廣泛用于冶金、化工等工業作為電極或生產化工產品的原料。第四頁，共87頁。1.2石油焦制備工藝國內外生產石油焦的焦化工藝早期為釜式焦化或平爐焦化，目前大量使用的是延遲焦化，此外少數煉油廠采用流化焦化、接觸焦化等焦化工藝，石油焦的性質首先與原料有關，也和焦化工藝有關。以下主要對延遲焦化做介紹第五頁，共87頁。延遲焦化渣油以很高的流速通過加熱爐的爐管，將渣油加熱到500℃左右，立即進入一座數十米高的焦化塔，渣油在焦化塔內靠自身帶入的熱量進行焦化反應，從塔頂排出大量的汽一液產品，殘留下焦炭，焦炭的數量占入塔渣油量的10％～20％。延遲焦化裝置一般是一臺加熱爐配備兩座焦化塔，加熱到指定溫度的渣油進入兩座焦化塔中的一座，當焦炭在焦化塔內生成和積累到一定高度，即將熱渣油切換到另一座焦化塔中。對于焦化塔外的汽一液產品回收分餾系統而言，是連續生產的，對于兩座焦化塔而言，只有一座處于焦化生產狀態，另一座則處于出焦或準備狀態。渣油在焦化塔內的焦化時間約需24h，視渣油性質及循環比的大小，每塔處理量有所區別，用水力除焦設備(壓力高于10MPa的高壓水)切割及卸出塔內生成的焦炭。第六頁，共87頁。第七頁，共87頁。延遲焦化的原料主要有減壓渣油(直餾渣油)、二次加工渣油(如熱裂化渣油、催化裂化渣油、輕油裂解渣油、石油瀝青)，有時直接使用原油。石油焦的質量首先與原油或渣油的成分及特性有關，各種原油的性質不同，所以經過蒸餾加工后得到的渣油性質也不一樣，就是同一種原油經過不同的加工裝置后，渣油的性質也有很大差異。中國延遲焦化原料多數為減壓渣油，其密度都小于1，結焦值不大，由于減壓渣油中膠質及瀝青質含量高，而芳烴的含量少，焦化時大多生成蜂窩狀或海綿狀結構(也有少量的低級針狀焦生成)，因此這種石油焦的石墨化后電阻率較高及熱膨脹系數較大。一般延遲焦化工藝生產的延遲焦揮發分含量高達10％～15％、粉焦多，而且焦炭的機械強度較低。第八頁，共87頁。1.3石油焦特性表征石油焦物理化學性質的指標有灰分、硫分、揮發分、真密度、孔隙率、電阻率、熱膨脹系數和機械性能等。a.灰分灰分是指一種物質中的固體無機物的含量。石油焦灰分中主要元素為鐵、硅、鈣、鋁、鈉、鎂，還有少量的釩、鈦、鉻等。生產電解鋁用的陽極材料和電解氯化鈉溶液的石墨陽極時應限制石油焦中釩的含量。影響石油焦灰分大小的因素首先是原油的含鹽量和脫鹽程度，原油中的鹽分經過蒸餾或裂解加工后大部分富集在渣油里，一小部分沉積在爐管、容器、設備里，而渣油中的鹽分大部分殘留在焦炭中。石油焦的灰分還受冷卻水及卸焦用高壓水含鹽量的影響，特別是多次重復利用的冷卻水和卸焦用高壓水一般含鹽分比較高。生產出來的石油焦如堆放在露天，地面上的泥沙或刮風帶來的泥沙也會增加石油焦的灰分，生產石墨制品的石油焦灰分一般應小于0.5％，生產高純石墨所用的石油焦灰分不應大于0.15％。第九頁，共87頁。b.硫分硫是影響石油焦質量的雜質之一，石油焦的含硫量取決于渣油的含硫量，渣油中的硫分有30％～40％殘留在石油焦中，如果含硫量較高的渣油事先加氫脫硫，減少渣油中的含硫量，由此得到的石油焦含硫量相應降低。石油焦中的硫可分為硫的有機化合物(硫醚、硫醇、磺酸等)和硫的無機化合物(硫化鐵、硫酸鹽)兩類。一般煅燒到1300℃左右脫硫效果不大，只有將煅燒溫度提高到1450℃左右才能有較明顯的脫硫效果，一部分硫化物需在石墨化的高溫下才能排出。對生產鋁電解用陽極材料及生產石墨制品而言，硫是一種有害元素，含硫量較大的石油焦生產的石墨電極在石墨化過程中產生“氣脹”現象，容易導致產品裂紋。含硫較高的石墨電極煉鋼時，噸鋼電極消耗量有所增加，中國多數產地的石油焦硫分較低，只有使用國內高硫原油或進口高硫原油的煉油廠生產的石油焦硫分較高。第十頁，共87頁。c.揮發分把石油焦隔絕空氣加熱到一定溫度，其中有機質和一部分礦物就會分解成氣體或液體逸出，再減去石油焦中的水分，就是揮發分。石油焦揮發分的大小表明其焦化溫度的高低，釜式焦的焦化溫度較高、可達700℃左右，因此釜式焦的揮發分較低(3％～7％)，而延遲焦化石油焦的焦化溫度只有500℃左右，所以揮發分高達8％～15％，延遲焦化生產的石油焦其揮發分不僅取決于焦化溫度，還和渣油通人焦化塔的裝填時間及向焦炭層吹入蒸汽的條件有關，同一塔卸出的焦炭揮發分也差別很大，如位于塔底的焦炭結構較致密，體積密度大，揮發分較低，而塔頂部的焦炭結構疏松，揮發分要高得多。石油焦揮發分的多少對炭素制品質量并無多大影響，但對煅燒作業有影響，高揮發分的石油焦使用一般結構的回轉窯或罐式爐煅燒都有困難，需對煅燒設備進行必要改造，才能適應煅燒高揮發分石油焦的需要。第十一頁，共87頁。d.真實密度指材料在絕對密實狀態下的體積內固體物質的實際體積，不包括內部空隙。石油焦在1300℃煅燒后的真密度的大小是衡量石油焦質量的主要項目，一般來講，煅燒后真密度越高，說明這種焦容易石墨化，而且石墨化后電阻率較低、熱膨脹系數較小，石油焦的體積密度表示焦炭結構的致密程度，并且與機械強度成正比。真實密度除與焦炭的體積密度有關外，還和焦炭的顆粒度有關。e.電阻率是用來表示各種物質電阻特性的物理量。未經煅燒的生焦電阻率很高，接近于絕緣體，經過煅燒后，電阻率急劇下降，石油焦的電阻率與煅燒溫度成反比，經1300℃煅燒過的石油焦電阻率降低到500μΩ?m左右。第十二頁，共87頁。f.熱膨脹系數物體由于溫度改變而有脹縮現象。其變化能力以等壓下，單位溫度變化所導致的體積變化，即熱膨脹系數。石油焦的熱膨脹系數主要取決于渣油的性質，也即渣油中芳烴的含量和瀝青質的含量，芳烴含量高及瀝青質、膠質含量低的渣油，生產出的石油焦其熱膨脹系數較低，針狀焦就是這樣的石油焦。生產大規格的超高功率石墨電極和接頭坯料應該采用熱膨脹系數較低的針狀焦。石油焦的熱膨脹系數與測試溫度有關，中國測試熱膨脹系數的標準溫度為100～600℃，測試溫度不同所得的結果不能直接比較。第十三頁，共87頁。g.機械性能石油焦的機械性能包括“可破碎性”、脆性和磨損率等指標，石油焦的“可破碎性”及脆性在電極制造工藝中有一定的實際意義，可破碎性可以用焦炭在破碎前后的尺寸比來評價，而脆性是表示焦炭在運輸和傳送過程中發生破碎的可能性。表征石油焦磨損率的測試方法是轉鼓試驗法，原焦的磨損率與其揮發分含量成正比，與體積密度成反比，煅燒后的石油焦磨損率顯著下降。第十四頁，共87頁。1.4石油焦分類石油焦通常有下列四種分類方法：a.按加工方法：分為生焦和熟焦。前者由延遲焦化裝置的焦炭塔得到，又稱原焦，含較多的揮發分，強度差；后者是生焦經煅燒（1300℃）處理得到，又稱煅燒焦。b.按硫含量的高低：分為高硫焦（硫的質量含量高于4%）、中硫焦（硫含量2%～4%）和低硫焦（硫含量低于2%）。硫含量主要取決于原料油的含硫量。硫含量增高，焦炭質量降低，其用途亦隨之而改變。第十五頁，共87頁。c.按顯微結構形態的不同：分為海綿焦和針狀焦。前者多孔如海綿狀，又稱普通焦。后者致密如纖維狀，又稱優質焦。在性質上針狀焦與海綿焦有顯著的差別，具有高密度、高純度、高強度、低硫量、低燒蝕量、低熱膨脹系數及良好的抗熱震性能等特點；在導熱、導電、導磁和光學上都有明顯的各向異性；孔大而少，略呈橢圓形，破裂面有清晰的紋理結構，觸摸有潤滑感。針狀焦主要是以芳烴含量高、非烴雜質含量較少的渣油制得。第十六頁，共87頁。d.按照形態的不同：分為針狀焦、彈丸焦或球狀焦、海綿焦、粉焦四種。針狀焦：具有明顯的針狀結構和纖維紋理，主要作用煉鋼中的高功率和超高功率石墨電極。海綿焦：含硫高，含水率高，表面粗糙。彈丸焦或球狀焦：形狀呈圓球形，直徑0.6~30mm，因表面光滑所以含水率較低.一般是由高硫高瀝青質渣油生產，只能用于發電，水泥等工業燃料。粉焦：經流態化焦化工藝生產，其顆粒（直徑0.1~0.4mm）揮發份高熱膨脹系數高，不能直接用于電極制備和碳素行業。第十七頁，共87頁。針狀焦海綿焦彈丸（球狀）焦粉焦第十八頁，共87頁。1.5石油焦選購石油焦的質量很大程度上取決于原料的性質及其加工條件。主要的質量指標有：a.純度：指石油焦中硫及灰分等的含量。高硫焦炭會導致制品在石墨化時發生氣脹，造成炭素制品裂縫。高灰分會阻礙結構的結晶，影響炭素制品的使用性能。b.結晶度：指焦炭的結構和中間相小球體的大小。小的小球體形成的焦炭，結構多孔如海綿狀，大的小球體形成的焦炭，結構致密如纖維狀或針狀，其質量較海綿焦優異。在質量指標中，真密度粗略地代表了這種性能，真密度高表示結晶度好。第十九頁，共87頁。c.抗熱震性：指焦炭制品在承受突然升至高溫或從高溫急劇冷卻的熱沖擊時的抗破裂性能。針狀焦的制品有好的抗熱震性，因而有較高的使用價值。熱膨脹系數代表這種性能。熱膨脹系數愈低，則抗熱震性愈好。d.顆粒度：反應焦炭中所含粉末焦和塊狀顆粒焦（可用焦）的相對含量。粉末焦大多數是在除焦和貯運過程中受擠壓摩擦等機械作用破碎而成，所以其量大小也是一種機械強度的表現。生焦經煅燒成熟焦后可以防止破碎。顆粒焦多、粉末焦少的焦炭，使用價值較高。第二十頁，共87頁。

測定水分時允許在焦堆上采樣，水分指標不作拒收條件第二十一頁，共87頁。2.石油焦用途第二十二頁，共87頁。2.1電解鋁原理簡介電解鋁就是通過電解得到的鋁。現代電解鋁工業生產采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強大的直流電后，在950℃-970℃下，在電解槽內的兩極上進行電化學反應，既電解。第二十三頁，共87頁。工藝流程碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強大的直流電后，在950℃-970℃下，在電解槽內的兩極上進行電化學反應，即電解。化學反應主要通過這個方程進行：2Al2O3+3C==4Al+3CO2。陽極：2O2ˉ+C-4eˉ=CO2↑陰極:Al3+3eˉ=Al。陽極產物主要是二氧化碳和一氧化碳氣體，其中含有一定量的氟化氫等有害氣體和固體粉塵。為保護環境和人類健康需對陽極氣體進行凈化處理，除去有害氣體和粉塵后排入大氣。陰極產物是鋁液，鋁液通過真空抬包從槽內抽出，送往鑄造車間，在保溫爐內經凈化澄清后，澆鑄成鋁錠或直接加工成線坯、型材等。第二十四頁，共87頁。第二十五頁，共87頁。2.2石油焦制電解陽極鋁電解過程中碳陽極日平均消耗2cm左右，需要定期向電解槽中添加新陽極糊(自焙陽極)，或定期更換新陽極塊(預焙陽極)，使鋁電解槽保持正常運轉。鋁電解生產對碳陽極的基本要求是：抗熔鹽侵蝕，有較低的電阻、較高的純度和較好的機械強度。碳陽極質量及工作狀況對鋁電解電流效率、鋁電解電能消耗及物料消耗的影響較大。鋁電解槽正常運轉時，碳陽極的歐姆電壓降為300～600mV，占槽電壓的10％～15％，噸鋁碳陽極凈耗400～500kg(按殘極回收計)。通過提高原料質量，改進生產配方和工藝、陽極結構形式以及陽極的工作制度，可以提高陽極工作質量。第二十六頁，共87頁。123456第二十七頁，共87頁。自焙陽極和預焙陽極自焙陽極是利用鋁電解槽自身熱量使陽極糊中的瀝青熱解，焦化后與骨料碳粒形成致密的固體陽極。自焙陽極多為整體式單陽極，按導電鋼棒(陽極棒)插入方式分為側插(或旁插)棒自焙陽極和上插棒自焙陽極兩種。第二十八頁，共87頁。第二十九頁，共87頁。上插棒自焙陽極。導電鋼棒從陽極上部插入者稱上插自焙陽極。上插自焙陽極由陽極框套、陽極鋼棒、碳陽極本體及框套升降機構等組成。上插棒自焙陽極鋁電解槽的電流容量達80～160kA，陽極電流密度為0.6～0.75A/cm。

第三十頁，共87頁。側（旁）插自焙陽極。導電棒(陽極棒)從側部插入者稱側插自焙陽極。側插自焙陽極由陽極框架、陽極棒、碳陽極本體及陽極升降機構組成。側插棒自焙陽極鋁電解槽的電流容量達到40～130kA，陽極電流密度為0.7～1.0A/cm2，電流容量在10萬A以下的中小型鋁電解槽大多用側插自焙陽極。由于從鋁電解槽的側部插入陽極棒，電流均勻分布受到陽極寬度的限制。此外，陽極底部中心部位溫度高，散熱不好，也限制了鋁電解槽容量的擴大。第三十一頁，共87頁。自焙陽極的操作包括加陽極糊、拔陽極棒、釘陽極棒(上插自焙陽極為插入)、轉接陽極小母線、抬陽極框架和調整陽極高度等。當自焙陽極操作不當和陽極糊質量差時，會引起陽極故障，直接影響鋁電解槽的電流分布并破壞原有的溫度制度，導致鋁電解電流效率

下降和鋁電解電能消耗增加等。常見的自焙陽極故障有流(漏)陽極糊、陽極斷層、陽極裂紋、陽極掉塊、陽極長包、陽極著火和氧化等。與預焙陽極相比，自焙陽極的優點是可以連續工作而不用更換，利用電解槽熱量焙燒陽極，節省能量；陽極制造不需要成形和焙燒設備，節省投資。缺點是瀝青煙直接在鋁電解槽上部散發，嚴重污染環境，給鋁電解產生的煙氣凈化和鋁電解自動化操作帶來困難；另外，自焙陽極操作比預焙陽極復雜，陽極歐姆壓降也較高。20世紀80年代以后，新建大鋁廠已不采用此種槽型。第三十二頁，共87頁。預焙陽極鋁電解槽預焙陽極由多個陽極碳塊組組成。每個陽極碳塊組由1～2塊寬700～900mm、長1400～1700mm、高500～600mm的陽極碳塊、陽極導桿和鋼爪等部分組成。用生鐵澆鑄或碳糊搗固，把碳塊與鋼爪固結在一起，與鋼爪連結的陽極導桿用專用卡具壓緊固定在陽極母線上，陽極升降機構用以升降陽極。第三十三頁，共87頁。預焙陽極多為間斷式操作，即每組陽極可使用18～28d。當陽極碳塊消耗到其原有高度的25%左右時，為避免鋼爪熔化在鋁電解槽中，須將預焙舊陽極碳塊吊出，用新的預焙陽極碳塊取代。取出的碳塊被稱為“殘極”。清除鋁電解質后的殘極經破碎可用作制造陽極的原料。預焙陽極導桿和鋼爪經清理和修理后可重復使用。預焙陽極的操作有吊出殘極、清理殘極、陽極組裝、換上新陽極和調整陽極高度等。預焙陽極操作比較簡單，易于機械化，沒有瀝青煙害，有利于電解槽向大容量化方向發展，但建設制造預焙陽極的工廠投資較高，為大多數新建大鋁廠所采用。第三十四頁，共87頁。2.3石油焦其他用途可作為鍋爐、汽電共生、水泥窯等燃料直接當做化學品。如元素磷、碳化鈣、碳化硅的碳素來源制成生產元素磷、二氧化鈦、碳化硅電路的電極制成石墨第三十五頁，共87頁。3.熟焦加工工藝及設備第三十六頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.1工藝原理簡介生焦的灰分含量不大于0.5%，揮發分約為11%左右，品質接近于無煙煤。在煉鋼用的石墨電極或制鋁、制鎂用的陽極糊（融熔電極）時，為使生焦適應要求，必須對生焦進行煅燒，目的是將石油焦揮發分盡量除掉，減少石油焦再制品的氫含量，使石油焦的石墨化程度提高，從而提高石墨電極的高溫強度和耐熱性能，并改善了石墨電極的電導率。第三十七頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.1工藝原理簡介炭素煅燒在隔絕空氣的條件下進行高溫（1200℃-1500℃）熱處理的過程稱為煅燒。煅燒過程中石油焦從元素組成到組織結構都發生了一系列顯著的變化。各種炭素原料在煅燒過程中，先后進行了熱分解和熱縮聚以及碳結構的重排。隨著縮合反應的進行，發生了晶粒互相接近，導致原料因收縮而致密化。這種收縮（致密化）直到揮發分排盡才結束。同時，隨熱處理的進行，焦炭發生脫氫反應和脫硫反應，電阻率也隨著結構變化直線下降。第三十八頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.1工藝原理簡介焦炭煅燒工藝視所用煅燒設備不同而異。目前，國內外通用的煅燒爐有以下幾種：1）罐式煅燒爐；2）回轉窯；3）電煅燒爐。第三十九頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.2罐式煅燒爐工藝罐式爐是將炭素原料放在煅燒罐內，耐火磚火墻傳出的熱量以輻射方式來間接加熱炭素原料的爐子。常用的有順流式罐式爐和逆流式罐式爐兩種。第四十頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.2罐式煅燒爐工藝第四十一頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.2罐式煅燒爐工藝-----順流式罐式煅燒爐工藝煅燒物料運動的方向與熱氣體運動總的流向一致的罐式煅燒爐稱為順流式罐式煅燒爐。順流式罐式爐兩側火道的最高溫度可達到1300℃-1350℃。加熱燃料由兩部分組成，一部分是原料煅燒時排出的揮發分，另一部分是外加煤氣。第四十二頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.2罐式煅燒爐工藝-----順流式罐式煅燒爐工藝原料通過爐頂的加料機構間斷地或連續地加入罐內，接受罐兩側火道間接加熱。原料在罐內經過預熱帶排出水汽及一部分揮發分，再往下經過煅燒帶（相當于加熱火道的1-3層）。在此處，火道溫度達到1250℃-1350℃。原料在煅燒帶繼續排出揮發分，同時產生體積收縮，密度、強度不斷提高。最后，原料從煅燒帶繼續排出揮發分，同時產生體積收縮，密度、強度不斷提高。最后，原料從煅燒罐底部落入帶有冷卻水套的冷卻筒，使灼熱的原料迅速冷卻下來，再經過密封的排料機構定期或連續排出第四十三頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.2罐式煅燒爐工藝-----逆流式式罐式煅燒爐工藝罐內煅燒物料流向與火道內熱氣流運動總方向相反的罐式爐叫逆流式罐式爐。第四十四頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.2罐式煅燒爐工藝-----逆流式式罐式煅燒爐工藝逆流式煅燒罐與順流式煅燒罐工藝類似。不同點在于：逆流式煅燒罐的兩側是加熱火道，火道是沿罐體的高度配置的，每層火道是用硅磚和火道蓋板砌筑的，燃料從第八層火道噴嘴噴入（或從第五層火道噴嘴噴入），燃燒后沿火道由下向上迂回流動，最后經集合煙道到余熱鍋爐或副煙道排出。由于煅燒料是由上往下移動，而熱煙氣由下往上迂回流動，就使物料與煙氣在爐內形成了逆流，從而提高了熱的利用率。第四十五頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.3回轉窯工藝目前世界上大約有85％的煅后焦是用回轉窯生產的。用回轉窯煅燒炭素原料，與罐式爐不同的是：罐式爐的煅燒物料是間接受熱的，而回轉窯中煅燒物料是受火焰直接加熱的。

第四十六頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.3回轉窯工藝第四十七頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.3回轉窯工藝第四十八頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.3回轉窯工藝回轉窯生產時，原料從貯料倉經過給料機連續向大窯窯尾加料，由于窯體略呈傾斜，所以隨著筒體的緩慢轉動，原料就逐漸向窯頭移動。從窯頭噴嘴噴入煤氣或重油，與窯頭控制的空氣混合燃燒，形成一個長達5-10m的高溫煅燒帶，煅燒帶達到1200-1350℃。原料在窯內停留的時間只有50-60min，窯內所產生的廢氣則借助排煙機和煙囪的抽力排入大氣。

回轉窯的燃料為煤氣或重油，還有煅燒物料所排出的揮發分。當煅燒揮發分低的炭素原料（如瀝青焦或無煙煤）時，燃料噴嘴連續工作；當煅燒揮發分大于5％的原料時，噴嘴僅在大窯升溫時工作，在升溫以后，為了調整燃燒帶才偶爾進行工作。在正常情況下，很少用外加燃料，主要靠煅燒料排出的揮發分燃燒來維持窯內高溫。第四十九頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.4電煅燒爐工藝電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，把炭素原料加熱到高溫（1300℃-1400℃），從而達到煅燒的目的。第五十頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.4電煅燒爐工藝第五十一頁，共87頁。3.1加工工藝

3.1.4電煅燒爐工藝開始進行煅燒時，因為生料的電阻很大，需在爐底加入已煅燒過的料約1/3，然后，生料從位于爐頂的漏斗裝入，直到裝滿，電極端部應埋入物料達300-500mm深，以免電極與高溫區域的原料被氧化。當物料尚未加熱時，電阻大，應調高電壓，使有一定的電流通過，隨著物料的溫度上升，電阻逐步降低，電流上升。此時，根據規定的電流調整電壓（最適當的電壓、電流值及排料時間和數量，應根據多次試燒確定），當電流達到規定值時，表示爐內物料的溫度已達到要求的溫度，即可排料。新料進入，電流又降低。排料的數量及時間間隔視材料的真密度而定，一般是每隔20min排料一次。第五十二頁，共87頁。3.2主要設備及輔機罐式煅燒爐------分類

(1)按料罐數量分，有6罐爐、12罐爐、16罐爐、20罐爐、24罐爐、28罐爐等。因為爐子以組為單元，而一組有4個料罐，所以爐子的料罐數是4的倍數。

(2)按料罐的形狀分，有直罐爐和斜罐爐。(3)按火道層數分，有4～5層火道爐、6層火道爐和8層火道爐。

(4)按煙氣與物料流動的方向分，有順流式爐和逆流式爐。(5)按燃料的種類分，有燃氣爐、燃油爐和燃煤爐。(6)按結構的復雜程度分，有標準式爐和簡易式爐。第五十三頁，共87頁。3.2主要設備及輔機罐式煅燒爐----順流式罐式爐結構順流式罐式爐由以下幾個主要部分組成：1)爐體包括罐式爐的爐膛和加熱火道；2）加料、排料和冷卻裝置；3）煤氣管道、揮發分集合道和控制閥門；4）空氣預熱室、煙道、排煙機和煙囪。爐體是由若干個用耐火磚砌成的相同結構及垂直配置的煅燒罐所組成。每個罐體高3-4m，罐體內寬為360mm，長1.7-1.8m，每四個煅燒罐為一組。根據產量的需要，每臺煅燒爐可配置3-7組，大多數罐式爐由6個組組成，共有24個煅燒罐。在每個煅燒罐兩側設有加熱火道5-8層，目前多數為6層。第五十四頁，共87頁。3.2主要設備及輔機罐式煅燒爐----順流式罐式爐結構煅燒罐和火道是爐體最重要的組成部分，料罐按縱橫方向成雙排列，連同它兩側的四條火道構成一組。料罐的水平截面為兩端是弧形的扁長形，罐壁垂直或略向外傾斜，后者即所謂斜罐式煅燒爐。對煅燒含揮發分較高的延遲焦，斜罐可以使下降的料層松動，減小結焦造成堵爐的危險。料罐和火道都處于高溫，工作條件惡劣，而且還要求罐壁導熱性好，氣密性高，故采用壁厚為80mm的硅質異型磚砌筑。第五十五頁，共87頁。3.2主要設備及輔機罐式煅燒爐----順流式罐式爐結構整個爐體用金屬骨架支撐和緊固。冷卻水套懸掛在料罐的底部。煅燒好的料通過冷卻水套即被冷卻到100℃以下。加、排料裝置分別位于爐頂和冷卻水套下面。加排料方式和設備結構形式雖然不同，但對其總的要求都一樣，即連續均勻地加、排料，且在較大范圍內能調節加、排料量；密閉性能良好，不允許漏進空氣造成料的氧化，牢固可靠，便于維護。第五十六頁，共87頁。3.2主要設備及輔機第五十七頁，共87頁。3.2主要設備及輔機罐式煅燒爐-------逆流式罐式爐結構逆流式罐式爐在爐體結構上與順流式罐式爐的區別：

1）逆流式煅燒罐由厚度為80mm的耐火磚砌筑而成，帶有適當的錐度，上部內寬為260mm，下部內寬360mm。由于截面自上而下逐漸擴大，使原料在下移的過程中容易產生相對位移而松動，從而為避免結焦和堵塞爐子創造了有利條件。

2）逆流式罐式爐的水平火道增加到八層，其目的在于加長煅燒帶，增加原料在罐內的煅燒時間，以便充分利用揮發分而達到高產優質的目的。

第五十八頁，共87頁。3.2主要設備及輔機罐式煅燒爐-------逆流式罐式爐結構逆流式罐式爐在爐體結構上與順流式罐式爐的區別：3）逆流式煅燒罐還把揮發分出口設置得高于煅燒料面，并且加大了揮發分出口和分道的截面，以便于揮發分順利排出。4）逆流式煅燒罐取消了蓄熱室，采用加熱火道所傳遞的熱量和煅后料的余熱來加熱爐底空氣預熱道，從而把冷空氣加熱，其目的在于簡化爐體結構，并利用余熱。第五十九頁，共87頁。3.2主要設備及輔機第六十頁，共87頁。3.2主要設備及輔機罐式煅燒爐---------筑爐材料罐體和火道是用異型硅磚砌筑。硅磚具有導熱性好、荷重軟化溫度高、高溫機械強度大等特點，適合于間接加熱、火道溫度高、有物料摩擦和撞擊的工作條件。其缺點是抗熱震性差，故操作中應注意盡量減少溫度的波動。一般把硅磚作成帶凸棱和溝槽的異型磚。并且尺寸要求準確，砌筑磚縫要求嚴格。這不但增加了砌體的氣密性，還加強了整體的機械強度。除此之外，燃燒口溫度高，用高鋁磚砌筑，換熱室和四周外墻則用熱穩定性較好的黏土質耐火磚以及保溫磚和紅磚砌筑。第六十一頁，共87頁。3.2主要設備及輔機罐式煅燒爐---------罐式煅燒的熱工特點

(1)間接加熱。熱量的載體與被加熱的物料不直接接觸，火道中的高溫是通過80mm厚的硅磚罐壁把熱量傳給料罐中的物料的。

(2)能夠做到對揮發分充分合理的利用。對同一組料罐中逸出的揮發分先匯集，然后按升溫需要送到相應的火道層燃燒。

(3)揮發分含量大，可以減少燃料的供給，甚至實現無外加燃料煅燒。但同時也帶來罐內結焦、排料困難，揮發分道容易堵塞，火道溫度過高甚至被燒塌等不正常情況。為此，生產上常用煅燒混合焦的辦法來解決，中國研制的斜罐式煅燒爐煅燒含揮發分高的延遲焦是完全成功的。

第六十二頁，共87頁。3.2主要設備及輔機罐式煅燒爐---------罐式煅燒的熱工特點(4)炭質燒損較小，一般可以達到3％～4％。因為是間接加熱，煙氣中的過剩空氣不會造成料的氧化。料罐內，由于揮發分靜壓力的作用，在上部形成約10Pa的正壓。空氣不會滲入，在下部形成負壓，如果罐體不嚴密就會漏進空氣，造成料的氧化。冷卻水套和排料裝置漏氣對炭質燒損也有重要影響。(5)不直接測量料溫，而是以火道溫度作為控制基準。調溫的手段靈活，既可以控制燃料、揮發分的量，也可以通過負壓進行控制，還可以改變加、排料量進行調節。第六十三頁，共87頁。3.2主要設備及輔機罐式煅燒爐---------罐式煅燒的熱工特點

(6)余熱利用充分。不但設有余熱鍋爐或換熱室，在爐底還設有空氣預熱道。既冷卻了爐底改善了操作環境，又預熱了空氣。

(7)均勻地加、排料，保持罐內一定的料面，對煅燒過程的穩定有其重要意義。這一方面是因為料在罐內應有一定的停留時間，才能保證料的煅燒質量；另外逸出揮發分的量要均衡，才能保證熱工制度的穩定。第六十四頁，共87頁。3.2主要設備及輔機煅燒回轉窯煅燒回轉窯包括煅燒窯（大窯）和冷卻窯（小窯）。大窯由窯頭、筒體和窯尾三部分組成，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2.5m-3.5m，長60m-70m。第六十五頁，共87頁。3.2主要設備及輔機煅燒回轉窯（1）筒體。筒體是一個縱長的，由厚鋼板卷成圓筒并焊接或鉚接而成，內襯耐火磚。筒體借助輪緣在托輥上回轉。為了防止筒體從托輥上滑下，在每個輪緣的兩側還要安裝擋輥。筒體的傳動裝置是由一組齒輪構成的。電動機經減速機帶動齒輪，使筒體轉動。（2）窯頭。排出煅燒料及噴入燃料的一端稱為窯頭。窯頭有固定式和可移動式兩種。窯頭內襯耐火磚并安裝有燃料噴嘴和觀測孔。煅燒好的物料從窯頭底部的下料孔落入冷卻窯。在窯頭和筒體結合部位裝有密封圈，以防止外部空氣進入窯內。

第六十六頁，共87頁。3.2主要設備及輔機煅燒回轉窯（3）窯尾

。加入原料及排出廢氣的一端稱為窯尾。窯尾經常做成可移動的，里面也砌有內襯。通過電磁振動給料機從窯尾上方連續加料。窯尾與煙囪的煙道相通。窯尾下部還與沉灰室相連。在窯尾與筒體的結合部位也裝有密封圈。

（4）冷卻窯

。冷卻窯是一個鋼制圓筒，其傾斜方向與大窯傾斜方向相反。它的支撐裝置及傳動裝置與筒體相似。在冷卻窯外部設有淋水裝置，以冷卻煅后窯。在冷卻圓筒內還裝有一定量的提料板。在排料端安裝有密封裝置。

第六十七頁，共87頁。3.2主要設備及輔機煅燒回轉窯

第六十八頁，共87頁。3.2主要設備及輔機電煅燒爐電煅燒爐根據供電方式不同可分為單相電煅燒爐和三相電煅燒爐兩種。單相電煅燒爐的爐膛為一個圓筒，內襯耐火磚，在外殼和耐火磚之間有石棉絕熱層，爐膛下部以炭塊（或用糊料搗固）作為導電的另一極，爐底有帶冷卻水套的排料管。三相電煅燒爐的爐體與單相電煅燒爐類似，但是導電電極直接砌在爐體中，為了使爐膛內溫度比較均勻，在爐體上部及中部各砌三根石墨電極，三對電極在同一水平線按120o等分砌入，分別用母線與供電變壓器相聯。

第六十九頁，共87頁。3.2主要設備及輔機電煅燒爐

第七十頁，共87頁。3.2主要設備及輔機輸送設備

斗式提升機定量給料機第七十一頁，共87頁。3.2主要設備及輔機輸送設備

皮帶機風機第七十二頁，共87頁。3.2主要設備及輔機除塵設備

布袋除塵器第七十三頁，共87頁。3.2主要設備及輔機存儲設備

堆棚料倉第七十四頁，共87頁。3.3主要設備廠家

罐式煅燒爐廠家名稱主要產品廠家規模地址天津華能能源設備有限公司冶金設備、焦化設備、爐窯設備占地面積51000平方米，擁有總資產12000萬元，注冊資金2168萬元。干部職工550余人，高級技術人員100余人天津市薊縣漁陽南路119號上海騰旺新陶瓷技術有限公司窯爐維護、高溫窯爐補焊

上海市寶山區滬太路5255號第七十五頁，共87頁。3.3主要設備廠