生石油焦混合煅烧工艺及设备系统 【技术领域】
本发明涉及一种炭素制品生产工艺过程之一的生石油焦煅烧工艺及设备系统。
背景技术
目前国内电解铝消耗预焙阳极达700万吨/年，约需消耗生石油焦650万吨/年；钢铁及化工等炭素制品约100万吨/年，需消耗生石油焦130-150万吨/年。上述的生石油焦煅烧工艺过程基本相同，要求加热到1200-1300℃，使其去除水份、挥发份，提高真密度与机械强度，降低电阻率。煅烧主体设备有回转窑、罐式炉，生石油焦煅烧的最大用户铝用级石油焦的煅烧主要采用回转窑煅烧。但国内生产的生石油焦存在粉料含量高，在回转窑煅烧过程中过细的粉料其比表面积大，与空气接触时被氧化烧损的比例增加，同时由于过细的粉料恶化了传热条件，在回转窑内“烧不透”而被迫降低回转窑的生产能力；还存在＜1mm的粉料被过多地带入窑尾烟气中而被烧损，国内目前由于粉料过多而造成的回转窑煅烧的氧化烧损达8-10％甚至更多；虽然在回转窑的烟气处理系统采用了余热利用设施，但由于优质石油焦的价格高于普通发电用煤，由烧损优质炭原料而换取的部分余热利用是不经济的。而罐式煅烧炉采用间接加热，石油焦不直接接触灼热的烟气，煅烧过程的氧化烧损比回转窑低4-5％，但由于加热过程长，生产能力低，占地面积大，由于进出料点多而造成操作环境差。对目前越来越扩大的石油焦煅烧产能要求，上述两种石油焦煅烧设备都有其使用上的局限性。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于：提供一种新的石油焦煅烧工艺及设备系统，使回转窑煅烧的产能提高，同时使质量提高，罐式炉的操作条件及余热利用条件得到改善，以克服现有技术存在的产能低、损耗大等不足。
石油焦煅烧工艺流程如下：
从石油焦库来的生石油焦通过振动筛将其分为粗焦与细焦两部分，粗石油焦进入回转窑煅烧系统，而细石油焦则进入罐式炉系统进行煅烧，2套系统煅烧后的石油焦共同进入煅后焦输送系统；2套系统产生的烟气进入沉灰室，将烟气中的挥发份及部分炭尘焚烧后进入余热利用系统利用余热后再排入大气，烟气在紧急情况下可以不经过余热锅炉而直接进入排气系统排入大气。
根据原料中＜1mm粉料焦的含量不同及石油焦的年产能进行回转窑与罐式炉的产能配套，以12t/h的煅烧生产线为例，需要的生焦给料量为15-15.6t/h，按国内典型的生石油焦粒度分布，小于1mm的量为15-20％折生焦量为2.25-3.12t/h，将此部分细粒焦采用罐式炉煅烧，可产煅后石油焦为1.8-2.5t/h，根据产能要求可选择24-28罐罐式炉1台。
石油焦煅烧工艺设备系统是这样构成的：它由振动筛、粗粒料仓、沉灰室、回转窑、回转式冷却机、煅烧焦输送设备、余热锅炉、除尘器、烟囱、锅炉引风机、细粒料仓、罐式炉组成。振动筛置于粗粒料仓及细粒料仓顶部，从原料库送来的生石油焦经过单层振动筛筛分后，筛上的粗粒料进入粗粒料仓，筛下料进入细粒料仓，2个料仓的容积根据原料生焦中的粒料组成确定以达到约可贮存24小时的煅烧用量。储存于粗粒料仓的生石油焦通过回转窑的定量给料系统给入回转窑，由于已将＜1mm的细粒料筛除，物料在回转窑内传热条件得到改善，可使相同产能时煅后焦的质量提高或相同质量时产能提高约10％，另外减少了进入沉灰室的粉料，可使回转窑系统的石油焦烧损降低2-3％；达到质量要求的煅后石油焦进入回转式冷却机冷却到适宜输送的温度后进入煅后焦输送系统；从回转窑排出的烟气进入沉灰室。储存于细粒料仓中的细粒石油焦通过给料车给入罐式炉的顶部料仓，通过罐式炉煅烧及冷却后排入煅后料输送系统；罐式炉的烟气同样进入沉灰室；由于回转窑系统采用高负压操作，罐式炉的烟气导入此系统可使罐式炉顶部料仓均处于较高负压，避免罐式炉经常出现的顶部冒烟现象，改善操作环境；同时由于烟气量相对较小的罐式炉烟气汇入回转窑的烟气处理系统，解决了以往单台罐式炉烟气量小不好利用，而集中利用时由于距离较远而温度下降快利用效率低的问题。进入沉灰室的回转窑与罐式炉烟气中的挥发份及部分炭尘在其中焚烧，焚烧后烟气进入余热锅炉利用余热，然后进入除尘器、风机，再通过烟囱排入大气，紧急情况下可以将沉灰室出口的烟气直接导入烟囱，以保护余热锅炉等设备。
本发明与现有技术相比，本发明通过振动筛将原料分为粗粒料与细粒料，粗粒料采用回转窑煅烧而细粒料采用罐式炉煅烧，发挥回转窑煅烧与罐式炉煅烧各自的优点，将两种设备同时用于5万吨/年及以上煅烧石油焦的生产线上，使回转窑煅烧的产能提高，同时使质量提高，罐式炉地操作条件及余热利用条件得到改善。
本发明适用于铝用炭素制品及其他冶金或化工炭素制品的生产，煅烧的温度为1200-1300℃，煅烧后石油焦的真密度为2.06g/cm3左右。适用的石油焦煅烧规模为5万吨/年及以上。
【附图说明】
图1为石油焦煅烧工艺流程图；
图2为为石油焦煅烧工艺设备系统示意图；
图3为图2中的A朅剖视图；
图4为图2中的B朆剖视图。
【具体实施方式】
本发明的实施例：石油焦煅烧工艺流程如下：
从石油焦库来的生石油焦通过振动筛将其分为粗焦与细焦两部分，粗石油焦进入回转窑煅烧系统，而细石油焦则进入罐式炉系统进行煅烧，2套系统煅烧后的石油焦共同进入煅后焦输送系统；2套系统产生的烟气进入沉灰室，将烟气中的挥发份及部分炭尘焚烧后进入余热利用系统利用余热后再排入大气，烟气在紧急情况下可以不经过余热锅炉而直接进入排气系统排入大气。
石油焦煅烧工艺设备系统由振动筛1、粗粒料仓2、沉灰室3、回转窑4、回转式冷却机5、煅烧焦输送设备6、余热锅炉7、除尘器8、烟囱9、锅炉引风机10、细粒料仓11、罐式炉12组成。振动筛1置于粗粒料仓2及细粒料仓11顶部，回转窑4与回转式冷却机5连接，回转式冷却机5、罐式炉12分别与煅烧焦输送设备6连接，回转窑4、罐式炉12分别与沉灰室3连接，沉灰室3与余热锅炉7、除尘器8、烟囱9、锅炉引风机10连接。