碳素阴极焙烧过程升温制度对焙烧质量影响的研究

摘要

碳素厂自1985年始，一直沿用日本株式会社提供的阴极焙烧制度，该制度具有二十世纪八十年代国际先进水平，但随着铝用碳素阴极生产技术进步，以上温度制度已不能适应当今生产提产降耗的需要，尤其是实际生产中很难达到设计的加工制品投入产出率，在焙烧制品的质量上主要问题是内部裂纹较多。碳素厂利用阴极生产开发新产品的机会，从分析各种煤沥青的基本组成和理化性质入手，结合沥青随温度变化的各阶段特征，以及温度、压力、传热条件、焙烧介质等因素的变化对实际制品质量的影响，分析确定了设计焙烧温度制度的理论原则，选择生产设备和控制条件相对较好的新厂房作为试验场，同时与使用传统焙烧曲线的其他厂房炉室进行对比。 试验直接在生产过程中进行，由相同人员进行装出炉操作及调温生产操作，以保证对比试验的条件一致。所使用的试验设备是一台由德国瑞德哈玛公司引进的18炉室10料箱的新焙烧炉及一台吸收日本技术的32炉室8料箱旧焙烧炉。经过十个月的数据跟踪，结果表明，用新焙烧制度在新设备上焙烧出来的块，投入产出率优于原来的平均水平；在旧设备上使用新焙烧制度焙烧出来的块，投入产出率明显高于旧焙烧制度下的投入产出率；通过对比同批次碳块在不同设备上焙烧的结果，充分证实了新焙烧制度的优良性。试验结果证明，温度制度改进方向是正确的，试验获得了成功。 改进温度制度从而改进产品的质量，受传统观念的束缚和现有焙烧调控能力不足等因素的制约，加上目前在实验室研究方面，我们还缺乏揭示碳素制品焙烧过程深层次规律的装备和手段，所以，本文所能做的，也就是通过对不同温度曲线设计理念的分析，推测其设计依据，并查找文献资料，以确定其依据的真实性，通过这种方法为创新焙烧工艺提供参考。 通过分析工艺、设备及其影响因素，确定了工艺优化及节能措施。将挥发分排出期细化为七个子阶段，延长保温时间，使焙烧块各项理化指标达到要求；增加一个预热炉室，充分利用炉子的余热；使生产实际更加符合焙烧温度制度，同时也是节能的一种方法。新曲线更符合实际升温的趋势，在生产中更容易实现，投入产出率比原焙烧制度下有了明显提高。

目录

文摘

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声明

第一章诸论

1.1引言

1.2铝用阴极碳块的固体原料

1.3铝用阴极碳块的粘结剂

1.3.1煤沥青的组成及其组分性质

1.3.2煤沥青的物理、化学性质

1.4焙烧过程

1.5焙烧机理

1.5.1沥青炭化过程中沥青结构变化

1.5.2关于形成中间相机理

1.6课题研究的目的、意义

第二章试验方法

2.1试验设备

2.1.1焙烧炉结构

2.1.2烟气流向

2.1.3生产操作

2.2试验前的准备

2.2.1烘炉

2.2.2点火起动

2.3试验结果

第三章试验结果分析

3.1焙烧过程的影响因素

3.1.1焙烧体系中压力的影响

3.1.2温度对焙烧后制品质量的影响

3.2焙烧制度规范

3.2.1温度和时间的关系

3.2.2焙烧过程控制

3.3焙烧温度制度更改的设计理念

3.3.1三种焙烧温度曲线实施效果的比较

3.3.2几种焙烧温度制度的状况分析

3.4焙烧工艺优化及节能

3.4.1焙烧炉的热收入、热支出和热损失

3.4.2工艺、设备特点及影响因素

3.4.3实际生产特点

3.4.4工艺优化和节能措施

第四章结论

参考文献

致谢