一种石油焦的煅烧工艺方法 【技术领域】
本发明涉及炼焦技术领域，尤其涉及一种石油焦的煅烧工艺方法。
背景技术
石油焦是原油经蒸馏分离出轻重质油后的石油产品，外观呈黑色或暗灰色坚硬固体，带有金属光泽，是由微小石墨结晶形成的粒状、柱状或针状的炭体物。石油焦的主要用途是制取碳素制品，如石墨电极、阳极弧，提供炼钢、有色金属、炼铝之用，以及制取碳化硅制品，或者用作燃料等。从石油焦工场所生产的石油焦又称为生焦，含一些未碳化的碳烃化合物的可燃气体，生焦可做为燃料级的石油焦，如果用作碳素制品时，就必须对生焦进行高温煅烧，将石油焦内含有的可燃气体除掉，使其完全碳化，提高石油焦的石墨化程度，从而提高石墨电极的高温强度和耐热性能，并能改善石墨电极的导电率。
目前，国内对石油焦的煅烧主要采用罐式炉和回转炉煅烧工艺。其中罐式炉工艺生产中，煅烧所需要的热能全部由石油焦产生的可燃气体燃烧提供，因此具有低能耗、煅烧质量好、煅烧炉寿命长以及易于操作的优点，是应用最广泛的一种工艺。罐式煅烧炉一般为立式顺流式煅烧炉，分几个煅烧区控制温度进行煅烧。由于煅烧炉的自身特点以及综合考虑产量和煅烧质量，目前在石油焦煅烧技术领域，罐式炉工艺控制均为第三、四煅烧区为高温区，向下逐渐降温，第二煅烧区温度要低于第三、四高温区，第一煅烧区温度要低于第二煅烧区温度。近年来，由于硅矿质量问题，罐式炉墙体砖的耐腐蚀性有所下降，直接影响到罐式炉的使用寿命，而罐式炉是一次性设备，投资又较大，因此研究如何延长罐式炉的使用寿命是石油焦煅烧技术领域减少投资，提高效益的关键所在。正是基于以上因素，本发明人开始研究传统罐式炉工艺对炉体寿命的影响因素。经理论分析和实验实践得到：传统工艺方法由于第三、四煅烧区为高温区域，此时炉体的温度最高，容易变形，还要承受来自上部一、二层的石油焦压力，因此容易发生变形裂变现象。同时石油焦内含有的微量元素成分(可燃性气体)在第三、四煅烧区最容易挥发出来，而此时由于石油焦的深度较大，其上部的料面过厚，导致可燃气体溢出受阻，结果不仅不能让可燃气体完全尽快的溢出并参与燃烧提供热量，而且因可燃气体中的有机物排放不及时，还会与石油焦共同燃烧，产生气体膨胀现象，并粘结成块，或者粘结在炉壁上，造成堵炉现象；并且气体随原料下移在排料过程因接触空气形成燃爆，对设备及人身安全造成威胁，直接影响罐式炉的使用寿命。因此进一步改进罐式炉温度控制工艺，达到煅烧时对炉体的破坏最小，是延长罐式炉使用寿命，稳定本行业发展，减少资金投入提高效益的关键所在。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是：提供一种石油焦的煅烧工艺方法，以延长罐式炉的使用寿命，并有利于温度控制的稳定和充分利用可燃气体能源。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种石油焦的煅烧工艺方法，所述石油焦的煅烧在罐式煅烧炉中进行，所述罐式煅烧炉的罐体自上而下顺序设置为预热区和6～8个煅烧区，所述预热区和煅烧区的周围设有相互连通的可燃气体通道；将粉碎并除杂后得到的石油焦颗粒首先放入所述预热区进行预热，然后顺序经过多个煅烧区煅烧后得到煅后石油焦；在煅烧过程中，所述石油焦颗粒产生的石油焦可燃气体经预热区进入所述可燃气体通道，通过调整石油焦可燃气体的燃烧状况分别对所述各个煅烧区的煅烧温度进行控制；所述石油焦的煅烧工艺方法还包括以下步骤，
将最上部的第一煅烧区的煅烧温度控制在所述石油焦所允许的最高煅烧温度区间内，将位于所述第一煅烧区下游位置的第二煅烧区的煅烧温度保持在所述最高煅烧温度区间内但不高于所述第一煅烧区的煅烧温度，自所述第三煅烧区开始，各煅烧区的煅烧温度相对于相邻上游位置的煅烧区的煅烧温度逐渐下降，并在最下游的煅烧区将煅烧温度降至出料温度。
优选的，所述罐式煅烧炉包括自上而下顺序设置的预热区和8个煅烧区。
优选的，所述各煅烧区的降温梯度为30～50℃。
其中，所述各煅烧区的煅烧温度区间为：
第一煅烧区1200～1300℃
第二煅烧区≤1200～1300℃
第三煅烧区＜1150～1250℃
第八煅烧区950～1050℃。
由于采用了上述技术方案，本发明地有益效果是：本发明克服本领域技术人员对煅烧温度区域控制的偏见，打破传统的罐式煅烧炉的煅烧温度控制方法，将第一、二煅烧区调整为高温区，自第三煅烧区煅烧温度开始下降，第八煅烧区温度最低。这种罐式炉温度控制工艺具有以下优点：
1、本发明将罐式炉煅烧的高温区调整为第一、二煅烧区，相应的煅烧炉的罐体的高温区也在第一、二煅烧区，虽然此时第一、二煅烧区罐体砖温度最高，最容易发生变形，但由于减轻了高温炉体所受的重力和挤压，因此大大减轻了炉体的受力，也就减轻了炉体的高温变形现象。
2、由于石油焦在煅烧时的高温区位于第一、二煅烧区，挥发出来的可燃性气体由于其上部的料面较薄，相对容易溢出，因此挥发较完全，可以最大限度的加以利用，解决了现有技术中因可燃气体溢出不充分造成的能源浪费问题，而且因煅烧开始阶段可燃气体就已经溢出，因此有利于对各煅烧区的温度控制和稳定。
3、由于可燃气体溢出充分及时，避免了现有技术中存在的因可燃气体燃烧导致的石油焦在炉体中部发生膨胀、堵炉等现象，少量未排出的气体由于在下移过程中温度逐渐降低，也避免了可燃气体在排料口因接触空气而发生的燃爆现象，而且也减少了可燃气体对墙体砖的损坏和腐蚀，延长了罐式炉的使用寿命。
4、由于石油焦内含有的可燃气体去除彻底，碳化完全，而且煅烧温度控制稳定，生产的煅后石油焦纯度高，质量均一稳定。
本发明克服了本领域技术人员对温度控制的技术偏见，在不影响罐式炉煅烧产量的前提下，将煅烧温度调整为最有利于罐式炉使用寿命并有利于产品质量的煅烧控制工艺方法，有效减轻了传统工艺中的温度控制方法对罐式炉造成的腐蚀和高温变形现象。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明罐式炉的纵向结构剖视图。
图中，A.预热区；B1.第一煅烧区；B2.第二煅烧区；B3.第三煅烧区；B4.第四煅烧区；B5.第五煅烧区；B6.第六煅烧区；B7.第七煅烧区；B8.第八煅烧区；1.进料斗；2.挥发空间；3.可燃气体通道。
【具体实施方式】
如附图所示，一种石油焦的煅烧工艺方法，所述石油焦的煅烧在罐式煅烧炉中进行，所述罐式煅烧炉的罐体自上而下顺序设置为预热区A和8个煅烧区：第一煅烧区B1；第二煅烧区B2；第三煅烧区B3；第四煅烧区B4；第五煅烧区B5；第六煅烧区B6；第七煅烧区B7和第八煅烧区B8；在预热区上方设有进料斗1，所述进料斗1与罐式炉之间留有挥发空间2。所述预热区A和煅烧区的周围设有相互连通的可燃气体通道3；将粉碎并除杂后得到的石油焦颗粒首先放入所述预热区A进行预热，然后顺序经过第一煅烧区B1至第八煅烧区B8，煅烧后得到煅后石油焦；在煅烧过程中，所述石油焦颗粒产生的石油焦可燃气体经预热区A进入所述可燃气体通道3，通过调整石油焦可燃气体的燃烧状况分别对所述各个煅烧区的煅烧温度进行控制；将最上部的第一煅烧区B1的煅烧温度控制在所述石油焦所允许的最高煅烧温度区间内，将位于所述第一煅烧区B1下游位置的第二煅烧区B2的煅烧温度保持在所述最高煅烧温度区间内但不高于所述第一煅烧区B1的煅烧温度，自所述第三煅烧区B3开始，各煅烧区的煅烧温度相对于相邻上游位置的煅烧区的煅烧温度逐渐下降，并在最下游的第八煅烧区B8将煅烧温度降至出料温度。
实施例1
(1)将石油焦粉碎成粒径50mm以下的石油焦颗粒，并清除其中的金属及其它杂物。
(2)将石油焦颗粒在煅烧炉的预热区预热后，进入煅烧区进行煅烧，按8个煅烧区控制煅烧温度，所述各煅烧区温度为：
第一煅烧区1280～1300℃
第二煅烧区1250～1280℃
第三煅烧区1200～1250℃
第四煅烧区1180～1200℃
第五煅烧区1150～1200℃
第六煅烧区1100～1150℃
第七煅烧区1050～1100℃
第八煅烧区1000～1050℃
煅烧时间48小时。
煅后石油焦经煅烧后自煅烧炉第八煅烧区的出料口排出后，经振动输送机输送去产品仓库。
实施例2
(1)将石油焦粉碎成粒径50mm以下的石油焦颗粒，并清除其中的金属及其它杂物。
(2)将石油焦颗粒在煅烧炉的预热区预热后，进入煅烧区进行煅烧，按8个煅烧区控制煅烧温度，所述各煅烧区温度为：
第一煅烧区1250～1280℃
第二煅烧区1230～1250℃
第三煅烧区1180～1230℃
第四煅烧区1150～1180℃
第五煅烧区1100～1150℃
第六煅烧区1050～1100℃
第七煅烧区1000～1050℃
第八煅烧区980～1000℃
煅烧时间48小时。
煅后石油焦经煅烧后自煅烧炉第八煅烧区的出料口排出后，经振动输送机输送去产品仓库。
实施例3
(1)将石油焦粉碎成粒径50mm以下的石油焦颗粒，并清除其中的金属及其它杂物。
(2)将石油焦颗粒在煅烧炉的预热区预热后，进入煅烧区进行煅烧，按8个煅烧区控制煅烧温度，所述各煅烧区温度为：
第一煅烧区1200～1250℃
第二煅烧区1200～1250℃
第三煅烧区1180～1200℃
第四煅烧区1150～1200℃
第五煅烧区1100～1150℃
第六煅烧区1050～1100℃
第七煅烧区980～1050℃
第八煅烧区950～980℃
煅烧时间52小时。
煅后石油焦经煅烧后自煅烧炉第八煅烧区的出料口排出后，经振动输送机输送去产品仓库。