铝用预焙阳极焙烧炉节能低排放新技术研究

摘要

预焙阳极（亦称炭阳极、阳极炭块，简称阳极）生产是现代铝电解过程中的重要工序之一，在铝电解过程中起着重要作用，被公认为铝电解槽的“心脏”。焙烧是预焙阳极生产中非常重要的工艺，其对阳极产品质量、焙烧炉使用寿命、产品能耗以及环境均有很大影响。因此，对阳极焙烧炉的工艺、控制等各个方面的研究非常重要。
　　本文围绕济南澳海炭素有限公司预焙阳极焙烧炉技术的演变，对焙烧炉的结构设计、保温技术、装炉技术、燃烧自动控制、环保治理等进行了深入研究，改变了多年来焙烧炉火道、料箱结构的传统理念，优化了焙烧炉的结构设计，使挥发份更充分燃烧，炉内温度分布更均匀;通过采用耐高温保温材料和优化保温设计，明显减少了炉体散热损失;通过多规格预焙阳极混合装炉技术，提高了料箱的容积率，相应降低了能耗;采用新型先进焙烧炉燃烧控制技术，科学调整控制焙烧曲线，达到降低燃料消耗的目的;启用新型高效设备，实现生产过程节能环保。
　　以上一系列改进与开发，形成了铝用预焙阳极焙烧炉节能低排放的成套技术。该技术的应用，使得预焙阳极焙烧能耗比国际公认的先进水平(1.96GJ/t)降低了5.1％，达到1.86GJ/t的国际领先水平，焙烧产品质量稳定，合格率达到98％以上，产品性能指标得到明显提高，且焙烧炉的使用寿命有望达到有效延长。
　　本文解决了铝用预焙阳极焙烧炉以及焙烧的共性技术难题，符合国家节能减排的要求与产业政策发展方向，具有广泛的推广应用前景和市场竞争力。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 铝用预焙阳极概论

1．1．1 铝电解生产工艺流程

1．1．2 铝用预焙阳极工作原理

1．2 铝用预焙阳极主要原料

1．2．1 煅后焦

1．2．2 煤沥青

1．2．3 残极

1．3 铝用阳极的质量要求

1．3．1 铝用阳极的质量指标

1．3．2 预焙阳极质量对电解铝的影响

1．4 铝用预焙阳极焙烧技术

1．4．1 预焙阳极焙烧技术简介

1．4．2 预焙阳极焙烧的作用

1．4．3 预焙阳极焙烧炉

1．4．4 预焙阳极敞开式焙烧炉发展方向

1．5 本课题研究的背景、目的和意义

1．5．1 研究的背景

1．5．2 课题研究的目的和意义

1．6 本课题研究的内容及方法

1．6．1 本课题研究的内容

1．6．2 本课题的来源与主要研究方法

第2章 预焙阳极焙烧炉技术优化思路

2．1 预焙阳极敞开式焙烧炉技术状况

2．1．1 敞开式焙烧炉工作原理

2．1．2 原敞开式焙烧炉存在的结构问题

2．1．3 原敞开式焙烧炉热平衡方面存在的问题

2．1．4 原敞开式焙烧工艺与自控技术的匹配问题

2．2 预焙阳极焙烧节能潜力的分析

2．2．1 减少热支出量的可能性分析

2．2．2 增加热收入的可能性分析

2．3 本章小结

第3章 铝用预焙阳极焙烧炉节能低排放技术开发

3．1 新型节能低排放预焙阳极焙烧炉结构的设计技术

3．1．1 计算机模拟绘图技术研究

3．1．2 焙烧炉结构优化设计方案

3．1．3 结构优化效果

3．2 新型节能低排放焙烧炉保温炉面材料的应用开发

3．2．1 炉面保温材料

3．2．2 看火孔结构

3．3 焙烧炉燃烧自动控制应用技术的开发

3．3．1 燃烧自动控制应用技术的开发

3．3．2 燃烧自动控制应用技术的效果

3．4 新型高效节能环保设备的选型

3．4．1 多功能吸料天车

3．4．2 烟气净化电捕焦油器

3．4．3 建筑节能

3．5 本章小结

第4章 铝用预焙阳极节能低排放焙烧技术的技术优势

4．1 新型节能低排放焙烧炉节能效果

4．1．1 单位产品焙烧燃料消耗降低情况

4．1．2 有效能量利用率获得提高

4．2 本项目产品质量的提升效果

4．2．1 产品的生产工艺流程

4．2．2 产品质量指标

4．3 环境质量改善

4．4 提高焙烧产能

4．5 延长炉体使用寿命

4．6 本章小结

结论

参考文献

附录A 攻读学位期间所参与的技术项目目录

致谢