CN109019551A - 煅后焦产品生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煅后焦产品生产工艺，包括以下步骤：步骤一、将不同种类的石油焦破碎至粒径小于70mm；步骤二、将不同种类的石油焦掺配混合得到混合石油焦，混合石油焦中的粉料含量小于混合石油焦总重量的50％，混合石油焦中的挥发分含量占混合石油焦总重量的8.0～9.8％；步骤三、将混合石油焦投入顺流式罐式煅烧炉中煅烧得煅后焦。本发明具有降低煅后焦产品电阻率、减低煅后焦产品中硫份、提高煅后焦产品回收率的优点。

Description

煅后焦产品生产工艺
技术领域
本发明涉及煅后焦生产领域。更具体地说，本发明涉及一种煅后焦产品生产工艺。
背景技术
从石油焦工场所生产的石油焦称为生焦，含一些未碳化的碳氢化合物的挥发分，石油焦煅烧是碳素生产工艺中的一道重要工序，是在隔绝空气的条件进行高温煅烧处理，排除原料中挥发分和水分，在煅烧过程中，各种炭质原料的结构和元素组成都发生一系列深度的变化，提高它们的物理化学性能，进而得到煅后焦。煅后焦主要生产电解铝所用的阳极碳块和阴极，冶金钢铁行业用的增炭剂、石墨电极、工业硅、黄磷以及钛合金用电极。用途比较常用的就是：做再生石墨材料用，做阳极做添加材料用，钢铁行业做添加剂用，再粉碎后可作为涂料、覆盖、导电等用途。然而现有的煅后焦生产工艺因为其煅烧不充分，造成煅后焦产品的电阻率偏高，残余硫分偏高，煅后焦回收率低，因此产品质量差，生产成本高。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种降低煅后焦产品电阻率、减低煅后焦产品中硫份、提高煅后焦产品回收率的煅后焦产品生产工艺。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种煅后焦产品生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、将不同种类的石油焦破碎至粒径小于70mm；
步骤二、将不同种类的石油焦掺配混合得到混合石油焦，混合石油焦中的粉料含量小于混合石油焦总重量的50％，混合石油焦中的挥发分含量占混合石油焦总重量的8.0～9.8％；
步骤三、将混合石油焦投入顺流式罐式煅烧炉中煅烧得煅后焦。
优选的是，步骤三中所述的顺流式罐式煅烧炉包括：煅烧罐和位于所述煅烧罐两侧的带加热火道的炉壁；
其中，所述加热火道在所述炉壁内从上至下设置有多层，每层加热火道在平行炉壁平面的竖直截面内的上下边缘轮廓线均为波浪线，且每层加热火道的上边缘轮廓线与下边缘轮廓线正对的部分之间的垂直距离处处相等，相邻两层加热火道中上层加热火道的上边缘轮廓线与下边缘轮廓线正对的部分之间的垂直距离和下层加热火道的上边缘轮廓线与下边缘轮廓线正对的部分之间的垂直距离的比值为1：1.3～1.5；
所述煅烧罐的内壁从上至下设置有多层环形凸起，每层环形凸起上设置有至少一个缺口，每层环形凸起在经过所述煅烧罐轴心的竖直截面内的轮廓线均为相同的圆弧形，且相邻两层环形凸起的间距从上至下逐渐减小。
优选的是，上层环形凸起间距与相邻的下层环形凸起间距的比值为1.7～1.9：1。
优选的是，所述加热火道有10层，第6层至第10层加热火道的内表面均设置有颗粒状凸起。
优选的是，位于所述煅烧罐两侧的带加热火道的炉壁通过墙体连接并与所述墙体共同形成围绕所述煅烧罐的结构，所述墙体和所述炉壁内从上之下埋设有多层围绕所述煅烧罐的线圈，多层线圈中均通有交变电流。
优选的是，每层加热火道内和所述煅烧罐内均设置有热电偶。
优选的是，所述炉壁采用耐火硅砖砌成。
本发明至少包括以下有益效果：通过控制石油焦原料的颗粒搭配和挥发分含量的搭配，使得生产出来的煅后焦真密度得到提高，电阻率进一步降低，硫分减少，产品回收率提高。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明其中一实施例所述煅烧罐的侧面结构示意图；
图2为本发明其中一实施例所述炉体的正面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
<实施例1>
一种煅后焦产品生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、将不同种类的石油焦破碎至粒径为40mm；
步骤二、将不同种类的石油焦掺配混合得到混合石油焦，混合石油焦中的粉料含量小于混合石油焦总重量的20％，混合石油焦中的挥发分含量占混合石油焦总重量的8.0％；
步骤三、将混合石油焦投入顺流式罐式煅烧炉中煅烧得煅后焦，煅烧炉中的煅烧工艺为常规煅烧工艺。
<实施例2>
一种煅后焦产品生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、将不同种类的石油焦破碎至粒径为50mm；
步骤二、将不同种类的石油焦掺配混合得到混合石油焦，混合石油焦中的粉料含量小于混合石油焦总重量的30％，混合石油焦中的挥发分含量占混合石油焦总重量的8.9％；
步骤三、将混合石油焦投入顺流式罐式煅烧炉中煅烧得煅后焦，煅烧炉中的煅烧工艺为常规煅烧工艺。
<实施例3>
一种煅后焦产品生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、将不同种类的石油焦破碎至粒径为60mm；
步骤二、将不同种类的石油焦掺配混合得到混合石油焦，混合石油焦中的粉料含量小于混合石油焦总重量的40％，混合石油焦中的挥发分含量占混合石油焦总重量的9.8％；
步骤三、将混合石油焦投入顺流式罐式煅烧炉中煅烧得煅后焦，煅烧炉中的煅烧工艺为常规煅烧工艺。
<对比例>
一种常规的煅后焦产品生产工艺，将石油焦原料破碎至粒径为70mm后，直接投入顺流式罐式煅烧炉中煅烧得煅后焦，煅烧炉中的煅烧工艺为常规煅烧工艺。
将上述实施例1、实施例2、实施例3及对比例的到的煅后焦产品进行理化测试，测试结果如表1所示。
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
真密度(g/cm3) 2.071 2.068 2.077 2.057
电阻率(uΩ·m) 413 421 402 489
硫分含量(％) 1.52 1.56 1.49 1.73
产品回收率(％) 93 94 96 82
由表1不难看出，通过调整石油焦原料的颗粒搭配和挥发分含量的搭配，生产出来的煅后焦真密度得到提高，电阻率进一步降低，硫分减少，产品回收率提高。
如图1和图2所示，在另一实施例中，步骤三中所述的顺流式罐式煅烧炉包括：煅烧罐1和位于所述煅烧罐1两侧的带加热火道3的炉壁2；
其中，所述加热火道3在所述炉壁2内从上至下设置有多层，每层加热火道3在平行炉壁2平面的竖直截面内的上下边缘轮廓线均为波浪线，且每层加热火道3的上边缘轮廓线与下边缘轮廓线正对的部分之间的垂直距离处处相等，相邻两层加热火道3中上层加热火道3的上边缘轮廓线与下边缘轮廓线正对的部分之间的垂直距离和下层加热火道3的上边缘轮廓线与下边缘轮廓线正对的部分之间的垂直距离的比值为1：1.3～1.5；
所述煅烧罐1的内壁从上至下设置有多层环形凸起4，每层环形凸起4上设置有至少一个缺口，每层环形凸起4在经过所述煅烧罐1轴心的竖直截面内的轮廓线均为相同的圆弧形，且相邻两层环形凸起4的间距从上至下逐渐减小。
上述实施例在使用过程中，通过将现有的每层平直加热火道3改进为弯曲加热火道3，延长了每层加热火道3的长度使得挥发分在加热火道3中通过的路径更长，燃烧更充分，而且下层加热火道3较上层加热火道3的截面积更大，根据文丘里效应下层加热火道3的挥发分流动速度低于上层加热火道3，这样就能使大量的挥发分在下层加热火道3中完全燃烧，多层加热火道3的温度分布从上至下逐渐升高，与生焦的投料煅烧过程相匹配，生焦料的煅烧会更加完全，将通过上述实施例生产得到的煅后焦进行理化测试，测量得煅后焦的真密度在2.079～2.083g/cm3，电阻率在393～400uΩ·m，硫分含量在1.46～1.50％，故使用上述实施例提供的顺流式罐式煅烧炉大大提高了煅后焦的理化性质。
另外，通过改进煅烧罐1的内壁，使得生焦料在煅烧罐1中容易与环形凸起4部分抵触，而且越到下方，环形凸起4的间距越小，生焦料抵在两相邻环形凸起4上，两相邻环形凸起4之间容易形成空腔容纳生焦逸出的挥发分，又因为每一环形凸起4上都开设有缺口，所以逸出的挥发分就能顺着每层环形凸起4的缺口一直向上排至煅烧罐1上部空间，不让挥发分随着煅烧后的石油焦进入排料仓，减少罐式煅烧炉放炮的概率。
在另一实施例中，上层环形凸起4间距与相邻的下层环形凸起4间距的比值为1.7～1.9： 1，该比例较符合生焦煅烧过程中不同位置处逸出的挥发分的量，同时下层设置越来越密集的环形凸起4更容易与生焦搭建形成容纳挥发分的空腔，且空腔的截面积逐渐减小，根据文丘里效应和热力学作用，挥发分在下层流动的速度更快，排出效率更高。
在另一实施例中，所述加热火道3有10层，按照从上至下的顺序将加热火道3分别命名为第1层至第10层加热火道3，第6层至第10层加热火道3的内表面均设置有颗粒状凸起，由于颗粒状凸起能增加加热火道3表面的阻尼系数，减缓挥发分在第6层至第 10层的流动速度，尽量使得挥发分在第6层至第10层加热火道3的充分燃烧。
在另一实施例中，位于所述煅烧罐1两侧的带加热火道3的炉壁2通过墙体连接并与所述墙体共同形成围绕所述煅烧罐1的结构，所述墙体和所述炉壁2内从上之下埋设有多层围绕所述煅烧罐1的线圈，多层线圈中均通有交变电流，通过线圈内的交变电流产生的磁场对改善煅烧后石油焦的电阻率有较好效果，同时，煅烧罐1处于交变电场产生的交变磁场中也能辅助发热加快生焦的煅烧过程。
在另一实施例中，每层加热火道3内和所述煅烧罐1内均设置有热电偶，这样能准确的测量每层火道的温度，同时也能准确把握煅烧罐1内的温度，避免温度过高对带加热火道3的炉壁2的损伤。
在另一实施例中，所述炉壁2采用耐火硅砖砌成，这样能完全满足生焦煅烧的温度条件，尽量延长带加热火道3的炉壁2的使用寿命。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种煅后焦产品生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将不同种类的石油焦破碎至粒径小于70mm；
步骤二、将不同种类的石油焦掺配混合得到混合石油焦，混合石油焦中的粉料含量小于混合石油焦总重量的50％，混合石油焦中的挥发分含量占混合石油焦总重量的8.0～9.8％；
步骤三、将混合石油焦投入顺流式罐式煅烧炉中煅烧得煅后焦。
2.如权利要求1所述的煅后焦产品生产工艺，其特征在于，步骤三中所述的顺流式罐式煅烧炉包括：煅烧罐和位于所述煅烧罐两侧的带加热火道的炉壁；
其中，所述加热火道在所述炉壁内从上至下设置有多层，每层加热火道在平行炉壁平面的竖直截面内的上下边缘轮廓线均为波浪线，且每层加热火道的上边缘轮廓线与下边缘轮廓线正对的部分之间的垂直距离处处相等，相邻两层加热火道中上层加热火道的上边缘轮廓线与下边缘轮廓线正对的部分之间的垂直距离和下层加热火道的上边缘轮廓线与下边缘轮廓线正对的部分之间的垂直距离的比值为1：1.3～1.5；
所述煅烧罐的内壁从上至下设置有多层环形凸起，每层环形凸起上设置有至少一个缺口，每层环形凸起在经过所述煅烧罐轴心的竖直截面内的轮廓线均为相同的圆弧形，且相邻两层环形凸起的间距从上至下逐渐减小。
3.如权利要求2所述的煅后焦产品生产工艺，其特征在于，上层环形凸起间距与相邻的下层环形凸起间距的比值为1.7～1.9：1。
4.如权利要求2所述的煅后焦产品生产工艺，其特征在于，所述加热火道有10层，第6层至第10层加热火道的内表面均设置有颗粒状凸起。
5.如权利要求2所述的煅后焦产品生产工艺，其特征在于，位于所述煅烧罐两侧的带加热火道的炉壁通过墙体连接并与所述墙体共同形成围绕所述煅烧罐的结构，所述墙体和所述炉壁内从上之下埋设有多层围绕所述煅烧罐的线圈，多层线圈中均通有交变电流。
6.如权利要求2所述的煅后焦产品生产工艺，其特征在于，每层加热火道内和所述煅烧罐内均设置有热电偶。
7.如权利要求2所述的煅后焦产品生产工艺，其特征在于，所述炉壁采用耐火硅砖砌成。
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