焙烧工艺学1.ppt

《焙烧工艺学1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焙烧工艺学1.ppt（125页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、焙烧工艺学青年进修学院讲义任课教师：穆永平任课教师：穆永平 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平焙烧工艺学主要内容焙烧工艺学主要内容第一章 焙烧工艺概述焙烧工艺概述第二章第二章 填充料填充料第三章第三章 焙烧调温焙烧调温第四章第四章 焙烧装出炉焙烧装出炉第五章第五章 复习题复习题 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平第一章第一章 焙烧工艺概述第一节 焙烧机理第二节 焙烧曲线第三节 焙烧过程的影响因素 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平第一节第一节 焙烧机理焙烧机理一、焙烧的概念和机理1 焙烧的概念：焙烧

2、是把压型后的生制品装在焙烧炉内、保护介质（填充料）中，在隔绝空气的条件下，按规定的升温速度进行间接加热，使生制品内的黏结剂焦化，并与骨料颗粒固结成一体的热处理过程。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平2 焙烧的机理：炭素生产用的黏结剂一般为煤沥青，是一种由多种多环和杂环芳香族化合物及少量高分子物质组成的混合物。生制品中的骨料已经过1300左右的高温煅烧，所以焙烧的过程主要就是黏结剂煤沥青焦化形成沥青焦的过程。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平二、焙烧目的 焙烧的主要目的是使黏结剂成为沥青焦，把骨料颗粒结成一个整体，获得最大的残炭量，

3、使制品具有良好的物理化学性能。具体物理化学性能主要有以下几个方面：青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平1、排除挥发分2、降低比电阻，提高导电性能3、固定几何形状4、黏结剂焦化5、提高各项物理化学性能6、焙烧过程中制品理化指标的变化（如下表）青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平加热温度挥发分%真密度g/cm3体积密度g/cm3电阻率m气孔率%抗压强度MPa重量损失%1513.701.761.683.0659.910013.491.761.66166615.7847.30.1720013.161.781.601418711.0931.52

4、.0530011.201.781.58997413.1928.23.433508.881.791.55772513.4923.44.514006.061.811.55568217.8215.17.734502.541.831.52396020.0215.49.385001.261.851.49270820.2921.39.595501.101.871.47193821.1329.59.826000.961.891.46138521.9934.19.776500.861.921.4875321.7035.59.787000.791.951.4817722.0841.29.898000.601.9

5、71.499223.1443.59.809000.321.991.518223.6342.510.0610000.282.001.526523.6741.510.3211002.011.526023.7641.010.7112002.011.525523.7940.710.78 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平三、焙烧过程的四个不同阶段1、低温预热阶段 明火温度350时，制品温度在200左右，黏结剂软化，制品成塑性状态，这段的升温速度要快一些。2、挥发分大量排除，黏结剂焦化阶段 明火温度在350800之间，制品本身温度在200700之间，黏结剂开始分解，挥发分

6、大量排除。450500时黏结剂焦化成沥青焦。此阶段必须均匀缓慢的升温。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平3、高温烧结阶段 明火温度达到8001200，制品本身温度达到700以上，黏结焦化过程基本结束。此阶段升温速度可以适当加快一些，当达到最高温度后保温1520小时，这是为了缩小焙烧炉内水平和垂直方向的温差。4、冷却阶段 冷却过程温度下降太快，会引起产品内外收缩不均产生裂纹废品，也会对焙烧炉炉体带来不利影响，因此，冷却降温速度控制在50/h为宜，到800以下可使其自然冷却，一般到400以下方可出炉。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平

7、第二节第二节 焙烧曲线焙烧曲线一、焙烧曲线制定的依据1、根据制品在焙烧过程中各温度阶段的不同物理化学变化制定曲线2、根据制品的种类和规格制定曲线3、根据焙烧炉炉型结构及尺寸制定曲线4、根据制品的成型方式制定焙烧曲线5、根据使用填充料种类不同制定焙烧曲线6、根据原料煅烧程度、制品搭配、炉体运行状况制定曲线 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平二、常用焙烧曲线二、常用焙烧曲线1、带盖环式焙烧炉常用的焙烧曲线一般为280小时、300小时、320小时、360小时，以最常见的320小时、360小时焙烧曲线为例。，如表1-2-1、1-2-2。2、车底式炉焙烧曲线举例，如表1-

8、2-3、表1-2-4。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平温升阶段温度范围（）温升速度（/h）持续时间（h）11303504.45023504001.7303400-5001.4704500-6002.0505600-7004.0256700-8005.0207800-10006.73081000-12501025912502520合计320表表1-2-1带盖环式焙烧炉带盖环式焙烧炉320小时小时9室运行焙烧曲线室运行焙烧曲线 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平表表1-2-2带盖环式焙烧炉带盖环式焙烧炉360小时小时9室运行焙烧曲线

9、室运行焙烧曲线 温升阶段温度范围（）温升速度（/h）持续时间（h）11303504.45023504001.7303400-5001.1904500-6001.7605600-7003.3306700-8005.0207800-10006.73081000-12508.330912502520合计360 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平表表1-2-3 车底式炉一次焙烧曲线举例车底式炉一次焙烧曲线举例温升阶段温度范围（）温升速度（/h）累计持续时间（h）1室温325251223256008463600-80013614800保温11小时725800冷却至2501

10、4.5110 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平表表1-2-4 车底式炉二次焙烧曲线举例车底式炉二次焙烧曲线举例温升阶段温度范围（）温升速度（/h）累计持续时间（h）1室温170524217024011163240-4301.42404430-5202.62755520-8503.03846850保温24小时4087850冷却至25012.5456 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平三、带盖环式焙烧炉曲线变更三、带盖环式焙烧炉曲线变更 在正常生产中，由于焙烧的制品规格和种类不同，经常将短曲线变为长曲线，或将长曲线变为短曲线。为了在

11、改变曲线的过程中不影响制品的焙烧质量，要确定一合理的曲线过度方法。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平 假如400小时/8室运转曲线已上盖至1#炉，第二与第一炉室的上盖间隔计算方法如下：两个曲线上盖间隔差：（4008）-（3608）=5h 在360小时/8室运转上2#盖时间间隔再加上第二至第五炉室这4个炉室的时间差即为上2#炉室与炉室与1#炉室的时间差炉室的时间差：（3608）+4（4008）-（3608）=65h 上3#、4#、5#炉室盖的时间间隔为：3608=45h 6#炉改为320小时/8室运转，6#与5#炉室上盖时间差：（3208）+4（3608）-（32

12、08）=60h 从此改为320小时/8室运转。1、焙烧曲线由长改短的方法、焙烧曲线由长改短的方法 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平 例如由320小时/8室运转改为400小时/8室运转，这两个曲线差80小时，若直接由320小时/8室运转改为400小时/8室运转，长曲线相对短曲线拖后上盖，在实际生产中易出现废气温度过高现象，会导致烟道着火并危及电除尘装置；另外，即使采用320小时/8室温度走下限，400小时/8室温度走上限的方法，调温工不易调整，所以实际生产中一般也采用过渡曲线的方法，即用360小时/8室运转曲线过渡的方法。例如1#盖是320小时/8室已上完的盖，

13、从2#炉盖采用360小时/8室运转曲线，即1#与 2#炉上盖时间间隔为45小时，上至4#盖时过渡完，从5#盖开始运转400小时/8室运转曲线，即 5#盖与 4#炉上盖时间间隔为50小时，5#以后就是运转400小时/8室运转曲线。2、焙烧曲线由短改长的方法、焙烧曲线由短改长的方法 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平 环式焙烧炉在春季入夏，为了改善装、出炉操作条件，采用将系统的炉室运转数减少的办法。如26个炉室的环式焙烧炉，其322小时/7室运转改为324小时/6室运转，曲线长短基本未变，只是上盖时间改变，就是将原来每46小时上一个盖改为每54小时上一个盖，即相对原

14、上盖时间拖后8小时，具体方法如下：3、焙烧炉系统炉室运转数的变更方法、焙烧炉系统炉室运转数的变更方法 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平（1）322小时/7室运转改为324小时/6室运转。例如322小时/7室运转已上1#盖，上2#盖时应改为324小时/6室运转，即2#与1#上盖时间间隔为54小时，1#炉及其以前炉室按原曲线升温，2#炉以后再上盖炉室按320小时/6室运转新曲线升温，当5#炉室上完盖后，可从5#炉（本系统中的低温炉室）向25#炉（本系统中的高温炉室）按324/6室曲线的温度任务推算，25#、26#保温等待1#炉以后的炉室温度符合新曲线要求，这样就改

15、变完毕。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平（2）由324小时/6运转改为322小时/7室运转。例如324小时/6室运转已上1#盖，上2#盖改为322小时/7室运转，上5#盖后用322小时/7室运转曲线从5#炉推至25#炉，此时，实际温度比322小时/7室运转曲线要求温度高的炉室可进行保温，实际温度比322小时/7室运转曲线要求温度低的炉室可按规定进行带温，这样即可改变为322小时/7室运转。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平 如果因某种原因本系统炉室拖后半个上盖的时间间隔才上盖，这时应根据炉内所装产品及炉室实际温度等具体情况调整升

16、温任务，以拖后半个上盖时间的炉室的温度为基准，从低温推到高温，此时，炉室实际温度比调整后任务高的要进行保温。另外，上盖时间也需要调整，将两个系统上、启盖时间顺次对调即可。举例如下：4、生产实际中拖后上盖时间的炉室温度调整、生产实际中拖后上盖时间的炉室温度调整方法方法 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平 以一台采用320小时/8室运转曲线的30室环式焙烧炉为例，一系统1#炉应上盖时间为1日1点，而另一系统上盖炉室及时间是16#炉1日21点，1#炉拖后半个盖时间，上盖时间变为1日21点，另一系统的16#炉上盖时间变为2日17点（为原来一系统的2#炉上盖时间），以后两

17、系统顺次对调上、启盖时间即可。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平 环式焙烧炉一般是由26室、30室、32室组成，分成两个系统运转。如某台环式焙烧炉为30室，采用320小时/8室运转曲线：（1）本系统每个炉室上盖时间间隔为：3208=40小时；（2）每个系统有1.5个带盖冷却的炉室；（3）用分式表示上盖炉号和时间，分子表示炉号，分母表示上盖时间（小时）5、环式焙烧炉上、启盖时间表的编排方法、环式焙烧炉上、启盖时间表的编排方法 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平第三节第三节 焙烧过程的影响因素焙烧过程的影响因素对焙烧过程产生影响主要有

18、以下因素 一、升温速度的影响 二、压力的影响 三、制品收缩的影响 四、焙烧炉室温度场分布的影响 五、黏结剂迁移的影响 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平一、升温速度的影响一、升温速度的影响 焙烧升温速度影响着黏结剂分解、聚合、炭化过程以及黏结剂的结焦率，也影响着生制品形态的变化，因此焙烧品物理化学性能与焙烧的升温速度有密切关系。焙烧低温软化阶段若升温速度慢，会造成黏结剂迁移，导致产品上下端质量上较大的差异，也易使制品变形、空头；焙烧过程一定阶段中若升温速度过快，则黏结剂的分解、挥发速度较快，挥发量也增加，黏结剂的结焦率下降，导致制品的物理化学性能降低；同时升温速

19、度快对制品裂纹废品的产生有直接影响，会导致焙烧成品率降低。而合理的升温速度使炭氢化合物分子有比较充分的时间进行分解和聚合反应，提高黏结剂的结焦率，改善了制品的物理化学性能，青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平二、压力的影响二、压力的影响 在焙烧过程中，生制品内黏结剂热分解产生的挥发气体不断地透过制品的气孔和填充料，并随着流过炉室的热气流经烟道进入大气中。起初，黏结剂产生的气体压力随着温度升高而不断增大，当压力等于或大于外界压力时，分解的挥发分气体就不断地从制品内部逸出。当这些气体受到的阻力不大时，制品外围的气体浓度就会因气体的不断流走而降低，制品内外的气体浓度差使

20、制品中分解气体扩散出来的速度加快，这直接促进制品中分解反应的进行。由于分解产物的大量排除，能进行再聚合的炭氢化合物分子数因而减少，导致黏结剂的结焦减少。反之，如果分解气体排除速度慢，则黏结剂的结焦量增大。因此，加压焙烧有利于提高黏结剂的结焦量，从而提高制品的质量。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平三、焙烧过程中制品收缩的影响三、焙烧过程中制品收缩的影响 焙烧过程中，生制品的外观尺寸不断变化，最终表现为收缩。收缩对制品的结构和质量有直接影响，而且生制品在焙烧过程中的均匀收缩经常会导致内外缺陷，直至形成裂纹。收缩是随着焙烧温度的升高而逐渐产生，收缩量和最高温度有一定

21、关系，同时与配方和成型压力等因素的关系较大。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平四、焙烧炉室温度场分布的影响四、焙烧炉室温度场分布的影响 焙烧炉室的垂直和水平方向都存在着较大的温差，如装两层制品的环式炉，电极箱尺寸13809604431mm，上下端在加热过程中温差达200300，水平温差达2050，造成焙烧炉室温度场分布很不均衡，这决定了各温升阶段炉室不同部位产品实际加热速度及最终热处理温度的不同，对制品质量的均匀性有一定影响。因此，一般通过高温阶段保温来缩小影响。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平五、黏结剂迁移的影响五、黏结剂迁移

22、的影响 焙烧过程中，黏结剂的迁移是使焙烧制品产生轴向和径向不均匀的一个主要因素，一般情况下，黏结剂沥青迁移有以下规律：1、在120左右（制品的本身温度），就开始迁移，之后迁移的速度随温度的升高急剧增加，在180200时达到最大值，温度高于230，黏结剂的迁移基本结束。2、黏结剂的迁移过程有选择性迁移的现象，即黏结剂的轻质组分更容易迁移。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平3、黏结剂的迁移与重力有关系，液态黏结剂都是从上端向下端迁移。4、在相同温度条件下，骨料的粒度组成越粗，黏结剂越容易迁移。5、加热速度越慢，迁移程度越大，所以焙烧过程的低温阶段的升温速度应适当加快

23、，以减少沥青黏结剂的迁移。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平第二章第二章 填充料填充料 填充料是炭素焙烧生产中一种主要的辅助材料，对焙烧质量有着重要影响。本章主要介绍了填充料的性质、作用，可用做填充料的材料、生产加工过程、加工设备开车操作过程、主要注意事项及填充料的有关计算。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平一、填充料的主要作用一、填充料的主要作用1、防止制品氧化2、固定制品几何形状3、传导热量4、阻碍挥发分的顺利排除，同时导出挥发分 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平二、填充料的性能要求二、填充料

24、的性能要求 1、有良好的热稳定性，在焙烧最高温度下既不熔化烧结，也不与生坯制品和炉体耐火材料发生化学反应。2、在焙烧加热过程中，填充料的体积不应发生较大变化。3、具有良好的导热性。4、有良好的吸附性和透气性。5、颗粒度适中，颗粒太大或细粉量太多都不好。6、水分含量尽可能少。7、无公害，材料易得，成本较低。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平三、一般技术要求三、一般技术要求可压缩性/（P=4.0Mpa）%8.01.0热膨胀性/%1.21.5吸附性/%1820透气性/cm3 （220300）10-6热导率/W.m-1 K-1 不小于0.55水分/%不大于2使用前温度/

25、不大于60生产中一般粒度要求如下：300mm以下的小规格制品使用02mm，其中大于2mm的 不超过10%，小于0.15mm的不超过30%；300mm及以上的大规格制品使用06mm，其中大于6mm的不超过10%，小于0.15mm的不超过20%；青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平四、可用于填充料的材料四、可用于填充料的材料填充料名称堆积密度（g/cm3）热导率（W/mk）热容（KJ/K）优 点缺 点冶金焦0.860.61.20.88具备填充料的各项使用要求，被广泛的用于生产上。吸附性高，出炉产品表面不易清理，焙烧过程有一定的烧损。河砂0.60.180.92导热性高，

26、吸附性低；不需要加工，成本较低。流动性大，容易通过焙烧炉体裂缝进入炉底及烟道，造成局部堵塞，影响生产；河砂含硅量大，操作过程中粉尘大，对人体危害大。无烟煤1.92.33.77一般将无烟煤和河砂按1：1配比混合使用。成本较低。煅烧后不易破碎，同时焙烧后产品表面不易清理。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平五、填充料质量对制品质量的影响五、填充料质量对制品质量的影响1、填充料种类和粒度对制品物理化学性能的影响 填充料对制品的焙烧过程中黏结剂残炭率的高低有明显的作用，从而对焙烧品的物理化学性能产生一定影响。在黏结剂的分解聚合、挥发分排出阶段，具有良好的可压缩性、透气性、

27、吸附性的填充料既可使挥发分顺利排出，不至于造成产品产生裂纹，又有利于一部分黏结剂分解产物留在焙烧品体内，提高残炭率，从而提高制品的各项物理化学性能。若填充料粒度过细，则透气性差，挥发分不能及时排出，制品易产生裂纹；若填充料粒度过粗，则透气性过大，挥发分排出过多影响残炭率。同时填充料导热系数大易引起制品局部过热造成裂纹。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平不同填充料对焙烧电极性能的影响不同填充料对焙烧电极性能的影响种 类性质残炭率%体积密度g/cm3电阻率.m抗压强度Mpa粒度mm吸附性mg/g河砂1.5以下6.0531.583658.7煅后无烟煤0.5-60.5-

28、26.97.351521.551.56414055.757.0冶金焦0.5-60.5-211.011.748501.521.53484243.950.1 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平2、填充料水分对制品质量的影响 用水分大的湿料做填充料，在焙烧加热过程中水分被蒸发掉，填充料堆积密度和可压缩性发生变化，填充料下沉使制品间隙中出现各部位实虚不同，在产品塑性软化阶段因四周填充料挤压不均而变形；同时由于填充料下沉使制品端部保温料过薄造成端部氧化。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平3、其它不合格填充料对制品质量的影响 填充料温度过高

29、填充料温度过高主要是指出炉后未经充分冷却的返还料。生制品表面在高温填充料的作用下突然受热，易导致表面起泡，在焙烧加热过程中，受软化阶段四周填充料挤压力不均产生变形。填充料中含有杂物 制品间隙填充料中若含有木块、纸壳等可燃烧物，则制品加热至一定温度后这些杂质燃烧，导致它们所占据的空间出现空洞或堆积密度较低，造成制品在此部位鼓包变形或受热不均产生裂纹。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平六、六、填充料加工过程填充料加工过程出炉后的热返还填充料冷却窑皮带运输机 储料仓筛下合格料振动筛提升机 筛上不合格料对辊破碎机 烘干后冶金焦 筛分合格的填充料除供正常生产外，也可以放到

30、合格料的储仓储存。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平七、七、填充料的主要加工设备填充料的主要加工设备1、通风系统：排风机、除尘器2、筛分系统：振动筛（圆筒筛）3、运输系统：斗式提升机、皮带运输机4、破碎系统：鄂式破碎机、对辊破碎机 5、冷却系统：冷却窑 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平八、八、填充料加工过程中的主要操作注意事项填充料加工过程中的主要操作注意事项1、提升机工作时，加料应保持连续均匀，不应过多，以免下部区段被物料堵塞造成皮带拉断事故。2、经常检查提升机皮带磨损情况，发现料斗和皮带损坏应及时修复或更换。3、皮带运输机应

31、空载启动，停机时必须将物料卸尽。4、皮带运输机运行时，不要使运输皮带成蛇行或偏行，如跑偏应即使调整，两侧如有导向立辊，应使其转动灵活，表面光滑，托辊也应保持灵活。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平5、破碎机、振动筛（或圆筒筛）、冷却窑工作时应连续均匀给料。6、各单机设备遇上紧急事故时，要直接切断该设备主要回路事故开关。7、出现对辊堵料的情况时应先全部停车，然后将自动连锁换成手动单项，插上回料溜子插门，开动提升机和振动筛，关闭对辊破碎机事故开关，反向盘车，使对辊堵的料进入回料溜子，再打开对辊插门，将堵物取出后，打开事故开关，重新开车，逐渐打开回料溜子插门，将料取出

32、，注意绝对不允许用手直接取堵塞物。8、出现提升机压料情况时应立即停车，将自动连锁换成手动单项，关闭回料溜子插门，然后下到地下室，将提升机所压的料清净后，开动振动筛，再开提升机和对辊，慢慢打开回料溜子插门，把存料放净再从新开车生产。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平第三章第三章 焙烧调温第一节 焙烧炉及附属设备 世界炭素生产所采用的焙烧炉主要有：一、环式焙烧炉；二、隧道窑；三、倒焰窑；四、车底式焙烧炉；五、单式炉；六、电气焙烧炉。国内常见的是环式焙烧炉、隧道窑、倒焰窑、车底式焙烧炉。隧道窑、倒焰窑主要用于二次焙烧，而一次焙烧多使用环式焙烧炉与车底式焙烧炉。青年进修

33、学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平一、环式焙烧炉一、环式焙烧炉 焙烧室主要由各种耐火砖砌筑而成，用于装产品。环式焙烧炉是由若干个结构相同的焙烧室串联组成的，分为带盖环式焙烧炉和敞开式环式焙烧炉。1、带盖环式焙烧炉的结构 带盖环式焙烧炉又分为有火井式焙烧炉和无火井式焙烧炉，均是由焙烧室、废气烟道、炉盖、燃气管道、燃烧装置等组成。有火井式带盖环式焙烧炉（如图）青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平焙烧炉平面图焙烧炉平面图 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平焙烧炉焙烧炉AA和和BB剖面图剖面图 1-焙烧室 2-装料箱

34、 3-装料箱加热墙 4-废气烟道 5-上升火井 6-煤气管道 7-煤气燃烧口 8-炉底坑面 9-砖墩 10-炉盖 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平焙烧炉立面图焙烧炉立面图 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平炉盖及燃烧装置炉盖及燃烧装置 炉盖一般为耐热铸铁框架、金属骨架，采用轻质耐火砖砌筑，表面涂耐火保温涂料。每个炉盖上有多个孔，分别为燃烧观察孔或喷火孔以及热电偶孔。燃烧装置采用砌筑喷火嘴或使用燃烧架。燃烧架是用来给炉室加热的可移动装置，目前新建焙烧炉加热大多采用燃烧架。燃烧架主要由手动球阀、压力表、压力开关、电动调节阀、电动安全

35、阀、手动调节阀、喷火嘴、架头控制箱、热电偶构成，具体结构如下图。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平1-手动球阀手动球阀 2-压力表压力表 3-压力开关压力开关 4-电动调节电动调节阀阀 5-电动安全阀电动安全阀 6-手动调节阀手动调节阀 7-喷火嘴喷火嘴 8-架架头控制箱头控制箱 9-热点偶热点偶 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平燃烧架的燃烧方式和特点燃烧架的燃烧方式和特点 使用燃烧架的燃烧方式也叫顶喷式燃烧其特点是燃料从喷火嘴射出后与火井底部上冲的烟气相撞，得到均匀混合，燃烧空间扩大，燃烧充分，产生的热量在炉室内得到均匀扩散，

36、既可减轻对火井热冲击造成的损坏，又缩小了炉室的水平温差。燃烧架向焙烧炉提供燃料示意图如下图。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平燃烧架向焙烧炉提供燃料示意图燃烧架向焙烧炉提供燃料示意图 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平2、带盖环式焙烧炉的运行原理、带盖环式焙烧炉的运行原理 焙烧炉室按启、上盖时间表顺序进行装炉、加热、冷却、出炉。加热时，燃烧产生的热烟气在负压吸引下，通过垂直火道向下运动，经过焙烧室底部火道流向下一个串联生产的焙烧室，在下一焙烧室的垂直火井内上升到下一个焙烧室炉盖下，依次到最后一个串联焙烧室，并经斜坡废气烟道和废气连

37、通器导入两侧烟道，再经汇总烟道、电除尘、排烟机及烟囱排入大气中。以30炉室两系统运转焙烧炉为例，每个火焰系统中有加热炉室79个，带盖冷却炉室1.52个,敞盖冷却炉室不少于1个。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平 30室环式焙烧炉运行示意表室环式焙烧炉运行示意表（数字为炉号，炉号对应下表示炉室运行的状态）第二火焰系统运行运动方向123456789101112131415加热装炉准备出炉冷却冷却冷却加热加热加热加热加热加热加热加热302928272625242322212019181716加热加热加热加热加热加热加热加热冷却冷却冷却出炉准备装炉加热 第一火焰系统运行

38、运动方向 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平3、环式焙烧炉的特点、环式焙烧炉的特点多个炉室串联连续性生产，低温炉室用高温炉室的废烟气加热，热利用率高。不受产品规格、种类的限制，适用于各种炭素制品的焙烧。产量大，制品生产质量好。炉体结构复杂，辅助设施多，维修量大，生产周期长。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平4、带盖环式焙烧炉附属设备、带盖环式焙烧炉附属设备煤气连通器（见图）和考克（见图）废气连通器（见图）排烟机（见图）焙烧热工仪表 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平煤气连通器和考克煤气连通器和考克

39、1-顶丝 2-螺母 3-连通体 1-阀杆 2-压板 4-钟型罩 5-拉杆 3-顶紧螺丝 4-法兰 6-密封毡垫 7拎手 5-阀心 6-填料 8-拉钩 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平废气连通器废气连通器 1-销钉 2-拉杆 3-连通体 4-废气烟道盖 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平排烟机排烟机 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平焙烧热工仪表a、热电偶：铂铑热电偶（常用型号S型）或镍铬镍硅热电偶（常用型号K型）。b、温度测试记录仪表：智能数字记录仪表，常用型号为4082型或4250M型。青年进修

40、学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平二、车底式焙烧炉二、车底式焙烧炉 焙烧炭素制品的车底式焙烧炉脱胎于铸造行业的台车或热处理炉，按照炭素制品焙烧的特点加以改造而成。1、车底式焙烧炉的结构 车底式焙烧炉主要由炉膛、炉车、高温风机、废气通道、焚烧炉等组成。根据产量需要若干台结构相同的炉子组成一个炉组，外设一套运输设备和装卸产品的装卸站。示意图如下。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平2、车底式焙烧炉的运行原理 产品在装卸站装入相应规格的钢筒中，四周加入填充料，钢筒垂直放置在炉车上

41、，送入车底式焙烧炉中，关闭炉门，通入燃料进行加热。车底式焙烧炉的升温曲线可在生产前输入控制系统，整个升温过程完全由系统自动控制，炉顶部的数台高温风机使高温烟气不断循环对流以减少炉内各部温差，焙烧结束并在炉内冷却至一定温度后，出炉送至装卸站将产品卸出。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平3、车底式焙烧炉的特点在焙烧过程中炉膛内烟气依靠炉顶的高温风机带动一直处于循环对流状态，所以炉内各部温度分布始终保持比较均匀；同时生坯装入钢筒内间接受热，因此焙烧成品率高，制品质量均匀。采用先进的燃烧和自动温控措施，保证按照温度曲线的规定升温和降温，降温时采用喷水方法强制降温，既缩短

42、焙烧周期，也有利于缓解焙烧品的内部应力，减少由于冷却不当而增加的废品数量。可根据装入制品的不同要求，每台车底式焙烧炉使用不同的焙烧曲线，生产灵活性大。二次焙烧可用同一炉体，二次焙烧时制品装入钢筒内无需填充料的保护，且焙烧所需时间也可大大缩短。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平装卸制品在专设的装卸站进行，提高了装卸制品的机械化程度，装卸工人较少，劳动条件也比较好。由于炉体密封性好及自动调节燃烧所需空气量，炉内气氛含氧量不大于1.5%，因而在焙烧过程中生坯排出的挥发分不会产生不正常燃烧，大部分挥发分引出到焚烧炉中焚烧，焚烧产生的热量可设置废热锅炉加以利用，炉外生产环

43、境比较干净。建设投资较高，温度控制技术也比较复杂；同时，由于生坯排出的挥发分不能直接用做燃料，因此单位能耗较高，特别是二次焙烧的能耗要比隧道窑高。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平第二节第二节 调温操作及异常情况处理调温操作及异常情况处理一、调温的基本知识1、调温的概念 通过调整燃料与空气供给量的配比，使炉室温度按照规定的焙烧升温曲线要求进行升温的操作过程称为调温。2、焙烧炉加热使用的燃料 焙烧炉加热用的燃料有煤气、天然气、重油、煤。除煤一般用于倒焰窑外，其它几种燃烧均可用于各种焙烧炉。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平二、带盖环

44、式焙烧炉的调温操作1、带盖环式焙烧炉的上、启盖操作2、带盖环式焙烧炉的温度控制操作3、排烟机的开、停操作4、燃烧架的使用 青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平三、异常情况处理三、异常情况处理 在实际生产中，不免会出现突发事件，如停电、停煤气、烟道冒火、高温炉室“串煤气”、崩盖等。1、停电（或停排烟机）立即提起自然通风连通器的钟型罩，保持炉内自然通风。切断同入800以下炉室煤气，同时适当减少通入其它炉室的煤气。关闭排烟机电源。来电时，先将排烟机风门关闭再启动排烟机并逐渐开大风门。按从高温炉室至低温炉室的顺序通入煤气并点燃恢复正常生产。青年进修学院讲义青年进修学院讲义

45、 任课教师：穆永平任课教师：穆永平2、停煤气或煤气压力低于规定要求 按先低温后高温炉室的顺序，切断所有支管到炉室的连通器。停排烟机并打开自然通风。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平3、烟道着火根据着火现象（烟道温度升高，烟囱冒黑烟火着火）确定哪一台焙烧炉烟道着火，立即停该台排烟机，打开自然通风。切断通往电除尘系统的烟气和电场电源，并从电除尘入口处向烟道通入水或蒸气。切断送入该台炉室的煤气。由高温炉室向低温炉室逐个打开斜坡烟道检查着火处，发现火焰立即用水或蒸气浇灭。火焰全部熄灭并且从仪表上显示烟道温度恢复正常后再开动排烟机，由高温炉室至低温炉室通入煤气点燃并调整至

46、正常温度。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平 4、高温炉室“串煤气”由于高温炉室的负压过小，空气量不足，使通入炉室的煤气没有充分燃烧，过剩的煤气进入下一个或两个炉室；在下一炉室燃烧产生的热量使该炉室温度超出焙烧曲线的升温要求，这种现象称为“串煤气”。通过观察各高温炉室燃烧火焰的颜色（煤气充分燃烧呈黄白色，未充分燃烧呈黄兰色）判定“串煤气”的本源炉室。调整本源炉室煤气供给量，同时观察火焰颜色和炉室温度，将火焰颜色调整至黄白色。稳定10分钟后观察该系统各炉室温度是否回到正常情况，对温度仍未正常的炉室按上述方法继续调整。若调整后高温炉室温度仍未上升，则应检查该系统炉室

47、及各烟道的密封情况。若无泄露则适当调整排烟机风量，增加高温炉室的空气供给量，使温度达到要求。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平 5、崩盖 由于炉室内煤气过多，与空气混合后瞬间反应发生爆炸，产生的巨大压力将炉盖崩坏，称“崩盖”。产生原因：停排烟机时，煤气没有切断，大量聚积酿成爆炸性气体；低温点火操作不正确，先送了煤气。发生崩盖后应立即切断通入该系统所有炉室的煤气，打开炉盖看火孔，及时向相关部门报告，并根据炉盖损坏情况处理。若炉盖损坏不大，可进行一定维护后继续生产；若已不能再使用，应在最短时间内更换炉盖。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆

48、永平四、调温操作不当对质量的影响四、调温操作不当对质量的影响1、纵裂中温阶段升温速度过快导致制品挥发分排出剧烈产生裂纹。降温速度过快，产品内外收缩速度不一致，产生应力差导致裂纹。2、变形 在低温阶段，产品软化时塑性最大，时间过长产品易产生变形。3、产品比电阻大（低温品）焙烧时温度不足，高温时间短，黏结剂没有完全焦化为主要原因。炉室负压太小。4、氧化上盖时没有发现上层保温料的厚度不够。启盖时炉室漏料，没有及时补充填充料。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平五、调温安全常识五、调温安全常识1、氧气呼吸器使用方法为保证氧气呼吸器在紧急情况下很好应用，必须明确使用方法：使

49、用前检查软管是否完整，鼻夹松紧程度或面具是否良好；检查氧气瓶开关、压力表是否良好，氧气压力是否在60大气压以上，做几次深呼吸排除囊内残存的气体；检查外壳盖子、肩带、腰带、哨子、面具是否完整好用；打开氧气瓶开关，检查呼吸器密闭是否良好。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平佩带呼吸器工作时，应做到均匀的呼吸，一般呼吸为1618次/分，不易做剧烈工作，要间断工作，每次工作时间一般不超过半小时；佩带面具时首先开启氧气瓶开关，深呼吸几次，检查密封性和给气情况，一切良好方能进入有害气体工作区域工作；时刻注意面具动作和压力情况，当嗅之有不正常的感觉时，应立刻离开危险区，在有毒气

50、体区域不准摘下面具说话；注意氧气压力，如压力低于30大气压时不准使用，立刻退出现场；严禁与油类、火源和在高温现场使用，以防止爆炸；佩带呼吸器工作时，不准与其他东西冲击，防止压力表和导管折断。青年进修学院讲义青年进修学院讲义 任课教师：穆永平任课教师：穆永平2、安全知识 环式焙烧炉使用煤气加热时，在车间工作要注意下列事项：所有使用工具、制品要放在指定场所，严禁放在通道及煤气管道上。不准在正在修理的天车下或运行的天车下行走。经常检查煤气压力、炉室负压、煤气水封及废气盖是否符合要求清理炉盖底耐火土时应将身子躲开，上盖前检查吊架是否完好，上盖时注意手应扶炉盖的侧边。点燃煤气时应侧着身子点火防止烧伤，若