CN101749947A - 一种大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石油焦煅烧工艺及设备，特别是涉及一种大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺及设备。其工艺过程如下：生石油焦经过预碎后进入到煅前仓，煅前仓的生石油焦向罐式煅烧炉内加料，石油焦经大产能罐式煅烧炉煅烧后，进入水套冷却装置冷却，冷却后的煅烧焦送入成品仓贮存；煅烧炉内的烟气输送至余热系统进行烟气余热利用。每组罐式煅烧炉产能增加20％～30％，提高了产品质量、降低了烧损率，缩短了建设周期，减少了建设投资，降低了能耗，改善了环境。

Description

一种大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺及设备

技术领域

本发明涉及一种石油焦煅烧工艺及设备，特别是涉及一种大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺及设备。

背景技术

煅烧石油焦是铝电解用阳极的大宗原料，煅烧是阳极生产的主要工序之一，通过煅烧排除石油焦中的水分、挥发份，提高石油焦的密度、机械强度、导电性能和化学稳定性等；煅烧石油焦主要采用罐式煅烧炉、回转窑、回转床等设备，相比而言，罐式煅烧炉用于煅烧石油焦具有煅烧焦质量好、炭质烧损低，操作调控容易等优点，是目前广泛采用的煅烧设备。生石油焦在罐式煅烧炉内经过1150-1350℃的高温热处理，从元素组成到组织结构都发生了深刻的变化，高质量的煅烧焦可以降低阳极消耗。随着电解铝厂规模的扩大，电解槽电流的不断加大，从而提高了对生产碳阳极用煅烧焦质量的要求，并对煅烧焦的需求也不断加大。因此，需要大产能的煅烧工艺设备才能减少投资、提高产量；过去受工艺技术水平和设备本体产能的限制，罐式煅烧炉每罐的产能为70-100kg/h，要提高产能，就需配置多台罐式煅烧炉。同时，罐式煅烧炉煅烧工艺技术也相对落后，具体表现如下：

1、工艺配置不合理、占地面积大、下料不均匀、下料量、下料速度不能很好控制，单台产能低。

2、余热没有得到充分利用，然后就直接排放，造成能源浪费；而且热工参数缺少监控、测量容易引发各种事故。

3、上料系统落后，需人工用加料小车逐次的向罐式煅烧炉加料，因而有挥发分及粉尘逸出，操作条件恶劣。

4、罐式煅烧炉炉型的不合理，存在局部温度过高等问题。

以上这些问题的直接后果就是煅烧焦产能较低、产品质量差、烧损率高、操作环境条件差、劳动定员多，建设周期长、建设投资大、系统维修量大等，因此，不仅石油焦煅烧工艺技术需要很大的提高，同时罐式煅烧炉设备本体也有很大的改进空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺及设备，使每组罐式煅烧炉产能增加，提高产品质量、降低烧损率，缩短建设周期长，减少建设投资，降低能耗。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：一种大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺，其特征在于工艺过程是：生石油焦经过预碎后进入到煅前仓，煅前仓的生石油向大产能罐式煅烧炉内加料，石油焦经大产能罐式煅烧炉煅烧后，进入水套冷却装置冷却，冷却后的煅烧焦送入成品仓贮存，成品仓内的煅烧焦有一部分由斗式提升机运至回配仓；煅烧炉内的烟气输送至余热系统进行烟气余热利用。

所述的余热系统排出的烟气经过除尘脱硫后再排入大气中。

所述的石油焦和煅烧焦在输送及转运过程中的粉尘由通风收尘系统收集。

所述的生石油焦经过预碎后进入到煅前仓是将生石油焦通过火车或汽车运至原料仓库贮存，生石油焦通过用抓斗桥式起重机运入带格筛的破碎机上的漏斗中，少量大于150毫米的大块料打碎，打碎后经振动给料机、带式输送机进入破碎机破碎后，再经斗式提升机、带式输送机送至煅烧车间，再经斗式提升机、带式输送机运至煅前仓。

所述的煅前仓的生石油焦是用螺旋输送机间断向大产能罐式煅烧炉炉顶加料斗加料的。

所述的冷却后的煅烧焦经碎料机、振动输送机送入带式输送机，再依此由带式输送机、三通溜管、斗式提升机、带式输送机送往成品库经振动筛进行筛分后再送入成品仓贮存。

所述的回配仓的煅烧焦经给料机送至带式输送机，与生石油焦混合后输送到煅前仓备用。

一种大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，结构如下：原料仓库与煅前仓连接，煅前仓与大产能罐式煅烧炉连接，大产能罐式煅烧炉的下端设置水套冷却装置，水套冷却装置与成品仓连接；大产能罐式煅烧炉的主烟道出口与余热系统连接，旁通烟道出口与烟囱连接。

所述的大产能罐式煅烧炉为1-30台。

所述的余热系统与烟气除尘脱硫系统连接，余热系统的烟气排出口处设置主烟道、旁通烟道、排烟机和烟囱。

所述的每个大产能罐式煅烧炉的烟道出口管路上设置主烟道和旁通烟道，主烟道上设烟道闸门，旁通烟道上设烟道闸门。

所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，它还包括通风收尘系统，通风收尘系统设置在石油焦和煅烧焦在输送及转运过程中有粉尘的位置，通风收尘系统的各收尘点设置了密闭吸尘罩。

所述的原料仓库与煅前仓之间设有下述设备，原料仓库与抓斗桥式起重机连接，抓斗桥式起重机依次通过带格筛的破碎机、振动给料机、带式输送机、破碎机、斗式提升机、带式输送机、煅烧车间、经斗式提升机、带式输送机与煅前仓连接，带式输送机与除铁器连接。

所述的煅前仓通过螺旋输送机与大产能罐式煅烧炉的炉顶加料斗连接，螺旋输送机与给料阀门连接，螺旋输送机下方出料口处设闸板阀，控制螺旋输送机是否向相对应的加料斗加料。

所述的水套冷却装置经碎料机、振动输送机送入带式输送机，再依此由带式输送机、三通溜管、斗式提升机、带式输送机与成品仓连接，带式输送机可正反方向输送物料，一端与成品仓连接，另一端与回配仓连接。

所述的水套冷却装置经过带式输送机与成品库连接，成品库经振动筛与成品仓连接。

所述的成品仓与包装机及伸缩溜槽连接。

所述的成品仓与斗式提升机连接，斗式提升机与回配仓连接，回配仓经过给料机、带式输送机与煅前仓连接。

所述的大产能罐式煅烧炉由硅砖和高铝砖砌成的上窄下宽结构，大产能罐式煅烧炉的炉体由多个煅烧罐组成，分前后排布置，每2-6个罐为一组，一台罐式煅烧炉为20～32个罐，每个罐体顶部设有加料斗，下端设有排料口，加料斗与罐体之间为活连接，的加料斗上部设置有活动门。

所述的大产能罐式煅烧炉为9-12层火道，大产能罐式煅烧炉的罐体为1600～2100mm。

本发明的优点和效果如下：

本发明的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺利用大产能罐式煅烧炉来实现原料的煅烧；大产能罐式煅烧炉具有如下优点：

1.现有罐式煅烧炉的火道层数最多为8层火道，本大产能罐式煅烧炉采用10层火道结构，可提高煅烧料在罐内向下移动速度，同时罐体加长到～1900mm，增加罐体的排料量20～30％，大幅度提高单台炉的产量，实现合格煅烧焦产能130kg/h.罐。

2.本大产能罐式煅烧炉优化了对罐体内火道温度带的分布起决定作用的炉体内各空气通道和挥发份通道，尤其是空气通道和挥发份通道与火道的接口等位置。

3.采取措施解决了因加大排料量而挥发逸出增多炉内温度可能局部过高的问题。

4.加大了冷却水套的换热面积。

本发明工艺配置简单，占地面积少，设备便于维护，炭质烧损少，自动化程度高，完全采用微机屏幕的直观模拟界面操作，能自动设定和调整数据；挥发份燃尽率高，余热用来发电和供热，提高了余热利用率。不仅是个大产量的石油焦煅烧系统，也是个环保效果好、产品质量高的石油焦煅烧系统。

附图说明

图1是本发明的大产能罐式煅烧炉煅烧工艺流程示意图。

图1、2中：1.格筛；2.给料机；3.带式输送机；4.除铁器；5.破碎机；6.斗式提升机；7.带式输送机；8.斗式提升机；9.带式输送机；10.煅前仓；11.给料阀门；12.螺旋输送机；13.加料斗；14.闸板阀；15.大产能罐式煅烧炉；16.水套冷却装置；17.碎料机；18.振动输送机；19.带式输送机；20.斗式提升机；21.回配仓；22.闸板阀；23.给料机；24.带式输送机；25.三通溜管；26.斗式提升机；27.带式输送机；28.烟道闸门；29.烟道闸门；30.余热系统；31.烟气除尘脱硫系统；32.排烟机；33.烟囱；34.振动筛；35.成品仓；36.伸缩溜槽；37.包装机；38.通风收尘系统。

具体实施方式。

下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。

以2台罐式煅烧炉为例，本发明大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备结构如下：一种大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其结构如下：原料仓库与抓斗桥式起重机连接，抓斗桥式起重机依次通过带格筛1的破碎机5、振动给料机2、带式输送机3、破碎机5、斗式提升机6、带式输送机7、煅烧车间、经斗式提升机8、带式输送机9与煅前仓10连接，带式输送机3与除铁器4连接，煅前仓10通过螺旋输送机12与两个大产能罐式煅烧炉15的炉顶加料斗连接，螺旋输送机12与给料阀门11连接，给料阀门11可以采用电动阀或气动阀；每个大产能罐式煅烧炉15的下端均设有水套冷却装置16，水套冷却装置16经碎料机17、振动输送机18送入带式输送机19，再依此由带式输送机24、三通溜管25、斗式提升机26、带式输送机27与成品仓35连接，成品仓35与包装机37或伸缩溜槽36连接；成品仓35还与斗式提升机20连接，斗式提升机20与回配仓21连接，回配仓21经过给料机23、带式输送机7与煅前仓10连接；两个大产能罐式煅烧炉15的主烟道出口均与余热系统30连接，两个大产能罐式煅烧炉15的旁通烟道出口均与烟囱33连接，每个大产能罐式煅烧炉15的主烟道出口管路上设置烟道闸门29，每个大产能罐式煅烧炉15的旁通烟道出口管路上设置烟道闸门28。烟道闸门28、29可以采用耐高温闸阀，余热系统30与烟气除尘脱硫系统31连接，烟气除尘脱硫系统31对烟气进行除尘脱硫处理，使烟气成分达到国家排放标准后经排烟机32后经烟囱排入大气，烟气除尘脱硫系统31可以采用脱硫除尘器；余热系统30是在大产能罐式煅烧炉15主烟道出口处设置的，由于大产能罐式煅烧炉15排出的烟气温度很高，产生大量热量，足以进行发电利用或供热，余热系统30的烟气排出口处设置主烟道、旁通烟道、排烟机32和烟囱33。

上述设备还包括通风收尘系统38，它设置在石油焦和煅烧焦在输送及转运过程中有粉尘的位置，所述的通风收尘系统38为脉冲布袋除尘器，所述的通风收尘系统38的各收尘点设置了密闭吸尘罩。

上述的带式输送机19可正反方向输送物料，一端与成品仓35连接，另一端与回配仓21连接；振动输送机18为多点进料和多点出料的全封闭式输送机。

上述的水套冷却装置16还可以经过带式输送机27与成品库连接，成品库经振动筛34与成品仓35连接。

上述的大产能罐式煅烧炉15由硅砖和高铝砖砌成的上窄下宽大梯形结构；大产能罐式煅烧炉15的炉体由多个煅烧罐组成，分前后排布置，每2-6个罐为一组，一台罐式煅烧炉为20～32个罐，每个罐体顶部设有加料斗13，下端设有排料口；加料斗13与罐体之间为活连接，从而解决了因大产能罐式煅烧炉15热膨胀时联接处变形问题；加料斗13的上部设置有活动门，便于观察和处理堵料问题；料斗13的高度在1000～2000mm之间，起到很好的料封作用，同时不致物料太多加大炉体的承重量。大产能罐式煅烧炉15为9-12层火道，可提高煅烧料在罐内向下移动速度；大产能罐式煅烧炉15的罐体为1600～2100mm，它可以实现罐式煅烧炉产能达130kg/h.罐。

上述的大产能罐式煅烧炉15可以为1-30台。每台大产能罐式煅烧炉15连接一个余热系统30，也可以多台2-30台大产能罐式煅烧炉15连接一个余热系统30。

如图1所示，本发明大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺如下：生石油焦通过火车或汽车运至原料仓库贮存，生石油焦通过用抓斗桥式起重机运入带格筛1的破碎机5上的漏斗中，少量大于200毫米的大块料打碎，打碎后经振动给料机2、带式输送机3进入破碎机5破碎后，再经斗式提升机6、带式输送机7送至煅烧车间，再经斗式提升机8、带式输送机9运至煅前仓10贮存，煅前仓10的生石油焦用螺旋输送机12间断向罐式煅烧炉炉顶加料斗13加料，通过测量加料斗13的料位，来控制给料阀门11的开启，从而控制加料量；螺旋输送机12下方出料口处设闸板阀14，控制螺旋输送机12是否向相对应的加料斗13加料。石油焦经大产能罐式煅烧炉15煅烧后，进入煅烧炉下部水套冷却装置16冷却，冷却后经碎料机17、振动输送机18送入带式输送机19，再依此由带式输送机24、三通溜管25、斗式提升机26、带式输送机27送往成品库经振动筛34进行筛分后送入成品仓35贮存；煅烧焦经包装机37装袋后贮存外卖；或经过成品仓35出料口的伸缩溜槽36直接卸料后散装外卖，伸缩溜槽36可以调整其长度，以减少排料过程中的粉尘；煅烧焦成品有一部分由斗式提升机20运至回配仓21，根据原料挥发分的含量，决定回配的比例。设置回配系统主要是为了降低进入大产能罐式煅烧炉15的煅前料中挥发分的含量，防止炉内结焦。回配仓21的煅烧焦经给料机23送至带式输送机7，与生石油焦按一定比例输送到煅前仓10备用。

煅烧炉的主烟道出口管路经过余热系统30与烟气除尘脱硫系统31连接，烟气排出口处设置主烟道、旁通烟道、排烟机32、和烟囱33，使余热进行发电利用或供热，烟气除尘脱硫系统31对烟气进行脱硫处理，使烟气成分达到国家排放标准后经排烟机32经烟囱33排入大气。

通风收尘系统38设在用于收集物料在输送及转运过程中的粉尘。

为充分利用烟气余热，节约能源，在罐式煅烧炉烟道出口处设余热系统30。罐式煅烧炉及火道用硅砖和高铝砖砌成，确保罐体能够承受高达1350℃以上的煅烧温度。

Claims (20)

1.一种大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺，其特征在于工艺过程是：生石油焦经过预碎后进入到煅前仓(10)，煅前仓(10)的生石油向大产能罐式煅烧炉(15)内加料，石油焦经大产能罐式煅烧炉(15)煅烧后，进入水套冷却装置(16)冷却，冷却后的煅烧焦送入成品仓(35)贮存，成品仓(35)内的煅烧焦有一部分由斗式提升机(20)运至回配仓(21)；煅烧炉内的烟气输送至余热系统(30)进行烟气余热利用。

2.根据权利要求1所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺，其特征在于所述的余热系统(30)排出的烟气经过除尘脱硫后再排入大气中。

3.根据权利要求1所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺，其特征在于所述的石油焦和煅烧焦在输送及转运过程中的粉尘由通风收尘系统(38)收集。

4.根据权利要求1所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺，其特征在于所述的生石油焦经过预碎后进入到煅前仓是将生石油焦通过火车或汽车运至原料仓库贮存，生石油焦通过用抓斗桥式起重机运入带格筛(1)的破碎机(5)上的漏斗中，少量大于150毫米的大块料打碎，打碎后经振动给料机(2)、带式输送机(3)进入破碎机(5)破碎后，再经斗式提升机(6)、带式输送机(7)送至煅烧车间，再经斗式提升机(8)、带式输送机(9)运至煅前仓(10)。

5.根据权利要求1所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺，其特征在于所述的煅前仓(10)的生石油焦是用螺旋输送机(12)间断向大产能罐式煅烧炉(15)炉顶加料斗(13)加料的。

6.根据权利要求1所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺，其特征在于所述的冷却后的煅烧焦经碎料机(17)、振动输送机(18)送入带式输送机(19)，再依此由带式输送机(24)、三通溜管(25)、斗式提升机(26)、带式输送机(27)送往成品库经振动筛(34)进行筛分后再送入成品仓(35)贮存。

7.根据权利要求1所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧工艺，其特征在于所述的回配仓(21)的煅烧焦经给料机(23)送至带式输送机(7)，与生石油焦混合后输送到煅前仓(10)备用。

8.一种大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于结构如下：原料仓库与煅前仓(10)连接，煅前仓(10)与大产能罐式煅烧炉(15)连接，大产能罐式煅烧炉(15)的下端设置水套冷却装置(16)，水套冷却装置(16)与成品仓(35)连接；大产能罐式煅烧炉(15)的主烟道出口与余热系统(30)连接，旁通烟道出口与烟囱(33)连接。

9.根据权利要求8所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于所述的大产能罐式煅烧炉(15)为1-30台。

10.根据权利要求8所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于所述的余热系统(30)与烟气除尘脱硫系统(31)连接，余热系统(30)的烟气排出口处设置主烟道、旁通烟道、排烟机(32)和烟囱(33)。

11.根据权利要求8所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于所述的每个大产能罐式煅烧炉(15)的烟道出口管路上设置主烟道和旁通烟道，主烟道上设烟道闸门(29)，旁通烟道上设烟道闸门(28)。

12.根据权利要求8所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于它还包括通风收尘系统(38)，通风收尘系统(38)设置在石油焦和煅烧焦在输送及转运过程中有粉尘的位置，通风收尘系统(38)的各收尘点设置了密闭吸尘罩。

13.根据权利要求8所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于所述的原料仓库与煅前仓(10)之间设有下述设备，原料仓库与抓斗桥式起重机连接，抓斗桥式起重机依次通过带格筛(1)的破碎机(5)、振动给料机(2)、带式输送机(3)、破碎机(5)、斗式提升机(6)、带式输送机(7)、煅烧车间、经斗式提升机(8)、带式输送机(9)与煅前仓(10)连接，带式输送机(3)与除铁器(4)连接。

14.根据权利要求8所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于所述的煅前仓(10)通过螺旋输送机(12)与大产能罐式煅烧炉(15)的炉顶加料斗(13)连接，螺旋输送机(12)与给料阀门(11)连接，螺旋输送机(12)下方出料口处设闸板阀(14)，控制螺旋输送机(12)是否向相对应的加料斗(13)加料。

15.根据权利要求8所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于所述的水套冷却装置(16)经碎料机(17)、振动输送机(18)送入带式输送机(19)，再依此由带式输送机(24)、三通溜管(25)、斗式提升机(26)、带式输送机(27)与成品仓(35)连接，带式输送机(19)可正反方向输送物料，一端与成品仓(35)连接，另一端与回配仓(21)连接。

16.根据权利要求8所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于所述的水套冷却装置(16)经过带式输送机(27)与成品库连接，成品库经振动筛(34)与成品仓(35)连接。

17.根据权利要求8或16所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于所述的成品仓(35)与包装机(37)及伸缩溜槽(36)连接。

18.根据权利要求8或16所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于所述的成品仓(35)与斗式提升机(20)连接，斗式提升机(20)与回配仓(21)连接，回配仓(21)经过给料机(23)、带式输送机(7)与煅前仓(10)连接。

19.根据权利要求8所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于所述的大产能罐式煅烧炉(15)由硅砖和高铝砖砌成的上窄下宽结构，大产能罐式煅烧炉(15)的炉体由多个煅烧罐组成，分前后排布置，每2-6个罐为一组，一台罐式煅烧炉为20～32个罐，每个罐体顶部设有加料斗(13)，下端设有排料口，加料斗(13)与罐体之间为活连接，的加料斗(13)上部设置有活动门。

20.根据权利要求8所述的大产能罐式煅烧炉石油焦煅烧设备，其特征在于所述的大产能罐式煅烧炉(15)为9-12层火道，大产能罐式煅烧炉(15)的罐体为1600～2100mm。

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