炭素回转窑内衬砌筑及烘窑(炉)方式的探索

摘 要 对炭素回转窑的内衬采用新的砌筑方法不仅可以达到生产的标准，同时还可以缩短工程的周期以及烘窑（炉）的周期。本文主要是以炭素回转窑内衬砌筑以及烘窑（炉）方式为研究对象，之后通过对炭素回转窑内衬的设置、生产过程中内衬的应用状况以及对烘窑（炉）方式的概述三个方面对研究对象进行进一步的探讨和研究。

关键词 炭素；回转窑；内衬砌筑；烘窑

中图分类号 TF806.1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）114-0114-02

目前，我国的炭素行业主要是采用回转窑的方式来进行煅烧的。回转窑的加工能力相对比较大、自动化的水平也比较强、使用年限比较长、原材料的适应性也比较好，正因为这些优点的存在，才让其使用的面积逐渐扩大。尤其是它较强的加工能力满足了预焙阳极需求量不断提高的需要，据统计，世界大概有85%的石油焦都是使用回转窑来进行煅烧的。

回转窑在运行过程中，窑里面的温度最高可以到达一千五百度，所以窑头和窑尾的内衬都需要采用耐火材料。耐火内衬材料的耐火度一般要高于1500℃，同时还耐磨性要好，还能承受的住高温荷重的作用，另外，它也是回转窑在加工 时一些热工过程可以完成的基础性构造。回转窑筒体一般是由钢板加工成的，它至少可以使用二十年，而它的内衬材料一般就能使用一两年，有的时候使用几个月就得对内衬进行维修。在每次的修补过程中，都得有两个环节，升温以及降温，至少要花费半个月的时间才能维修好，严重影响着生产的顺利进行，同时修补的成本也不低。因此，回转窑内衬的使用年限对生产的影响非常的大。

1 对炭素回转窑内衬的设置

一般情况下，回转窑的内衬主要有两种结构：一是不定型耐火浇注材料，还有一种是耐火预制砖。在它们的选取上面，二者各有所长，同时也都有着各自的缺点。而在国内的炭素回转窑行业没有一致的观点。耐火砖的砌筑速度比较快，而且使用的年限比较长，可是施工的成本比较高，回转窑的负荷相对较大，维修起来也不简单；而浇注材料的砌筑速度虽然相对比较慢，使用的时间也不长，但是它的成本比较低，回转窑的负荷也很小，维修起来又比较方便。

不定型耐火浇注材料的内衬耐火度比较高，温度和体积变化比较小，可以抗热抗震，同时抗化学腐蚀的功能也很强，因此该材料在炭素回转窑上面得到了大面积使用。回转窑在日常的加工过程中，内部的温度场一般可分成：煅烧带、预热带以及冷却带三个温度带，炭素回转窑按照煅烧的工艺来对温度场的分布情况进行确定，回转窑的内衬大部分时候使用复合性的内衬。

2 生产过程中内衬的应用状况

以某公司举例，该公司炭素回转窑内衬的材料以及砌筑的方法与其它的公司区别比较大。为了能够监测到该内衬材料的真实情况，在一号线的回转窑投产三个月之后测量出当投入的材料数量不同的情况下，回转窑筒体的温度变化情况。具体如下图所示。

距离窑头五到十米处的筒体外壁，温度可以达到270度左右，可以确定这个地方是煅烧带的位置。在煅烧带的位置之后，温度就下降了很多，这是由于三次的风机带来很多的空气所引起的。距离窑头30m的地方，温度就逐步的提高了，在三档领圈的地方，温度再次达到了一个高峰。核心原因是焦原料的大量挥发，之后和风机带来的空气充分结合，再经过燃烧所引起的。

图4 回转窑筒体外壁面温度分布图

3 对烘窑（炉）方式的概述

烘窑（炉）是在对内衬材料进行施工过程中的重要一步，它的核心功能是对内衬中的化学结合水以及游离水进行清除，从而避免由于高温作业让内衬材料形成热应力最终导致砌体胀裂，保证回转窑的使用年限。在烘窑（炉）过程中，内衬的材料会产生一些化学和物理变化，总而实现烧结以及高温应用的功能，让内衬的材料可以在高温的情况之下更加稳定的运行。烘窑（炉）在升温的阶段一定要关注它的升温速度，另外，在某个温度的阶段要保证有充足的时间把水分彻底清除出去，从而保证浇注料使用的强度以及使用的年限。

3.1 回转窑的烘窑分析

仍以某公司为例，该公司在回转窑烘窑时，烘窑的热量主要是源自燃烧器中柴油的燃烧。在烘窑时，同样的时间，烟气的温度总是比内衬的温度要高，同时二者的差异还有一些规律。当没有办法对内衬的温度进行直接的测量时，可以利用烟气的温度当成烘窑时的基本控制参数。另外，该公司回转窑内衬在砌筑过程中耐火预制砖的使用量比较大，因此烘窑时，可以相应的减少保温阶段的时间。

3.2 后焚烧炉烘炉

该公司回转窑采用的是美国的炭素回转窑技术，回转窑的后焚烧炉面积大概是50平方米，为了能够确保挥发分的有效燃烧，在后焚烧炉的头部设置了一次风机和燃烧器。刚开始时，可以把燃料喷进去保证环境需要的温度，另外，后焚烧炉的头部还要安装一个助燃风机。因为烟气中的氧气不是很够，石油焦中的挥发分和焦粉粒没有办法得到有效的燃烧，控制系统可以利用监测后焚烧炉氧气的含量，对后焚烧炉助燃风机的风门进行自动调节。

4 结论

综上所述，炭素回转窑内衬的砌筑情况直接影响着生产的质量，采用新型的方式对其内衬进行施工，可以促进生产指标的顺利完成，同时还可以节约施工的时间，提高劳动生产率。另外，烘窑（炉）作为内衬施工过程中的一个重要环节，在整个过程中起着非常大的作用，直接关系着炭素回转窑的使用年限。因此施工单位在施工过程中一定要对该环节给予高度的重视。

参考文献

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