炭素煅烧炉作业原理及特点,由耐火砖厂家整理分享。
1.工作原理:
罐式煅烧炉在固定的料罐中实现对炭素材料的间接加热,使之完成煅烧过程的热工设备。煅烧时原料由炉顶加料装置加入罐内,在由上而下的移动过程中,逐渐被位于料罐两侧的火道加热。燃料在火道中燃烧产生的热量是通过火道壁间接传给原料的。当原料的温度达到350~600℃时,其中的挥发分大量释放出来。通过挥发分道汇集并送人火道燃烧。原料经过1200~1300℃以上的高温,完成一系列的物理化学变化后,从料罐底部进入水套强制冷却,最后由排料装置排出炉外。完成了热交换的废烟气送入余热锅炉,利用其余热生产蒸汽,或送入蓄热室预热供燃料和挥发分燃烧的空气。
显然,热量从热气体传给罐内的固体材料(还有气体挥发物)是通过对流、辐射、传导三种方式来实现的。同样,处于高温的罐壁,又是通过传导、辐射、对流三种方式将热量传给炭素材料的。
2.热工特点:
罐式煅烧的热工特点如下:
(1)间接加热。热量的载体与被加热的物料不直接接触,火道中的高温是通过60~80mm厚的硅砖罐壁把热量传给料罐中的物料的。
(2)按烟气与物料运动的相对关系,有顺流和逆流两种加热方式,后者具有较高的传热效率。
(3)能够做到对挥发分充分合理的利用。一方面,对同一组料罐中逸出的挥发分先汇集,然后按升温需要送到相应的火道层燃烧,并用挥发分拉板进行控制,达到延长煅烧带,调整热工制度的目的。另一方面,物料的挥发分含量对热工过程有重要影响。挥发分含量大,可以减少燃料的供给,甚至实现无外加燃料煅烧。罐式炉是利用物料挥发分燃烧的自热式煅烧设备。当物料的挥发分大于7%时,罐式煅烧炉不用外加燃料,全部利用物料挥发分燃烧热量。当挥发分小于6%时,有时需额外补充煤气等燃料。例如,延迟焦挥发分最大可达12%。因此可以说罐式炉是利用物料挥发分燃烧的白热式煅烧设备。
但同时,挥发分大也带来罐内结焦、排料困难、挥发分道容易堵塞,火道温度过高甚至被烧塌等不正常情况。为此,生产上常用煅烧混合焦的办法来解决,中国研制的斜罐式煅烧炉煅烧含挥发分高的延迟焦是完全成功的。
(4)炭质烧损较小,一般可以达到3%~4%。因为是间接加热,烟气中的过剩空气不会造成料的氧化。料罐内,由于挥发分静压力的作用,在上部形成约10Pa的正压。空气不会渗入,在下部形成负压,如果罐体不严密就会漏进空气,造成料的氧化。
(5)不直接测量料温,而是以火道温度作为控制基准。调温的手段灵活,既可以控制燃料、挥发分的量,也可以通过负压进行控制,还可以改变加、排料最进行调节。
(6)余热利用充分。不但设有余热锅炉或粘土格子砖蓄热室,在炉底还设有空气预热道。既冷却了炉底改善了操作环境,又预热了空气。
(7)均匀地加、排料,保持罐内一定的料面,对煅烧过程的稳定有其重要意义。这一方面是因为料在罐内应有一定的停留时间,才能保证料的煅烧质量;另一方面是逸出挥发分的量要均衡,才能保证热工制度的稳定。