罐式煅烧炉。
简介
近年来，国家提倡并实施工业节能减排政策，随着电解铝行业向大型化、节能、高效方向发展和石油焦品质呈下降趋势，炭素行业的罐式煅烧炉技术以其煅后焦质优稳定、生产运营成本低、无额外燃料消耗等优势已逐渐替代回转窑而成为目前国内铝用炭素领域备受关注的技术。
由于不需要外加额外燃料，充分体现了罐式煅烧炉的节能特性。煅烧石油焦主要用于电解铝所用的预焙阳极和阴极，冶金钢铁行业生产用增碳剂、石墨电极，工业硅、黄磷以及铁合金用炭电极等。
因此，无论是电解铝厂、独立炭素厂以及炼油厂都比较关注石油焦煅烧技术的进步与发展。
国内罐式煅烧炉技术现状
罐式煅烧炉由于具有充足的自给燃料，故其节能工作往往容易受到忽视，但换个角度考虑，如能在满足自身需要的同时，提高排烟温度，将高温烟气二次利用，作为产生蒸汽和发电的热源，则更能提高煅烧炉热量综合利用率。在这些方面，目前国内煅烧炉已经取得较大进步，但依然存在不足。
1、散热损失
散热损失是煅烧炉主要的热量支出，炉子外表面温度较高，尤其是一、二层火道区域，表面温度一般在80~100℃，其散热量大大增加，对于在稳定状态下连续运行的炉子来说，其散热损失是十分可观的。
2、煅后焦回配
理想的原料焦挥发分含量要控制在8%~10%之间，但近年来国内石油焦原料的挥发分含量一般在12%以上，通常采用生焦混配煅后焦的做法降低挥发分含量以满足炉子生产要求。但也降低了煅后焦产量，同时煅后焦的二次加热也浪费了大量热量，采用过烧石油焦的预焙阳极也不利于电解槽的电化学反应，甚至影响熔铸铝锭的综合理化指标。
3、挥发分的利用
挥发分是煅烧炉最重要的热源，有效利用挥发分是煅烧炉的巨大优势。挥发分的利用率直接影响炉子产能、产品指标、寿命等重要参数。由于炉内挥发分成分复杂，热值较高且含有大量焦油，出炉后无法直接利用，需要在炉内高温区通过设置挥发分通道将其引入火道内燃烧才能有效利用。但生产期间过量的挥发分在输送过程中通过各观察孔、清理孔、炉子膨胀缝等通道逸出，污染车间环境的同时又造成大量热损失。
4、余热利用
煅烧炉余热包括煅后焦余热和高温烟气余热。煅后焦余热一部分散失在车间内，一部分通过循环水带走散失在空气中。高温烟气余热利用手段有限，一般作为余热蒸汽锅炉、余热热媒锅炉的热源。但由于余热收集点距炉子出口远、管道保温效果差、阀门密封性差、漏风点多等原因，沿程热量和阻力损失过大，导致锅炉入口烟气温度低，烟气热量不能被充分利用。
罐式煅烧炉技术发展方向
1、新型隔热材料的应用
在炉子周墙、底部和顶部采用优质高效的新型隔热材料，如超轻微孔隔热保温砖、莫来石轻质材料替代传统的黏土质保温材料，减轻炉子重量的同时降低蓄热损失和散热损失，可以提高出炉烟气温度，为余热利用提供足够的热量。周墙缝隙内采用5~10mm纳米反射绝热板作为膨胀和密封之用，有效保证高温下炉子结构的稳定性。尤其要注意炉体上部进火口周围的保温层，该区域温差大、负压高，外界空气进入形成高温燃烧空间，导致保温层变形收缩严重，可采用高温胶泥砌筑高强莫来石隔热耐火砖，确保此区域的整体性和密封性要求。
2、提高罐壁硅砖综合指标
焦炉用硅砖目前已不能满足高挥发分、高硫焦的煅烧要求，需要与相关耐材研究单位和生产企业联合起来，研制适应当前工况的煅烧炉专用优质硅砖，以解决硅砖结焦、磨损、寿命的问题，同时要兼顾经济性和制造的要求。目前研制的高抗蚀涂釉改性复合砖、超致密高导热耐磨硅砖等针对煅烧炉的材料还在试验阶段，相信随着煅烧炉专用硅砖的研制成功，可以极大延长煅烧炉的使用寿命。
3、余热利用多样化
煅后焦的余热利用技术在国内还不成熟，煅后焦从1000℃冷却到100℃释放大量显热，可考虑借鉴焦化行业的干熄焦技术通过循环氮气回收这部分热量，也可采用汽化冷却的方式将汽水混合物在汽包内完成气液分离，将产生的高压蒸汽用于换热或发电。
优化高温烟气利用布局，在厂区的平面布置上将余热收集点靠近煅烧车间，缩短高温烟气输送距离，同时对高温烟道采取绝热处理，内衬结构设计要兼顾保温、寿命和经济性的要求。阀门、膨胀节法兰连接处采取高效密封措施，防止冷空气过量吸入引起温降和阻力损失。
4、提高自动化程度
煅烧炉目前只有加料、排料实现自动化，炉子生产期间基本以手动操作为主，提高自动化程度是未来煅烧炉发展的方向。以合理的火道温度分布曲线为基础，进行温度、压力自动调节，使炉况始终处于稳定的工作状态。自动化程度的提高，不但可以减少操作工人数量，优化人员配置，而且保证炉内热量分布科学合理，有效提高炉子热效率，延长炉子使用寿命。