炭素焙烧炉节能研究与应用
带盖炭素环式焙烧炉的节能
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带盖炭素环式焙烧炉的节能
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炭素焙烧炉节能研究与应用
炭素焙烧炉节能研究与应用作者：马秀英来源：《丝路视野》2017年第20期【摘要】焙烧炉是铝用炭阳极生产线中的主要生产设备之一，在生产中具有重要的作用，通过焙烧使阳极达到必要的质量特性。
焙烧炉炉型结构及焙烧工艺控制直接影响焙烧产品的质量。
目前我国大多数厂家采用的是敞开式环式焙烧炉。
随着规模的扩大，产能的增加，如何实现节能降耗、清洁生产是共同期待的目标。
本文通过对山东某碳素股份有限公司的炭素焙烧炉砌筑施工顺序与技术措施进行阐述，并对该公司的节能技术进行研究。
【关键词】炭素焙烧炉；节能研究；应用一、工程概括山东某碳素股份有限公司于1999年建成第一台36室7料箱8火道环式焙烧炉，耐火材料用量在10000t以上，投资额很大，升温曲线由最初的360h转到240h，由于炉型老、升温曲线长，能耗居高不下。
后几经改造和扩建，到目前为止公司已形成30万t的产能。
二、焙烧炉体的改进（1）焙烧炉体外面砌有混凝土外壳，为防止热量向外扩散，混凝土墙内侧设有波浪形隔热层，内火道墙由厚度为110mm的耐火砖砌成。
经多年运行后发现，火道墙出现不同程度的变形，尤其边火道变形较严重。
变形的原因是多方面的，但与炉型结构及耐火材料的材质有很大关系。
混凝土墙内侧波浪形隔热层在受热时膨胀量不一致，是导致边火道变形严重的重要因素之一。
（2）针对公司42室8箱焙烧炉耐火材料采取以下改造措施：将火道墙厚度由110mm改为80mm，火道墙砖采用低蠕变高铝耐火材料，并对横墙、炉体宽向尺寸、炉底板砖尺寸、浇注块尺寸都做相应的改动。
通过对原有焙烧炉使用情况的细致分析，对原有40余种黏土耐火砖重新设计。
（3）料箱的改进：在工艺条件允许的情况下，料箱尺寸由4580mm×830mm×4950mm（长×宽×高）改到5246mm×780mm×5560mm（长×宽×高），提高料箱高度，使每料箱的装炉量由立装18块增加到21块，装炉量增加了16.7%，提高了产量。
炭素工业焙烧炉烟气污染治理技术的研究和应用
炭素工业焙烧炉烟气污染治理技术的研究和应用发布时间：2021-11-18T06:46:50.787Z 来源：《新型城镇化》2021年21期作者：刘鹏李帅[导读] 一部分的沥青在高温下烧除会挥发，剩余的沥青则会进入到焙烧炉的烟气中。
河南省中孚炭素有限公司河南郑州 451200摘要：碳素工业焙烧炉排放的烟气量较大，排放的烟气污染较重，不仅严重违背了我国的节能环保理念，还会严重影响了相关企业的社会形象与社会效益，因此必须要采取有效的基础方法对焙烧炉的烟气污染进行科学合理的治理。
随着经济社会的发展与科学技术的进步，我国的炭素工业焙烧炉烟气污染治理技术得到了长足的发展，出现了诸多不同的治理技术。
关键词：炭素工业、焙烧炉、烟气、污染治理技术、研究、应用一、烟气特性1、含有较多的沥青焦油由于在实际的焙烧过程中存在一定的沥青粘结剂会导致在500℃之前会产生大量的沥青挥发物，同时伴随着沥青的分解与缩合进而产生半焦化。
沥青焦油烟气中的成分较为复杂，其中还含有大量的致癌物质，严重危害生态环境与人体健康。
随着焙烧温度的不断变化，一部分的沥青碳化为导电的电极材料，一部分的沥青在高温下烧除会挥发，剩余的沥青则会进入到焙烧炉的烟气中。
2、粉尘含量较低焙烧炉一般由密闭式与敞开式这种类型。
相较于其他类型的焙烧炉，密闭式焙烧炉的密闭性较好，其中的空气量较少，氧气含量较低，燃烧性能差甚至完全不能燃烧，沥青的挥发会通过填料到达炉盖的下部，再被抽入烟道排出，因此，烟气的温度较低、沥青烟的含量较高、粉尘含量较低。
敞开式焙烧炉则不然,大量空气通过填充料层进入烟道,氧气充足可引起部分挥发分燃烧,轻质烃大多烧除,残留的主要是重馏分,所以烟气温度高,粉尘浓度高,焦油含量低,焦油成分中轻馏分少。
二、烟气治理技术分析1、电捕法一般而言，电捕法是利用高压静电收集焦油。
常见的电捕法有干法与湿法这两种。
电捕法的工作原理为当高温（300℃以上）的烟气进入到主烟道后，在烟道入口处安装全蒸发式喷淋塔，沿着烟气气流的方向喷雾化水以降低烟气的温度至80℃-90℃，同时还可以降低烟气中大颗粒的烟尘与二氧化硫气体含量，从而降低烟气的比电阻，提升电捕焦油器的沥青烟收集效率。
炭素焙烧炉改造节能减排分析
炭素焙烧炉改造节能减排分析近年来，我国炭素材料工业发展迅猛，不管是产品、规格还是质量方面都取得了不俗的成绩，但是炭素制品在生产过程中需要消耗大量的燃料、电力等能源产品，为贯彻国家节能减排要求，需要对炭素焙烧炉进行一系列改造。
本文以青海桥电炭素分公司的节能改造为例，重点对其改造方案以及节能减排工业方法进行了分析和阐述，以供同行参考。
标签：炭素；焙烧炉；改造；节能减排引言当前，我国工业炉窑正由“高产型”向“节能型”转变，并在燃料技术、耐火材料、余热回收等方面取得了长足发展，作为工业炉窑的重要组成部分，碳素炉窑是炭素制品生产的重要设备之一，其具有较大的能源消耗。
本文主要对碳素炉窑的节能改造进行了分析和探讨。
1、当前炭素焙烧炉存在问题及节能减排要求1.1 当前炭素焙烧炉存在问题。
传统焙烧炉具有能源消耗量大、生产损耗大、所需时间长、环境污染严重等问题，为此必须对炭素焙烧炉及相关工艺流程进行改造，从而达到节能减排的目的。
当前，国内比较常用的是有盖式的环式焙烧炉，其主要有罗茨真空泵、阴极焙烧炉、吸料罐、焙烧炉燃烧控制设备、强制冷却盖等组成。
在阴极炭素产品的生产过程中，焙烧温度需要达到1250℃以上，制品温度达到1200℃，整个生产过程是在封闭状态下进行的。
所以，阴极焙烧炉是节能改造的关键设备，具体可以使用提升阴极焙烧炉日常产量的方式，大大提升上游辅助设备的生产潜力，从而较大幅度提升阴极焙烧炉的生产能力。
1.2 节能减排要求1.2.1 炭素制品下游行业的节能减排是关键，其余炭素制品的规格以及质量有着密切的联系，除此之外，还需要对炭素制品生产过程进行节能减排改造。
1.2.2 有效实现生产过程的节能降耗。
炭素生产的焙烧和石墨化工序有着较高的能耗，因此，为降低物料过程的损失，提升炭素制品生产效率，必须加大对整个生产过程的在线监控和管理，并依据原材料性能和产品的质量要求对工艺控制条件和相关工艺流程进行制定和选择，同时对成品及半成品的检验制度予以健全并完善。
炭素焙烧烟气净化系统中大功率风机实现节能的初步探索
炭素焙烧烟气净化系统中大功率风机实现节能的初步探索[摘要]介绍了炭素厂焙烧烟气净化系统中采用的变频调速系统，神火集团炭素厂通过该系统的推广应用有效的节约了电能的损耗。
[关键词]风机变频器节能一、问题的提出神火集团炭素厂焙烧车间燃烧系统所采用的燃烧物质为重油，其烟气净化系统采用的为电除尘方式，配备2台250KW电机，一备一用，额定转速为1450r/m,电机通过联轴器连接风机，配套风机流量为12000-14000M3/h,工作负压4000-5000Pa，电机采用自耦降压启动方式，启动时产生二次冲击电流高达1000A，危害厂区变压器及电网的安全。
不仅影响国家节能政策，而且使生产成本增加，运行中存在以下几个问题：（一）电机以额定频率运转，每月的电能消耗为250×24×30=180，000Kw，按照电耗费用0.4元／KW结算，仅此电机全年电力能耗费用高达86.4万元。
（二）车间工艺要求负压在800-4000Pa , 而调节烟道负压采用调节入口挡板阀门开度，以此来调节压力，是一种经济效益差、能耗大、设备损坏严重、维修难度大、运行费用高的落后办法。
（三）因焙烧车间排放烟气中含有未充分燃烧的沥青烟气，经喷淋系统冷却后部分沥青及粉尘黏附在风机叶轮上，造成叶轮的动、静平衡失效，因而在运行中电机振动大，造成电机基座松动，存在较大的安全隐患。
（四）电机长期在额定转速下运转，电机转子轴承温度高易损，保养周期为一个月，维修费用居高不下。
二、节能措施（一）对上述问题进行研究分析1．采用挡板阀门调节时，大量的能量损耗在挡板阀门的截流过程中。
对风机而言，最有效的节能措施是采用调速来调节流量。
由于风机大都为平方转矩负载，轴功率则与转速大致成立方关系，所以当风机转速下降时，消耗的功率大大下降。
图1表示了风机采用各种调节方法时消耗功率与风量关系曲线。
其中曲线1为输出端风门控制时电机消耗的功率，2为输入端风门控制时电机消耗的功率，3为转差调速控制(采用滑差电机，液力耦合器)时电动机消耗的功率，4为变频调速控制时电动机消耗的功率，最下面一条曲线为调速控制时风机实际所需轴功率（即电机轴输出功率)。
碳素行业焙烧资料
碳素行业焙烧资料碳素行业焙烧资料：探索绿色转型的方向和挑战碳素是化学元素中的一种，其在工业生产中广泛应用于不同领域。
碳素行业主要包括石墨电极、碳纤维、活性炭等制品的生产，而这些制品的生产过程中的一个关键环节是焙烧。
焙烧是指将原材料在高温下加热、脱除杂质、驱除水分、调整结构和改善性能的过程。
在碳素行业中，焙烧是制造高纯度、高性能产品的重要步骤，然而，这一过程也带来了一定的环境问题和挑战。
首先，焙烧过程中产生的废气排放对环境造成了污染。
在焙烧过程中，有机物和杂质会被氧化为气体，其中包括一氧化碳、二氧化硫等有害气体。
这些废气排放不仅污染了大气环境，同时也对人体健康造成一定影响。
其次，焙烧过程中产生的固体废弃物也是一个难题。
焙烧后的残留物通常含有高浓度的金属污染物和有机污染物，随意处理这些废弃物会对土壤和水体造成污染，进而影响生态环境。
此外，焙烧过程也对能源和资源的消耗提出了挑战。
焙烧是一个高温能耗过程，需要大量的电力和燃料供应。
同时，焙烧所需要的原材料也是有限资源，这对资源的可持续利用提出了一定要求。
面对上述挑战，碳素行业需要寻找绿色转型的方向。
首先，焙烧过程的技术升级是关键。
通过引入先进的焙烧设备和工艺，可以减少废气和固体废弃物的产生，提高能源利用效率。
例如，研发高效的废气处理装置，可以有效减少有害气体的排放，保护大气环境。
同时，采用合适的焙烧温度和时间控制，有助于提高产品品质，减少废品率。
其次，碳素行业需要加强废弃物处理和资源循环利用。
碳素企业可以引入科学的废弃物处理方案，例如通过热解和化学方法处理固体废弃物，以降低对土壤和水体的污染风险。
同时，积极探索焙烧废弃物的资源化利用途径，例如开发利用焙煅渣制备新型材料或能源回收等技术。
此外，碳素行业还应加强能源管理，提高资源利用效率。
采用更清洁的能源供应，例如替代传统燃料为天然气或可再生能源，可以降低温室气体排放和空气污染。
此外，碳素企业还可以通过技术创新、工艺优化等措施，减少能源的耗用，提高生产效率。
阳极炭素焙烧炉节能降耗技术探讨秦庆福倪清宗月雄
阳极炭素焙烧炉节能降耗技术探讨秦庆福倪清宗月雄发布时间：2021-11-03T02:23:22.141Z 来源：基层建设2021年第23期作者：秦庆福倪清宗月雄[导读] 在环境问题和资源与能源问题迟迟得不到有效解决的情况下，环境保护与治理以及节能降耗成为整个社会的重要责任与义务，在工业领域中，铝生产企业的能源消耗是非常严重的，炭素阳极焙烧是铝生产过程中能源消耗最为严重的环节，因此下文就以炭素阳极焙烧节能降耗技术研究为核心内容，对自动回收蓄能技术引入、炭素阳极焙烧炉结构改进以及操作控制系统改进几个重要环节进行详细分析，并在文章的最后客观的探讨实验结果论证，旨在给予铝生产一些帮助和参考云南源鑫炭素有限公司云南红河 661100摘要：在环境问题和资源与能源问题迟迟得不到有效解决的情况下，环境保护与治理以及节能降耗成为整个社会的重要责任与义务，在工业领域中，铝生产企业的能源消耗是非常严重的，炭素阳极焙烧是铝生产过程中能源消耗最为严重的环节，因此下文就以炭素阳极焙烧节能降耗技术研究为核心内容，对自动回收蓄能技术引入、炭素阳极焙烧炉结构改进以及操作控制系统改进几个重要环节进行详细分析，并在文章的最后客观的探讨实验结果论证，旨在给予铝生产一些帮助和参考。
关键词：阳极炭素焙烧炉；节能降耗；技术分析引言铝生产行业在目前的工业领域中占据一定地位，在工业领域繁荣发展方面发挥了关键性的助推作用，但是铝生产企业炭素阳极焙烧环节的能源过度消耗也逐渐引起相关方面的高度重视，在能源与资源紧张问题日益严重的当前时刻，炭素阳极焙烧环节的节能降耗可以说是刻不容缓，而探寻阳极炭素焙烧炉节能降耗技术也成为铝生产企业的当务之急，炭素阳极焙烧过程中会产生大量烟气，如果任由烟气随意排放，不仅会带来环境污染问题，也会形成热量不必要浪费，自动回收蓄能技术的引入可避免以上问题的出现，而且合理改进焙烧炉结构和优化操作控制系统也是节能降耗的有效举措，铝生产企业很有必要对此进行研究探讨。
碳素焙烧炉的发展及应用
碳素焙烧炉的发展及应用环视焙烧炉是生产碳素制品最关键的大型热工炉窑设备，对一个预焙阳极生产厂而言，环式焙烧炉的基建投资占整个碳素厂总投资的50%～60%，而且焙烧炉设计及技术的先进性对产品的质量单位投资的产能、能耗及能源综合利用、炉子寿命、产品生产成本都有很大的影响，焙烧炉火道墙结构的设计，材质的选择和施工工艺是设计焙烧炉最关键的技术。
碳素生产企业环式焙烧炉火道墙采用砖砌结构，由轻质耐火砖、粘土耐火砖、异型耐火砖砌筑而成。
根据焙烧炉火道墙尺寸的不同，每条火道墙重约7～9吨，砖层多打40层。
在生产过程中，依照工艺要求反复地升降温（1250℃～1300℃），降温（20℃～30℃），每次装、出炉时，天车夹具、碳素产品都不可避免地会碰撞到火道墙上，这样火道墙就会发生变形，变形达到一定程度，就必须拆除重砌。
火道墙主要损坏形式：传统工艺采用耐火砖加耐火泥浆砌筑，采用了卧缝打灰、立缝不打灰的砌筑工艺，这样会出现砖缝泥浆脱落，影响了火道墙的整体结构强度。
由于砌砖更多的注重了火道墙的牢固性，但忽视了火焰的流向，不可避免地出现温度死角，对产品的均匀性造成影响。
在生产过程中由于产生不均匀热膨胀以及频繁升降温和装出焙烧品的撞击，造成火道墙变形，继而火焰不走正道→温度死角→温差变大→炉箱变形等恶性循环，能耗增大，降低炉体寿命，出现频繁中小修。
目前国内碳素焙烧炉的设计是50年代从国外引进的技术，火道墙采用砖砌筑结构，经历了半个世纪，并为大多数碳素厂所采用。
随着生产实践的进一步深入，该技术的一些技术问题也逐渐暴露出来。
（1）边火道墙向外突出或整体倾斜，使料箱变窄，装出炉困难；（2）中间火道向内外凹陷，使火道变窄，影响热流气体的流动和燃烧效果；（3）火道墙裂缝严重，导致漏风漏料，影响产品质量，增大热能损耗，破损比较严重的火道墙必须进行中修、大修，由于火道墙是由小块耐火砖砌筑而成，拆除一条火道墙大约需要7～8小时，重新砌筑需24小时左右，拆除并重砌一条火道墙就必须搬运近17吨的材料，这不仅给修炉工作带来困难，而且给车间的正常生产增加难度。
碳素焙烧炉的发展及应用
碳素焙烧炉的发展及应用碳素焙烧炉（Carbonization Furnace）是一种用于将有机物质（如木材、稻草、生物质废弃物等）转化为高纯度碳素材料的设备。
碳素焙烧炉通过控制炉内温度、气氛和时间等参数，将有机物质中的挥发性成分去除，并保持稳定的碳素结构，从而获得高质量的碳材料。
碳素焙烧炉的发展历程可以追溯到古代，如今在许多领域都有广泛的应用。
随着科学技术的进步和工业化的发展，碳素焙烧炉变得更加高效和智能化。
现代碳素焙烧炉主要有电阻加热炉、电弧炉和微波加热炉等。
这些炉型可以根据需要自动控制温度、压力和气氛，提高生产效率和产品质量。
碳素焙烧炉的应用广泛。
首先是在冶金工业中，用于生产金属冶炼和炭素材料。
例如，焙烧炉可以将黄铜废料和废旧矿石转化为高质量的金属材料。
其次，在化工工业中，焙烧炉可以用于制备活性炭、焦炭和石墨等碳素材料。
活性炭在污水处理、空气净化和生物质能源等方面有重要的应用。
另外，碳素焙烧炉还用于生产高纯度碳纤维。
碳纤维是一种轻质、高强度和耐高温的材料，广泛应用于航空航天、汽车制造和体育器材等领域。
焙烧炉可以通过控制温度和气氛，实现碳纤维材料的高度纯化和结晶。
此外，碳素焙烧炉在环保领域也有重要意义。
利用焙烧炉对生活垃圾、农业废弃物和生物质废弃物进行焚烧处理，不仅可以减少固体废物的体积，还可以将有机物转化为燃料和能源。
这对于解决现代社会面临的废物处理和能源短缺问题具有重要意义。
总之，碳素焙烧炉在冶金工业、化工工业、材料科学和环境保护等领域都有广泛应用。
随着科技的不断进步，碳素焙烧炉将会变得更加高效和智能化，为人类的发展带来更多的可能性。
炭素焙烧炉节能研究与应用分析
炭素焙烧炉节能研究与应用分析摘要：随着社会经济的高速发展以及群众日常生活水平的不断提升，社会已经进入到了全新的发展阶段中，这也为炭素材料工业的发展起到了良好的促进作用，无论是在产品、质量还是规格等方面，其都取得了十分优异的效果。
然而，炭素制品在实际生产阶段中，往往会消耗大量的能源，为了进一步响应国家方面的节能减排需求，就必须要针对所用的炭素焙烧炉展开全面的改进优化，在不影响原本生产效率的同时，大幅度降低资源消耗。
因此，文章首先对目前炭素焙烧炉存在的问题以及节能需求展开深入分析；在此基础上，提出炭素焙烧炉节能的具体优化措施。
关键词：炭素焙烧炉；节能研究；优化措施引言：炭素焙烧炉，其属于炭素产品生产过程中至关重要的生产设备，并且在实际生产阶段中起到了十分关键的作用，通过炭素焙烧炉，生阳极在填充料保护下（防止氧化以及变形）进行高热处理，使煤沥青炭化的工艺过程称为焙烧。
焙烧是生产炭阳极最重要的热处理工序之一，煤沥青炭化生成的沥青焦把骨料和粉料颗粒牢固的连接成整体，炭质生块的物理化学性质发生一系列变化，如挥发分已基本排尽、质量减少、体积收缩、真密度增加，导电及导热性能提高。
阳极焙烧是阳极生产中的最后和最重要的工序，其目的是通过焙烧使阳极达到必要的质量特性。
焙烧把物理过程和化学过程结合在同一个工序中进行，其中有些过程是同时进行的，有些则是随着温度的升降依次进行的。
制品的焙烧过程，主要是粘结剂沥青的焦化过程，即是沥青进行分解、环化、芳构化和缩聚等反应的综合过程。
焙烧的过程变化决定着制品物理、化学性能的变化，是焙烧控制作业的理论依据，因此认识焙烧的过程非常重要。
同时，炭素焙烧炉所采用的焙烧工艺，以及其自身的炉型结构，这些都会对焙烧产品的质量产生直接影响，站在实际情况的角度上来看，目前我国大部分厂家当中所采用的主要为敞开式环式焙烧炉，而随着生产规模的逐步拓展，以及产能方面的增加，如果在实现节能减排的同时进行清洁生产，已经成为了目前炭素生产过程中需要主要考虑的目标。
铝厂新型炭素阳极焙烧节能降耗技术探讨
2018年 8月下 世界有色金属21绿色能源G reen energy铝厂新型炭素阳极焙烧节能降耗技术探讨晏得存，李 凯（黄河鑫业有限公司，青海 西宁 ８１００００）摘 要：针对铝厂在焙烧过程中严重的能源消耗现象，提出铝厂新型炭素阳极焙烧节能降耗技术探讨。
通过引入自动回收蓄能技术，改进焙烧炉结构，使被烧过程中能够自动回收阳极蓄能，降低炉壁内的能源消耗，对焙烧炉的操作控制系统进行优化，随时保证炉壁内的热量守恒。
实验论证结果表明，新型炭素阳极焙烧节能降耗技术能够达到节能降耗的目的。
关键词：铝厂；炭素阳极焙烧；节能降耗 中图分类号:Ｇ６４２ 文献标识码:Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）１６－００２１－２Discussion on energy saving and consumption reducing technologyof new carbon anode baking in aluminum plantYAN De-cun,LI Kai（Ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｘｉｎｙｅ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｘｉｎｉｎｇ ８１００００，Ｃｈｉｎａ）Abstract ： Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｒｉｏｕｓ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｂａｋｉｎｇ ｉｎ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｐｌａｎｔ， ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ａｎｏｄｅ ｂａｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｂｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｋｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ， ｓｏ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｎｏｄｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｂａｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｗａｌｌ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｋｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ ｉｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｗａｌｌ ａｔ ａｎｙ ｔｉｍｅ． Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅｗ ｃａｒｂｏｎ ａｎｏｄｅ ｂａｋｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．Keywords: ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｌａｎｔ； ｃａｒｂｏｎ ａｎｏｄｅ ｂａｋｉｎｇ； ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ收稿时间：２０１８－０７作者简介：晏得存，男，生于１９８５年，汉族，青海乐都人，本科，助理工程师，研究方向：铝电解炭素工艺。
浅谈降低焙烧炉热能耗的实践工艺措施
282管理及其他M anagement and other浅谈降低焙烧炉热能耗的实践工艺措施姚智博（陕西有色榆林新材料集团有限公司阳极分公司，陕西 榆林 719000）摘 要：焙烧炉炭块焙烧过程中热能耗的高低，主要体现在燃料的使用量上，其在焙烧生产成本中占有较大比例。
如何降低焙烧炉热能耗，成为减少焙烧生产成本的一项重要措施。
本文主要从对焙烧生产过程中的工艺管控，论述降低焙烧炉燃气能耗的一些具体措施，为同行业阳极焙烧的节能工作提供有益借鉴。
关键词：焙烧炉；焙烧炉燃料；焙烧节能；焙烧过程中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）18-0282-2收稿日期：2021-09作者简介：姚智博，男，生于1987年，汉族，陕西蒲城人，本科，助理工程师，研究方向：碳素焙烧工艺。
在阳极的整个生产工序中，焙烧工序的成本是最大的[1]。
阳极焙烧是在填充料保护下进行高温热处理，使煤沥青炭化的工艺过程[2]。
焙烧过程直接决定焙烧阳极的质量，从而影响到电解用阳极的消耗、电流效率、电耗等。
通过焙烧，生阳极发生一系列的物理化学变化，粘接剂沥青碳化生成的沥青焦把骨料和粉料结合成为牢固的整体[3]。
焙烧过程热能源消耗大，直接影响企业的生产成本和经济效益。
为降低焙烧炉热能耗，很多预焙阳极生产厂家都在不断进行探索，但受炉体参数、炉况、工艺参数、人员操作等因素的影响，各生产厂家采取的措施较为多样，取得的成效也存在较大差异。
陕西某公司为降低焙烧炉燃气能耗，积极探索新工艺、新方法，成功使焙烧过程中的燃气耗量由81Nm³/t 降低到61Nm³/t，其中采取的一些措施，可为同行业其他生产厂家提供一些借鉴。
1 焙烧炉室热平衡状况分析 焙烧炉的装炉料箱端壁是由实心耐火砖砌成，侧壁是由空心耐火砖火道所组成，燃烧在火道内进行，热量通过砖墙和填充料层在火道和炉室内传递。
在加热过程中，由于负压作用，阳极在焙烧过程中产生的挥发分被吸入火道内和燃料一同燃烧，挥发分的燃烧与燃料的燃烧为焙烧过程的主要热量来源。
碳素焙烧炉的介绍
碳素焙烧炉的介绍碳素焙烧炉是一种用于碳素材料烧结和煅烧的炉子。
碳素材料是一类非金属材料，具有高强度、高硬度、高热导率和低电导率等特点，广泛应用于电子、化工、航空航天和冶金等领域。
碳素焙烧炉的设计和特点直接影响到碳素材料的品质和性能。
碳素焙烧炉主要由炉体、加热装置、冷却系统、控制系统和排汽装置等组成。
炉体一般采用氧化铝陶瓷材料，能够耐受高温和化学腐蚀。
加热装置一般采用电阻炉丝，通过加热电源提供电能，使炉内温度快速升高。
冷却系统用于控制炉体温度，以保证焙烧过程中温度的稳定性。
控制系统通过传感器和温度控制器实现炉内温度的实时监测和调节。
排汽装置用于排除焙烧过程中产生的有害气体和烟雾。
碳素焙烧炉的工作原理是将碳素材料放置在炉内，在控制好适当的温度和时间下进行焙烧。
焙烧过程中，碳素材料经历一系列物理和化学变化，如挥发分的析出、结晶度提高、杂质的去除等。
通过控制焙烧过程中的温度和时间，可以调节碳素材料的结构和性能。
1.高温稳定性：碳素焙烧炉能够提供高温环境，能够满足碳素材料的高温烧结和煅烧需求。
同时，炉体材料和冷却系统的设计能够保证炉内温度的稳定性。
2.灵活性：碳素焙烧炉能够通过调节加热装置的功率和温度控制器的设定，适应不同碳素材料的焙烧工艺要求。
可以实现快速升温、恒温保持和缓慢降温等工艺步骤。
3.安全性：碳素焙烧炉采用先进的安全保护措施，如漏电保护、过温保护和火警报警系统。
能够防止意外事故的发生，确保操作人员和设备的安全。
4.能耗效率高：碳素焙烧炉采用电能作为加热源，能够将能量转化为热能。
加热装置的设计和控制系统的优化能够使能耗最小化，提高能源利用效率。
5.自动化程度高：碳素焙烧炉可以配备先进的自动控制系统，实现温度、时间和压力等参数的自动调节和监控。
通过人机界面可以方便地进行设定和操作。
6.环保性好：碳素焙烧炉通过排汽装置能够有效处理焙烧过程中产生的有害气体，减少对环境的污染。
此外，炉体和材料的选择能够减少对资源的消耗。
浅谈阳极焙烧的节能降耗
浅谈阳极焙烧的节能降耗随着时间的推移，我公司的预焙阳极生产也有以前的”煤制气”改为现在使用纯天然气焙烧阳极炭块。
顾名思义，焙烧就是把生坯块装入焙烧炉中，由低温慢慢升至1050°c时进行保温的整个控制过程，中间发生一系列物理化学变化和很多能量消耗。
如何节能，如何降耗，已是首要工作。
焙烧车间在2月份的气耗管理上，狠下功夫，采取很多方法和措施,通过努力，气耗有明显下降。
一、重视焙烧炉相关设备设施的保养、维修并严格装炉质量。
在装炉前各车间都把炉子的火道墙、端墙连接缝隙用耐火泥密封一遍，看是否有漏风漏气现象。
并随时掌握相关设备设施运行情况，减少由于设备设施故障或者密封不严而导致天然气浪费。
对生坯装炉时，要最大程度砸碗、捣实，焦粒中不应有焦面儿掺入，以免造成热传递不及时，同时炉室密封口用专用盖子，减少热量损失。
二、优化焙烧工艺，控制合理参数。
阳极焙烧是由低温升起，根据炉子情况，设置焙烧升温曲线。
技术的关键就是如何让阳极块挥发分在炉内充分燃烧，并对燃烧时间和位置充分优化。
挥发分排出时，火道温度也达到燃点，充分燃烧完毕。
在这个过程中，各车间合理控制升温曲线，加强热电偶座及喷嘴座的密封，改善喷嘴与火道墙体温度测试点，保证天然气的利用率和测试温度真实、准确。
三、利用冷却炉室热量，提高天然气燃烧的利用率。
车间适时调整助燃风机，增加预热空气的供应量，提高炉室天然气的充分燃烧。
适当增加负压，防止冷空气大量进入，延长了产品在1050°c的保温时间。
四、提高产品出炉产量，也是节能降耗的最有效方法。
当焙烧炉子保温到一定时间，必须出炉，否则能耗大，成本高，严重影响产品质量和公司经济效益。
2月份，焙烧各车间增加了出炉数量，提高了产量，节约能源，降低成本，为公司的发展打下良好的基础。
科技成果——炭素环式焙烧炉燃烧系统优化技术
科技成果——炭素环式焙烧炉燃烧系统优化技术适用范围钢铁行业炭素环式焙烧炉燃烧系统及炉盖节能改造行业现状目前我国大部分炭素企业采用环式炉进行生制品的一次焙烧。
由于燃料由火井上部的煤气入口水平喷入，煤气和炉内产生的沥青烟燃烧不充分，沥青烟产生量大，炉盖漏风，保温性差，能耗高，废气净化难度大。
据统计，目前国内炭素企业的平均焙烧能耗约340kgce/t。
目前该技术可实现节能量7万tce/a，减排约18万tCO2/a。
成果简介1、技术原理该技术采用新型的燃烧器，煤气自上而下进入火井，与自下而上的烟气及助燃空气混合，使燃烧更加充分，提高了燃烧效率；根据炉室温度和升温曲线自动调节煤气流量，使炉子温控更精确，减少燃料浪费；通过使更多的沥青烟参与燃烧，最大限度地节省燃料，减少沥青烟的产生和排放量；通过新型联通罩的自动调节，降低炉室负压，减少烟气量，降低烟气流速，提高传热效率，减少热损失；通过提高炉盖的密闭性和保温效果，减少热损失。
2、关键技术（1）采用先进的煤气燃烧器、可移动式燃烧架和烟气联通罩，通过采集炉室温度和系统压力参数，自动调节煤气用量和烟气量，实现对炉室温度的精确控制，提高煤气及沥青烟的燃烧效率，提高产品（2）通过改变炉盖的部分结构及耐火材料，减轻了炉盖重量、提高保温和密封效果，延长使用寿命。
3、工艺流程炭素环式焙烧炉燃烧系统优化工艺流程图主要技术指标焙烧品单位能耗（包括新增的蒸气及电力消耗）可降低约39%。
技术水平该技术于2010年通过中国炭素行业协会组织的科技成果鉴定，目前已在国内30多台炭素环式焙烧炉上使用，能耗平均下降30%以上，节能效果显著。
典型案例典型用户：中钢集团吉林炭素股份有限公司、河北联冠电极股份典型案例1建设规模：年产1.32万t石墨电极焙烧品的新型炭素焙烧炉，建设条件为煤气热值大于1200kcal/Nm3，煤气中粉尘、焦油含量小于800mg/m3（粉尘、焦油含量为合测值），需蒸汽1t/h。
炭素工业焙烧炉烟气污染治理技术的研究和应用
炭素工业焙烧炉烟气污染治理技术的研究和应用摘要：碳素工业焙烧炉排放的烟气量较大，排放的烟气污染较重，不仅严重违背了我国的节能环保理念，还会严重影响了相关企业的社会形象与社会效益，因此必须要采取有效的基础方法对焙烧炉的烟气污染进行科学合理的治理。
随着经济社会的发展与科学技术的进步，我国的炭素工业焙烧炉烟气污染治理技术得到了长足的发展，出现了诸多不同的治理技术。
相关企业要针对自身的实际情况（自身实力、排放的污染物类型、污染治理需求等）选择不同的烟气污染治理技术，有效处置污染烟气。
关键词：炭素工业、焙烧炉、烟气、污染、治理技术引言：现代工业中，火电、冶金、化工和建材等行业在生产过程中，都有大量含有粉尘的烟气排放，石墨电极是炭素行业的主要产品，焙烧炉是其主要的污染来源，炭素行业作为粘接剂的沥青烟气治理，一直是业内大气环境治理的大难题，也是严重制约行业高质量、可持续发展的主要因素。
1烟气特性炭素制品是常见的物品，焙烧是炭素制品生产过程中的关键工序。
焙烧工序的应用极大地提升了炭素制品的生产成效，但与此同时焙烧过程中还会产生大量的烟气，这些烟气会对厂区周围的大气及动植物产生巨大的危害，因此，越来越多的工作人员开始思考如何净化碳素生产过程中的焙烧烟气。
炭素焙烧产生的烟气具备以如下特性：(1)烟气中的沥青焦油较多。
沥青焦油烟气成分复杂，含有数百种物质，其中酣类、蒽荼类、并芘等多环芳烃类物质对人类和动植物都有危害性，特别是苯并芘属于强致癌物质，应予特别的关注。
(2)烟气中的so：含量较低，最高只有700mg／m3；烟气中的NO，含量一般，通常在500m∥m3左右。
(3)出口烟气温度较低，正常在90～120℃，经过电捕焦后只有70～90℃。
(4)烟气中粉尘含量也不高，主要由一级电捕焦器收集。
针对焙烧炉的烟气特性，我们在采取了以下三种措施：(1)采用三层喷淋层，严格控制每层间距2m，确保每层的覆盖率在250％以上。
(2)采取两层增效环，防止局部烟气塔壁短路现象(3)针对焙烧炉烟气成分复杂、有机物浓度高的特性，为满足高标准的除尘要求，研究认为气速小于1．8m／s的状态下，收尘效率更佳。
炭素炉窑的发展趋势及节能措施
％
１１．５ｌ ４．７４ ０．１ｌ ２９．０３ １３．５２ ０．０６ １４．９０ ２６．１３ １００
燃料燃烧化学热 燃料带入物料热
制品挥发分燃料化学热 填充料烧损化学热 热空气带入物料热
９０３．９ ３．Ｏ ４８３．１ ２８．９ １０１．１
合计
１５２０
１００
合计
２．２环式焙烧炉低温炉室挥发分及过剩燃料再利用
热Hale Waihona Puke ，节约燃料。表２环式焙烧炉热平衡
热收入 热量／（１０４ｋＪ／ｔ）
％
５９．４７ ０．２０ ３１．７８ １．９０ ６．６５
热支出 热量／（１０４ｋＪ／ｔ） 加热电极所需热量 加热填充料所需热量 物料中水分蒸发吸热 烟气带走物理热 烟气带走化学热 炉盖散热 炉墙传传 炉体蓄热及其他
１７５．０ ７２．１ １．６ ４４１．３ ２０５．５ ０．９ ２２６．５ ３９７．１ １５２０
环式焙烧炉的发展及节龛爨进行深入探讨。
２。ｌ带盖环式焙烧炉的发展趋势
隧羲市场对石墨制燕尺寸要求的变彳幺昶炭素炉窑技术的不断进步，未来环式焙烧炉
的发展应该囱大型化、节能化、宙动化方向发展，炉底烟道应该由Ｕ型陶环形烟道发展。 大型化蓠先是增加焙烧炉室数量，其优点是掰个系统运转可以增加待加热傺温炉室 个数，傻高温烟气熬热量得到充分利用；另外，在炉塞数量增热和受压允许的童骞况下簸
近年来，隧着电价的不断上涨，使炭紊行业的熬利窆闻不断压缝，应用煅烧妒麴高 温烟气通过余热锅炉进行动力发电是罐式激烧炉来来余热剩髑酶发鼹趋势，也是低碳环 保、节能创效值得研究的新课题，不仅可以使炭素行妲煦煎剃空闻得到释放，实瑰节艉 减摊、降耗增效，丽艇还熊取褥良好的经济效益、社会效益帮环境效益。据统计，缀痣 已经宠后有５家以上铝用炭阳极念业剥用煅烧炉的余热进行发电的实例，寝ｌ为ｌＯ万ｔ
碳素焙烧炉的介绍
碳素焙烧炉的新老产品对比介绍碳素焙烧炉是将高压成形后的各种碳素制品，在隔绝空气的条件下按规定的焙烧温度进行间接加热，从而达到改善制品的导电、导热性能，提高制品强度的一种热工设备。
碳素焙烧炉按其结构划分为炉底、侧墙、火道墙、横墙、炉顶和烟道。
国内外通常使用的炭素焙烧炉有两种形式,即敞开式环式焙烧炉和有盖式焙烧炉。
这两种焙烧炉主要用于铝用炭素阳极与阴极焙烧和炼钢电极焙烧。
目前,我国铝用炭素阳极焙烧均采用敞开式环式焙烧炉。
生产实践表明焙烧炉的热利用率和热损失约各占一半,每吨炭素阳极成品的燃料消耗一般在2.4GJ/t~3.2GJ/t(约折合一般重油60kg/t~80kg/t)。
目前国际上有些发达国家的先进焙烧炉在阳极原料要求十分苛刻和沥青被完全燃烧(新技术)的条件下,燃料消耗可以降到1.8GJ/t~1.9GJ/的重油。
因此,降低铝用炭素阳极焙烧炉的燃料消耗,一直是炭素行业长期探索和研究的重大课题。
多年来,国内外在炭素焙烧炉节能降耗方面,针对炉体结构、焙烧工艺和燃料燃烧等进行了大量的研究工作,尚没有注意到焙烧炉的辅助设备对能耗的影响。
目前,我国绝大多数炭素企业使用的焙烧炉是上世纪九十年代末开发的,炉面配置的辅助设备沿用了传统的铸铁圈/铸铁盖/铁皮盖、重油燃烧器座、气体燃烧器、热电偶架、测温测压架和测负压架,而材质均为普通铸铁和普通钢材,设备笨重简陋,而且功能是配合测温仪表、测压仪表和控制系统来完成对炉温和能源输入的测量控制。
由于焙烧炉与炉面辅助设备接口直径过大,导致炉面温度高,损失了大量的热能,增加了燃料消耗;同时,由于辅助设备结构和材质有较大的缺陷,致使产品使用寿命短且操作劳动强度大。
因此,必须研发一组新型炭素焙烧炉炉面接口测控组件,解决上述存在的各种缺陷,提高企业的经济效益和社会效益。
新型炭素焙烧炉炉面接口测控组件由炉口变径盖、配套座、平口塞、新型燃烧器、新型热电偶支架、新型测温测压探头、新型负压探头组成。
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万方数据
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炭素焙烧炉节能研究与应用
作者：张斌， 谭芝波， ZHANG Bin， TAN Zhi-bo
作者单位：山东晨阳碳素股份有限公司,山东济宁,272000
刊名：
炭素技术
英文刊名：CARBON TECHNIQUES
年，卷(期)：2010,29(5)
1.吉延新.魏新伟.李宪磊.杨静.于易如.贾鲁宁.王平甫.JI Yan-xin.WEI Xin-wei.LI Xian-lei.YANG Jing.YU
Yi-ru.JIA Lu-ning.WANG Ping-fu炭阳极在铝电解槽中混装使用的试验分析和建议[期刊论文]-炭素技术
2011,30(1)
2.魏新伟.吉延新.杜滨滨.刘志强.于易如.贾鲁宁.WEI Xin-wei.JI Yan-xin.DU Bin-bin.LIU Zhi-qiang.YU Yi-ru.JIA Lu-ning优化焙烧曲线生产优质预焙阳极[期刊论文]-炭素技术2010,29(3)
3.顾伟良.薛殿贵.刘春雷.GU Wei-liang.XUE Dian-gui.LIU Chun-lei炭素炉窑的发展趋势及节能措施[期刊论文]-炭素技术2011,30(4)
4.李宪磊.杨静.杜滨滨.于易如.贾鲁宁.王平甫.LI Xian-lei.YANG Jing.DU Bin-bin.YU Yi-ru.JIA Lu-ning. WANG Ping-fu预焙阳极电阻率的影响因素分析与探讨[期刊论文]-炭素技术2010,29(6)
5.常先恩.陈开斌.CHANG Xian'en.CHEN Kai-bin铝用炭阳极焙烧炉节能技术探讨[期刊论文]-炭素技术
2007,26(5)
6.王忠心.WANG Zhong-xin敞开式阳极焙烧炉发展方向展望[期刊论文]-轻金属2005(5)
7.杨正华阳极焙烧炉节能型炉具的应用与研究[期刊论文]-轻金属2009(8)
8.林萍.张峰.张艳伟.李庆余.王红强.LIN Ping.ZHANG Feng.ZHANG Yan-wei.LI Qing-yu.WANG Hong-qiang铝电解用炭素阳极抗氧化涂层的性能研究[期刊论文]-应用化工2011,40(1)
9.张明谦.ZHANG Ming-qian预焙炭阳极生产工艺改进[期刊论文]-炭素技术2010,29(5)
10.龚思如.GONG Si-ru提高阳极一级品率,降低阳极消耗[期刊论文]-轻金属2010(10)
本文链接：/Periodical_tsjs201005013.aspx。