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回转窑在石油焦处理工艺中的使用
自1824年英国水泥工J阿斯普发明了间歇操作的土立窑;1883年德国狄茨世发明了连续操作的多层立窑;1885英国人兰萨姆发明了回转窑开始,煅烧回转窑设备的使用已近200年,在不同的时期所使用的工艺也各不相同,随着技术的发展,所煅烧的物料也越来越多。
石油焦是渣油经延迟焦化加工制得的一种焦炭,是冶金、化工等工业作为电极或生产化工产品的原料,在加工提炼生产中同样需要回转窑设备,所采用的是目前国际先进的回转窑煅烧生产工艺及PLC控制系统。具体工艺是什么呢?
在生产中,石油焦由回转窑窑尾进入窑内,随着窑体的转动向窑头缓慢移动,与具有一定温度的内衬和热烟气进行热交换而使自身温度不断升高。随着温度的升高,石油焦首先排出水分。 排出过程中由于水蒸气带走了大量的热量而使物料温度上升缓慢。排水过程结束后,物料温度继续上升约200℃,轻质挥发分开始逸出燃烧,挥发分的燃烧热补充了内衬及烟气的热损失使其能够保持相应的温度。随着物料温度不断升高,不同组分的重质挥发分不停地逸出,加之部分石油焦燃烧,使物料、内衬及烟气温度都达到一个峰值,同时物料不断进行复杂的物理化学变化及结构重排,这一过程直至挥发分排出殆尽:其后物料因失去挥发分燃烧的热量而温度降低,又因窑头冷却风的作用使内衬温度降低,内衬又冷却物料,加之窑头低温烟气对物料的冷却作用,使物料温度迅速降低,而后进入冷却窑中完成煅烧过程。这样,由窑尾至窑头形成了由低温到高温、再由高温到较低温度的温度分布,亦即形成了3个温度不同且首尾相连的温度带。在窑尾低温带上,物料处于预热升温阶段,称之为预热带。它是从窑尾开始的一段较长区域,物料在此脱水并排出挥发分。
在此带内,高温端温度为800—1100℃,加料端为500—600℃;在与之相连的高温带上物料处于复杂的物理化学变化和结构重排阶段,称煅烧带。该带的温度高达1300℃左右,物料在此段被加热到约1200℃。在靠近窑头的低温带上物料处于冷却降温阶段,称冷却带。它位于回转窑窑头端,处于燃烧火焰前进方向的后面。
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