國(guó)內(nèi)外石油焦煅燒技術(shù)概述在國(guó)外，大多使用回轉(zhuǎn)窯大規(guī)模煅燒的方法。所以，幾乎都使用自動(dòng)化程度高且產(chǎn)量較大的回轉(zhuǎn)窯[12]。在國(guó)外的一個(gè)生石油焦煅燒企業(yè)，該公司的煅后焦年產(chǎn)量大致為200多萬(wàn)噸，除了一個(gè)分廠之外，該公司其余煅燒設(shè)備采用了回轉(zhuǎn)窯煅燒技術(shù)[13]。通過(guò)回轉(zhuǎn)窯石油焦煅燒工藝煅燒石油焦時(shí)，生石油焦通過(guò)給料機(jī)向窯尾進(jìn)料，在生產(chǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)窯的窯體不斷地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入窯體的生石油焦慢慢地向窯頭移動(dòng)。燃料從窯頭進(jìn)入到窯體中，燃料與生石油焦的揮發(fā)分進(jìn)行混合、燃燒，就這樣形成了一個(gè)長(zhǎng)度約為6至10米的高溫煅燒帶，溫度可高達(dá)1250℃到1350℃。燃燒反應(yīng)所生成的廢氣可以通過(guò)余熱鍋爐吸收熱量，進(jìn)行余熱回收利用，再經(jīng)收塵后，由煙囪排出[14]。圖1.3、1.4為回轉(zhuǎn)窯石油焦煅燒工藝流程圖。圖1.3是來(lái)自日本的石油焦煅燒技術(shù)，該工藝的特點(diǎn)是節(jié)能環(huán)保但是煅燒石油焦的質(zhì)量較差。圖1.4是典型回轉(zhuǎn)窯煅燒石油焦的工藝流程，該工藝特點(diǎn)與上一工藝特點(diǎn)相反，該生產(chǎn)工序比較耗能，但是其煅燒石油焦的質(zhì)量較好，燒損較低。圖1.3回轉(zhuǎn)窯石油焦煅燒工藝流程圖一a—加料管；b—沉降室；c、g、j—檔滾圈；d、i—二、三次風(fēng)滑環(huán)；e、v—二、三次風(fēng)；f—大齒圈；h—窯體；k—窯頭；l—煙囪；m—風(fēng)機(jī)；n—水膜除塵；o—余熱鍋爐；p—窯尾；q—內(nèi)襯；r、u、w—檔托輪；s—電機(jī)；t—小齒輪；x—下料管；y—煤氣噴嘴圖1.4回轉(zhuǎn)窯石油焦煅燒工藝流程圖二在我國(guó)石油焦煅燒產(chǎn)業(yè)中，煅燒所用設(shè)備主要有兩種，分別為回轉(zhuǎn)窯和罐式煅燒爐[15]?；剞D(zhuǎn)窯煅燒生產(chǎn)的石油焦產(chǎn)量高、能耗較高、但是其產(chǎn)品質(zhì)量較差，罐式煅燒爐煅燒的石油焦，能耗較低、煅燒質(zhì)量較好、燒損小。而且目前市場(chǎng)上的石油焦原料成本上升，石油焦中粉焦占比逐漸增大的趨勢(shì)。這就導(dǎo)致了罐式煅燒爐逐漸替代了回轉(zhuǎn)窯，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[16]。十年前我國(guó)的全國(guó)煅后焦總產(chǎn)量中，罐式煅燒爐生產(chǎn)的煅后焦與回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的煅后焦的產(chǎn)量基本相等，約為450多萬(wàn)噸。然而，那些用于制造功率較高的電極所需的高性能煅后焦，除了少部分煅后焦來(lái)源于國(guó)外，剩下基本都來(lái)自罐式煅燒爐生產(chǎn)。中國(guó)國(guó)內(nèi)的罐式煅燒爐產(chǎn)能與回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)能基本持平[17]。因?yàn)榈貐^(qū)不同，資源不同，價(jià)格差異等方面的原因，我國(guó)大部分陽(yáng)極廠所采購(gòu)的生石油焦往往來(lái)自不同的產(chǎn)地[18]。各個(gè)地區(qū)的廠商的石油焦中的組分含量以及各類(lèi)元素含量往往有著較大的差異，這也就造成了石油焦的品質(zhì)也有著較大的差別，例如石油焦的揮發(fā)分的含量不同、硫元素的含量不同等等[19]。也正是這個(gè)狀況，導(dǎo)致了炭陽(yáng)極的質(zhì)量參差不齊，使得電解鋁的各項(xiàng)指標(biāo)受到影響[20]。在罐式煅燒爐的爐頂部分有加料裝置，生石油焦通過(guò)這個(gè)加料裝置進(jìn)入到料罐中，2條火道在料罐兩側(cè)進(jìn)行加熱，通過(guò)兩側(cè)的間接加熱。生石油焦中的一部分水和部分揮發(fā)分被排出。之后就到了高溫區(qū)，高溫區(qū)的溫度范圍大概是1200℃到1350℃，在生石油焦經(jīng)過(guò)這一部分后，其中的揮發(fā)分會(huì)被完全地排除，石油焦的電阻率降低、密度、強(qiáng)度等物理性質(zhì)增強(qiáng)，再經(jīng)過(guò)冷卻，得到品質(zhì)較好的石油焦。圖1.5為八層順流式罐式煅燒爐。圖1.5八層順流式罐式煅燒爐料罐中石油焦的停留時(shí)間大概為25至35小時(shí)，每罐的排料量大約為85到100kg/h。在火道的首層，燃料與加熱的生石油焦的揮發(fā)分燃燒，火焰與高溫?zé)煔膺M(jìn)入到火道第二層，就這樣依次通過(guò)整個(gè)火道，最后煙氣從煙道內(nèi)排出。排出的煙氣溫度達(dá)到1000℃到1250℃，該煙氣蘊(yùn)含有較大的熱能，所以，對(duì)煙氣的余熱回收十分必要，這樣才能利于我國(guó)鋁產(chǎn)業(yè)的節(jié)能環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展[21]。雖然目前，一部分的罐式煅燒爐裝配有余熱鍋爐、加熱爐等來(lái)進(jìn)行余熱回收，但是，在排到大氣的煙氣中仍有大量的煙氣熱量沒(méi)有被利用。雖然我國(guó)的電解鋁工業(yè)在不斷地進(jìn)步，而且在煅燒石油焦所使用的主要設(shè)備和工藝上也有著不錯(cuò)的發(fā)展，但