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介紹
原材料經(jīng)煅燒后，去除了其中大部分的水分和揮發(fā)分，體積隨之收縮，密度、強(qiáng)度和導(dǎo)電性相應(yīng)提高。煅燒的目的，一是提高原材料的性能，二是使原材料的體積穩(wěn)定，這樣成型后的生制品才能在以后的焙燒過(guò)程中不產(chǎn)生裂紋。
原材料性能的改善是以熱處理時(shí)的溫度為條件，煅燒溫度與煅燒質(zhì)量有很大關(guān)系，要根據(jù)原材料的種類和制品的用途以及爐子的結(jié)構(gòu)型式?jīng)Q定。在確定煅燒溫度時(shí)各個(gè) 還因其技術(shù)觀點(diǎn)不同而有差異，一般美國(guó)和前蘇聯(lián)控制的煅燒溫度較高，而法國(guó)和日本則較低。
表明煅燒質(zhì)量的是煅后料的理化指標(biāo)，例如電阻率，真密度，含氫量等。各國(guó)按習(xí)慣只分析其中某些指標(biāo)，前蘇聯(lián)只測(cè)定電阻率，中國(guó)則測(cè)定電阻率和真密度，美國(guó)除測(cè)定電阻率、真密度外，還測(cè)定含氫量及做成電極試樣的
線膨脹系數(shù)(CTE)。
煅燒特點(diǎn)
炭素原材料的特性決定了煅燒的特 點(diǎn)。
(1)由于炭素原材料的主要成分是碳，其具有可燃性，因此在整個(gè)煅燒過(guò)程中應(yīng)盡量避免和空氣直接接觸，以減少氧化損失。可見煅燒以采取間接加熱方式為宜，在直接加熱時(shí)要盡可能建立還原氣氛，對(duì)過(guò)剩空氣量進(jìn)行嚴(yán)格控制。
(2)炭素原材料都含有一定量的揮發(fā)分，這是一種發(fā)熱量很高的可燃成分。在煅燒過(guò)程中揮發(fā)分逐漸排出，如能加以利用，可以回收可觀的熱量，降低煅燒的熱耗;但如利用不善，也會(huì)帶來(lái)堵塞和損壞設(shè)備以及污染環(huán)境的弊端。
國(guó)內(nèi)外用于炭素材料煅燒的爐型主要有回轉(zhuǎn)窯、罐式煅燒爐、回轉(zhuǎn)床煅燒爐、電煅燒爐和焦?fàn)t等。這些爐型由于爐體結(jié)構(gòu)、工藝條件的不同，在熱源、傳熱方式和煅燒氣氛上有顯著差別。罐式煅燒爐和焦?fàn)t同屬一種間接加熱的類型?；鸬乐袩煔獾臒崃渴峭ㄟ^(guò)作為火道壁的耐火磚傳給被煅燒料。回轉(zhuǎn)窯和回轉(zhuǎn)床煅燒屬于另一種直接加熱的類型。高溫?zé)煔馀c被煅燒料直接接觸，此時(shí)的炭質(zhì)燒損較之前一種基本隔絕空氣的加熱類型要大。電煅燒爐是把被煅燒料作為電阻發(fā)熱體，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，實(shí)現(xiàn)對(duì)被煅燒料自身加熱。
煅燒爐可以從不同的角度進(jìn)行分類。按熱能供給方式可分為燃料燃燒與電熱兩種，按爐床型式可分為回轉(zhuǎn)式和固定式，按被煅燒料的加熱方式可分為間接加熱、直接加熱、自身加熱。
爐型不同，在技術(shù)上就具有不同的特點(diǎn)。在選用時(shí)應(yīng)根據(jù)原材料的種類，煅燒料和用途及由此而決定的對(duì)煅燒的不同技術(shù)要求，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，因地制宜結(jié)合具體情況而定。
罐式煅燒爐煅燒質(zhì)量好，炭質(zhì)燒損小，比較容易實(shí)現(xiàn)利用炭素原材料本身?yè)]發(fā)分進(jìn)行煅燒，不加或少加燃料。對(duì)煅燒能力不大的工廠是合適的。但罐式煅燒爐投資較大，勞動(dòng)條件較差，環(huán)保治理較難，維修費(fèi)用高，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。
回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)能大，自動(dòng)化程度高，投資相對(duì)來(lái)說(shuō)少。對(duì)需要大規(guī)模煅燒的工廠是合適的，是當(dāng)前國(guó)際上廣泛采用的石油焦煅燒設(shè)備。其主要缺點(diǎn)是炭質(zhì)燒損較大，維修量較大。
電煅燒爐由于產(chǎn)能小，生產(chǎn)成本高，所以一般只在產(chǎn)能小的電炭廠或要求生產(chǎn)高質(zhì)量的陰極炭塊和高爐炭塊時(shí)才選用。因?yàn)檫@種爐子能達(dá)到1500～2100℃的高溫，使無(wú)煙煤達(dá)到半石墨化狀態(tài)。用它制成的陰極炭塊和高爐炭塊在高溫下仍能維持較高的機(jī)械強(qiáng)度和抗氧化性能。且因?yàn)樵诟邷仂褵龝r(shí)驅(qū)除了無(wú)煙煤中的硫和
酸性氧化物，而減少了與堿性雜質(zhì)的反應(yīng)，從而可以大大延長(zhǎng)鋁電解槽和高爐的使用壽命。
回轉(zhuǎn)床煅燒爐是20世紀(jì)70年代才出現(xiàn)的新爐型。它的特點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)能大，適合于大規(guī)模集中煅燒，操作連續(xù)化自動(dòng)化程度高。這種爐型現(xiàn)在還只在 少數(shù)幾個(gè) 采用。
焦?fàn)t是煉焦的專用爐窯，但也可用于炭素材料的煅燒。由于煅燒溫度低，設(shè)備投資大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、建設(shè)周期長(zhǎng)，現(xiàn)在已不大采用。
煅燒爐是炭素企業(yè)煅燒這一工序的最重要設(shè)備。但國(guó)外有些炭素企業(yè)不建煅燒爐。生產(chǎn)所需煅后料采用在原料基地大規(guī)模集中煅燒，然后再分散供應(yīng)給炭素企業(yè)用戶。這一辦法較之各炭素企業(yè)分散煅燒，可以更充分發(fā)揮設(shè)備技術(shù)和管理上的優(yōu)勢(shì)，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。但生產(chǎn)體制是根據(jù)國(guó)情、工業(yè)發(fā)展水平、生產(chǎn)規(guī)模等不同條件來(lái)決定的。
供應(yīng)炭素企業(yè)的炭素原材料除集中煅燒過(guò)的煅后料，尚有冶金焦和瀝青焦，因?yàn)橐言诮範(fàn)t中經(jīng)過(guò)1200～1300℃的高溫焦化，也可不必再煅燒。但因噴水熄焦，以及在運(yùn)輸保管過(guò)程中又增加了一些水分，因此在使用前尚需進(jìn)行烘干。罐式煅燒爐和回轉(zhuǎn)窯有時(shí)也用于烘干作業(yè)，但這對(duì)設(shè)備的利用是不經(jīng)濟(jì)的，大量排出的水分對(duì)襯磚的壽命不利，應(yīng)設(shè)置專門的烘干設(shè)備。所謂
回轉(zhuǎn)干燥窯、罐式烘干爐，實(shí)際是回轉(zhuǎn)窯、罐式煅燒爐的簡(jiǎn)化裝置。因?yàn)楹娓蓽囟鹊?，可以用廢煙氣作為烘干的熱源。烘干時(shí)排出的水分，一般隨煙氣帶走，罐式烘干爐應(yīng)專門留設(shè)排出水分的通道，使水分及時(shí)進(jìn)入煙道或直接排出爐外。
