CN102644933A - 炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺 - Google Patents

炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺 Download PDF

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吴安静
张晖
徐秋忠
赵伟荣
彭扬
朱湘武
姜立新
陈辉杰
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Abstract

本发明公开了一种炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺，其特征在于：收集进粉仓（2）内的粉状炭质原料（1）经底部的下料管道（5）下落与送风管道（4）内吹进的气体（3）混合吹送进焙烧炉火道（6）或回转窑（7）内燃烧产热，采用收尘粉和固体颗粒原料（研磨成粉状）作为粉状炭质原料（1）替代重油、天然气和煤气作为燃烧原料提供热能，极大的减少了炭素生产过程中对其他燃料能源的消耗，大幅降低了企业的生产成本，具有极大的市场推广应用价值。

Description

炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺
技术领域
本发明涉及一种燃烧技术的工艺改进，尤其涉及一种炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺。
背景技术
国家“十一五”计划明确提出了单位生产总值能耗要降低20%的目标，而电解铝生产是公认的一种高能耗生产行业，炭素生产作为电解铝生产的一个重要分支，其生产的能源消耗也是居高不下。
目前，国内外炭素生产企业目前主要的能源消耗集中在焙烧（焙烧炉）和煅烧（回转窑）生产过程中，每吨炭阳极在极焙烧和煅烧生产过程需消耗能耗约为2.8GJ的热量，而重油、天然气和煤气作为其燃烧的热量供应原料，在生产中，每年要消耗掉大量的重油、天然气或煤气。近年来，随着国际能源价格的攀升，企业的生产成本也随之不断攀升。
炭素生产企业在生产过程中一般都会产生1～2％的废料（含收尘粉和固体颗粒原料），这部分原料由于在生产过程中受到污染而不能再返回生产流程作为原料使用，通常的处理方法是将这部分原料作为廉价的炭（煤）渣卖给其他企业作为燃料使用，这对炭素生产企业来说，也是一种损失。因此，如何将该部分废料更好的利用，以降低炭素生产企业燃料使用成本成为进一步降低能源消耗的一个首要任务。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种可利用生产废料（或石油焦粉、煅后焦粉、煤粉、煤沥青粉）作为燃料，以减少生产能耗，降低生产成本的炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺。
本发明的技术方案：收集进粉仓内的粉状炭质原料经下料管道下落至与送风管道汇合处，与吹进的气体混合后吹送进焙烧炉火道或回转窑内燃烧产热。
所述粉状炭质原料包括粒度在0.15mm以下的炭素企业生产过程中的废弃收尘粉、石油焦粉、煅后焦粉、煤粉或煤沥青粉。
所述气体包括压缩空气或天然气。
气体采用压缩空气时，其气固比（单位时间内1㎏粉料所需的空气量）为1㎏/1～3m3。
气体采用天然气时，其气固比为1㎏/6～1m3。
控制炉内空气过剩系数在1～1.3的范围内。
按照本发明的技术方案，把炭素企业生产过程中的废弃收尘粉或石油焦粉、煅后焦粉、煤粉、煤沥青粉等粉料收集进粉仓以替代重油等能源原料在焙烧炉或回转窑内作为燃料燃烧，从而达到企业节能降耗减排及降低生产成本的目的，将炭粉粒度控制在0.15mm以下，以保证炭粉在短时间内达到充分燃烧，通过压缩空气或天然气流动的动能，将炭粉吹入炉内燃烧，为避免过多的冷空气进入炉内影响燃烧的质量，在采用压缩空气吹动炭粉时的气固比控制为1㎏/1～3m3（单位时间内1㎏粉料所需的空气量），采用天然气时的气固比为1㎏/6～1m3，控制炉内空气过剩系数在1～1.3的范围内，以保证炉内燃烧的质量。
附图说明
图1为粉状炭质原料在焙烧炉上的燃料工艺图；
图2为粉状炭质原料在回转窑上的燃料工艺图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，将粒度在0.15mm以下的炭素企业生产过程中的废弃收尘粉作为粉状炭质原料1经收集装入粉仓2内，粉仓2内的粉状炭质原料1经螺旋输送机（或其他输送方式）作用下经下料管道5下落与从送风管道4内吹进的气体3汇合，作为气体3的压缩空气带一定动能将下料管道5内下落的粉状炭质原料1吹入焙烧炉火道6内燃烧，为避免过多的冷空气进入炉内降低燃烧质量，经计算，在采用压缩空气吹动粉状炭质原料1时单位时间内1㎏粉料所需的空气量控制为1㎏/1～3m3，并通过调整二次风量（冷却风机挡板开度）、压缩空气吹入量（气固比范围）、烟斗（排烟架挡板开度）负压等参数，将炉内空气过剩系数控制在1～1.3的范围内，可保证燃烧达到最佳效果，达到节能减排的目的，实现了炭素生产企业的降本增效。
实施例2：
如图2所示，将粒度在0.15mm以下的煅后焦粉作为粉状炭质原料1装入粉仓2内，粉仓2内的粉状炭质原料1经螺旋输送机（或其他输送方式）作用下沿底部连接的下料管道8下落与送风管道4汇合，经送风管道4吹入的作为气体3的天然气带一定动能将下料管道8内下落的粉状炭质原料1吹入回转窑7内燃烧，为避免过多的冷空气进入炉内降低燃烧质量，经计算，在采用天然气吹动粉状炭质原料1时单位时间内1㎏粉料所需的空气量控制为1㎏/6～1m3，并通过调整二次风量、压缩空气吹入量、烟斗（排烟架）负压等参数，将炉内空气过剩系数控制在1～1.3的范围内，可保证燃烧达到最佳效果，达到节能减排的目的，实现了炭素生产企业的降本增效。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺，其特征在于：收集进粉仓（2）内的粉状炭质原料（1）经下料管道（5）下落至与送风管道（4）汇合处，与吹进的气体（3）混合后吹送进焙烧炉火道（6）或回转窑（7）内燃烧产热。
2.根据权利要求1所述的一种炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺，其特征在于：所述粉状炭质原料（1）包括粒度在0.15mm以下的炭素企业生产过程中的废弃收尘粉、石油焦粉、煅后焦粉、煤粉或煤沥青粉。
3.根据权利要求1所述的一种炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺，其特征在于：所述气体（3）包括压缩空气或天然气。
4.根据权利要求3所述的一种炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺，其特征在于：压缩空气气固比为1㎏/1～3m3。
5.根据权利要求3所述的一种炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺，其特征在于：天然气气固比为1㎏/6～1m3。
6.根据权利要求1所述的一种炭素焙烧炉、回转窑粉状炭质原料燃烧工艺，其特征在于：控制炉内空气过剩系数在1～1.3的范围内。
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