焙烧调温工基础知识.ppt

焙烧调温工基础知识培训内容一、焙烧简介二、焙烧过程中煤沥青的变化三、焙烧工艺（升温速率、阳极最终温度、阳极保温时间）对预焙阳极质量的影响四、焙烧理化指标的控制第一章 焙烧简介v 压型后的生制品在焙烧炉内保护介质中，在隔绝空气的条件下，按照一定的升温速度进行匀速升温的过程叫焙烧v 焙烧是预焙阳极中很重要的热处理工序，通过对焙烧温度的控制，使生阳极中煤沥青发生热解缩聚反应转变成黏结焦，形成结构均匀、致密的预焙阳极，焙烧温度的控制精度，直接决定着预焙阳极的质量及理化性能指标。第一章 焙烧简介v我厂焙烧车间共有年产量15万吨的2台36室敞开式焙烧炉，每室9火道8料箱，三层立装，共装168块，每台焙烧炉有2套燃烧系统（3个燃烧架、1个测温测压架、1个排烟架、2个冷却架），现生产中采用天燃气为燃料，焙烧曲线为192h，48h保温时间，32h移炉周期6炉室运转。第二章 焙烧过程中煤沥青的变化v 焙烧过程，主要是粘结剂煤沥青的焦化过程，在这个过程中煤沥青进行分解和缩聚反应v 1.低温预热阶段v 碳素制品从室温升到200，制品内部粘结剂开始软化，成塑性状态，但还没有发生显著的物理、化学变化，挥发份排出量不大，主要是排除生制品中的吸附水，第二章 焙烧过程中煤沥青的变化v对制品进行干燥和预热，此时升温速度相对加快，负压的操作就要相对增大，此阶段也发生在移炉后十个小时内，并且负压要相对稳定，保持好预热炉室的升温速度；否则会产生碳碗变形，内裂，密度不均等现象。v 2.中温剧变阶段v 中温阶段是指制品温度在200到700之 间。此时制品挥发分大量排出，先后排出第二章 焙烧过程中煤沥青的变化v化合水、碳的氧化物和轻馏分，350 开始，粘结剂开始发生分解和聚合反应，随着温度的升高，分解和聚合不断进行，气体排出量显著增加，到500 时粘结剂形成半结焦态，当温度达到600 时半焦结构剧烈分解，逐步形成焦炭。为了提高煤沥青的残炭率及制品的理化指标，在此过程中升温要平稳，连续。负压同上一阶段相比要降低百分第二章 焙烧过程中煤沥青的变化v之十，负压的操作要稳定；制品温度达到700 以上，粘结剂焦化过程基本完成。v 3.恒温阶段v 为进一步排出残留挥发分，使焦化更完全，提高制品的各项理化指标，制品温度还要升高到1000 以上，此阶段升温速度可以相对加快。第三章 焙烧工艺对预焙阳极质量的影响v 1.升温速率v 焙烧过程中，升温速率对煤沥青的碳化进程影响很大，合理升温速率能保证生阳极中煤沥青的分解缩聚反应在最利于成品率和产品质量的条件下进行，从而得到较好的使用性能。焙烧升温速率对焙烧炉内温度场分布也很大影响，合适的升温速率可以减少火道间、火道垂直温差，提高预焙阳极的均衡性。THANK YOUSUCCESS2024/5/8 周三10可编辑第三章 焙烧工艺对预焙阳极质量的影响v 升温速率较小，煤沥青残焦率提高，有利于提高制品的性能及成品率。升温速率较大，煤沥青挥发速度过快，残焦率减少，可导致制品理化指标下降，电阻率上升，抗折强度下降。v 2.阳极最终温度v 焙烧最终温度是预焙阳极热处理程度的重要指标。焙烧最终温度的提高，有利于提第三章 焙烧工艺对预焙阳极质量的影响v高预焙阳极的抗氧化性，降低预焙阳极的电阻率。制品温度在1000到1100范围的时候，抗氧化性得到较大的改善，但随着焙烧最终温度的提高，制品热导性增加，抑制了制品的氧化活性，化学活性也降低，抗氧化性下降，并且制品的强度会随温度的升高而下降。所以，在能达到阳极理化反应、制品性能能够均匀一致的最低条件时的焙烧温度第三章 焙烧工艺对预焙阳极质量的影响v即可选定为焙烧最终温度。v 3.阳极保温时间v 合适的保温时间可以保证焙烧炉内温度的合理分布，进而弥补了因火道温差而导致的预焙阳极受热不均匀的现象，提高了温度场的分布均衡性，并提高预焙阳极受热的均一性；但保温时间的长短对焙烧炉天然气的消耗有着重要影响，时间长则消耗的天然气量第三章 焙烧工艺对预焙阳极质量的影响v增加。因而在选择制定焙烧曲线时，应该在预焙阳极质量、能耗与保温时间中寻找一个最佳平衡点。v 预焙阳极最终温度的高低和保温时间的长短决定了阳极的热处理是否充分；选择最终阳极焙烧温度和保温时间对提高碳阳极理化指标及延长电解阳极使用周期至关重要。第四章 焙烧理化指标的控制v 1.预焙阳极电阻率v 焙烧过程中最重要的作用就是降低预焙阳极的电阻率。在焙烧过程中，合理控制挥发分的挥发，可减少气孔的数量并有助于形成较规则的气孔；煤沥青发生炭化反应生成黏结焦，有助于预焙阳极内部结构的致密化。较高的焙烧温度可使得预焙阳极内部晶粒生长增大并减少了晶粒之间的零乱度，在导电第四章 焙烧理化指标的控制v过程中形成较好的导电网络，可降低预焙阳极的电阻率。v 2.预焙阳极CO2反应残留v 合理的焙烧温度，可使得预焙阳极内部形成规则、致密的结构，减少了内部中的结构缺陷数量；较高的焙烧温度，可使得预焙阳极内部微晶尺寸增大，减小了微晶表面活性能，提高了预焙阳极在电解过程中的化学反应能力，降低了预焙阳极的化学反应性。第四章 焙烧理化指标的控制v 3.预焙阳极热膨胀系数v 在焙烧过程中，预焙阳极内部微晶尺寸增大，结构趋于规则、致密、完善化，这提高了预焙阳极内晶体的结合能，降低了预焙阳极的热膨胀系数。谢谢观赏THANK YOUSUCCESS2024/5/8 周三19可编辑