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焙烧工艺学 一、焙烧的概念和机理1 焙烧的概念：焙烧是把压型后的生制品装在焙烧炉内、保护介质（填充料）中，在隔绝空气的条件下，按规定的升温速度进行间接加热，使生制品内的黏结剂焦化，并与骨料颗粒固结成一体的热处理过程。2 焙烧的机理： 炭素生产用的黏结剂一般为煤沥青，是一种由多种多环和杂环芳香族化合物及少量高分子物质组成的混合物。生制品中的骨料已经过1300左右的高温煅烧，所以焙烧的过程主要就是黏结剂煤沥青焦化形成沥青焦的过程。二、焙烧目的 焙烧的主要目的是使黏结剂成为沥青焦，把骨料颗粒结成一个整体，获得最大的残炭量，使制品具有良好的物理化学性能。具体物理化学性能主要有以下几个方面： 1、排除挥发分2、降低比电阻，提高导电性能3、固定几何形状4、黏结剂焦化5、提高各项物理化学性能三、焙烧过程的四个不同阶段1、低温预热阶段 明火温度350时，制品温度在200左右，黏结剂软化，制品成塑性状态，这段的升温速度要快一些。2、挥发分大量排除，黏结剂焦化阶段 明火温度在350800之间，制品本身温度在200700之间，黏结剂开始分解，挥发分大量排除。450500时黏结剂焦化成沥青焦。此阶段必须均匀缓慢的升温。3、高温烧结阶段 明火温度达到8001200，制品本身温度达到700以上，黏结焦化过程基本结束。此阶段升温速度可以适当加快一些，当达到最高温度后保温1520小时，这是为了缩小焙烧炉内水平和垂直方向的温差。4、冷却阶段 冷却过程温度下降太快，会引起产品内外收缩不均产生裂纹废品，也会对焙烧炉炉体带来不利影响，因此，冷却降温速度控制在50/h为宜，到800以下可使其自然冷却，一般到400以下方可出炉。四、对焙烧过程产生影响主要有以下因素 （一）、升温速度的影响 （二）、压力的影响 （三）、制品收缩的影响 （四）、焙烧炉室温度场分布的影响 （五）、黏结剂迁移的影响 （详细论述省略） 1、 填充料的主要作用1、防止制品氧化2、固定制品几何形状3、传导热量4、阻碍挥发分的顺利排除，同时导出挥发分二、填充料的性能要求 1、有良好的热稳定性，在焙烧最高温度下既不熔化烧结，也不与生坯制品和炉体耐火材料发生化学反应。 2、在焙烧加热过程中，填充料的体积不应发生较大变化。 3、具有良好的导热性。 4、有良好的吸附性和透气性。 5、颗粒度适中，颗粒太大或细粉量太多都不好。 6、水分含量尽可能少。 7、无公害，材料易得，成本较低。3、 可用于填充料的材料 填充料 名称堆积密度（g/cm3）热导率（W/mk）热容（KJ/K） 优 点 缺 点冶金焦0.860.61.20.88具备填充料的各项使用要求，被广泛的用于生产上。吸附性高，出炉产品表面不易清理，焙烧过程有一定的烧损。河砂0.60.180.92导热性高，吸附性低；不需要加工，成本较低。流动性大，容易通过焙烧炉体裂缝进入炉底及烟道，造成局部堵塞，影响生产；河砂含硅量大，操作过程中粉尘大，对人体危害大。无烟煤1.92.33.77一般将无烟煤和河砂按1：1配比混合使用。成本较低。煅烧后不易破碎，同时焙烧后产品表面不易清理。4、 填充料质量对制品质量的影响（略）5、 填充料加工过程出炉后的热返还填充料冷却窑皮带运输机 储料仓筛下合格料振动筛提升机 筛上不合格料对辊破碎机 烘干后冶金焦 筛分合格的填充料除供正常生产外，也可以放到合格料的储仓储存。6、 填充料的主要加工设备1、通风系统：排风机、除尘器2、筛分系统：振动筛（圆筒筛）3、运输系统：斗式提升机、皮带运输机4、破碎系统：鄂式破碎机、对辊破碎机 5、冷却系统：冷却窑 一、环式焙烧炉焙烧室主要由各种耐火砖砌筑而成，用于装产品。环式焙烧炉是由若干个结构相同的焙烧室串联组成的，分为带盖环式焙烧炉和敞开式环式焙烧炉。 1、带盖环式焙烧炉的结构带盖环式焙烧炉又分为有火井式焙烧炉和无火井式焙烧炉，均是由焙烧室、废气烟道、炉盖、燃气管道、燃烧装置等组成。有火井式带盖环式焙烧炉（如图）焙烧炉平面图焙烧炉焙烧炉AA和BB剖面图AA和BB剖面图焙烧炉AA和BB剖面图1-焙烧室 2-装料箱 3-装料箱加热墙 4-废气烟道 5-上升火井 6-煤气管道 7-煤气燃烧口 8-炉底坑面 9-砖墩 10-炉盖2.炉盖及燃烧装置 炉盖一般为耐热铸铁框架、金属骨架，采用轻质耐火砖砌筑，表面涂耐火保温涂料。每个炉盖上有多个孔，分别为燃烧观察孔或喷火孔以及热电偶孔。 燃烧装置采用砌筑喷火嘴或使用燃烧架。 燃烧架是用来给炉室加热的可移动装置，目前新建焙烧炉加热大多采用燃烧架。 燃烧架主要由手动球阀、压力表、压力开关、电动调节阀、电动安全阀、手动调节阀、喷火嘴、架头控制箱、热电偶构成。3、环式焙烧炉的特