铝用预焙阳极焙烧炉节能低排放新技术研究

【摘要】：预焙阳极（亦称炭阳极、阳极炭块，简称阳极）生产是现代铝电解过程中的重要工序之一，在铝电解过程中起着重要作用，被公认为铝电解槽的“心脏”。焙烧是预焙阳极生产中非常重要的工艺，其对阳极产品质量、焙烧炉使用寿命、产品能耗以及环境均有很大影响。因此，对阳极焙烧炉的工艺、控制等各个方面的研究非常重要。 本文围绕济南澳海炭素有限公司预焙阳极焙烧炉技术的演变，对焙烧炉的结构设计、保温技术、装炉技术、燃烧自动控制、环保治理等进行了深入研究，改变了多年来焙烧炉火道、料箱结构的传统理念，优化了焙烧炉的结构设计，使挥发份更充分燃烧，炉内温度分布更均匀；通过采用耐高温保温材料和优化保温设计，明显减少了炉体散热损失；通过多规格预焙阳极混合装炉技术，提高了料箱的容积率，相应降低了能耗；采用新型先进焙烧炉燃烧控制技术，科学调整控制焙烧曲线，达到降低燃料消耗的目的；启用新型高效设备，实现生产过程节能环保。 以上一系列改进与开发，形成了铝用预焙阳极焙烧炉节能低排放的成套技术。该技术的应用，使得预焙阳极焙烧能耗比国际公认的先进水平（1.96GJ/t）降低了5.1%，达到1.86GJ/t的国际领先水平，焙烧产品质量稳定，合格率达到98%以上，产品性能指标得到明显提高，且焙烧炉的使用寿命有望达到有效延长。 本文解决了铝用预焙阳极焙烧炉以及焙烧的共性技术难题，符合国家节能减排的要求与产业政策发展方向，具有广泛的推广应用前景和市场竞争力。 【关键词】：焙烧炉 预焙阳极 焙烧技术 节能 均质 低排放
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TF806.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 插图索引10-11
• 附表索引11-12
• 第1章 绪论12-28
• 1.1 铝用预焙阳极概论12-14
• 1.1.1 铝电解生产工艺流程12-13
• 1.1.2 铝用预焙阳极工作原理13-14
• 1.2 铝用预焙阳极主要原料14-17
• 1.2.1 煅后焦14-15
• 1.2.2 煤沥青15-17
• 1.2.3 残极17
• 1.3 铝用阳极的质量要求17-20
• 1.3.1 铝用阳极的质量指标17-18
• 1.3.2 预焙阳极质量对电解铝的影响18-20
• 1.4 铝用预焙阳极焙烧技术20-26
• 1.4.1 预焙阳极焙烧技术简介21
• 1.4.2 预焙阳极焙烧的作用21-22
• 1.4.3 预焙阳极焙烧炉22-25
• 1.4.4 预焙阳极敞开式焙烧炉发展方向25-26
• 1.5 本课题研究的背景、目的和意义26-27
• 1.5.1 研究的背景26
• 1.5.2 课题研究的目的和意义26-27
• 1.6 本课题研究的内容及方法27-28
• 1.6.1 本课题研究的内容27
• 1.6.2 本课题的来源与主要研究方法27-28
• 第2章 预焙阳极焙烧炉技术优化思路28-39
• 2.1 预焙阳极敞开式焙烧炉技术状况28-33
• 2.1.1 敞开式焙烧炉工作原理28-29
• 2.1.2 原敞开式焙烧炉存在的结构问题29-32
• 2.1.3 原敞开式焙烧炉热平衡方面存在的问题32-33
• 2.1.4 原敞开式焙烧工艺与自控技术的匹配问题33
• 2.2 预焙阳极焙烧节能潜力的分析33-38
• 2.2.1 减少热支出量的可能性分析34-37
• 2.2.2 增加热收入的可能性分析37-38
• 2.3 本章小结38-39
• 第3章 铝用预焙阳极焙烧炉节能低排放技术开发39-57
• 3.1 新型节能低排放预焙阳极焙烧炉结构的设计技术39-47
• 3.1.1 计算机模拟绘图技术研究39-41
• 3.1.2 焙烧炉结构优化设计方案41-45
• 3.1.3 结构优化效果45-47
• 3.2 新型节能低排放焙烧炉保温炉面材料的应用开发47-49
• 3.2.1 炉面保温材料47-48
• 3.2.2 看火孔结构48-49
• 3.3 焙烧炉燃烧自动控制应用技术的开发49-53
• 3.3.1 燃烧自动控制应用技术的开发49-52
• 3.3.2 燃烧自动控制应用技术的效果52-53
• 3.4 新型高效节能环保设备的选型53-56
• 3.4.1 多功能吸料天车53-54
• 3.4.2 烟气净化电捕焦油器54-55
• 3.4.3 建筑节能55-56
• 3.5 本章小结56-57
• 第4章 铝用预焙阳极节能低排放焙烧技术的技术优势57-63
• 4.1 新型节能低排放焙烧炉节能效果57-58
• 4.1.1 单位产品焙烧燃料消耗降低情况57
• 4.1.2 有效能量利用率获得提高57-58
• 4.2 本项目产品质量的提升效果58-61
• 4.2.1 产品的生产工艺流程58-60
• 4.2.2 产品质量指标60-61
• 4.3 环境质量改善61-62
• 4.4 提高焙烧产能62
• 4.5 延长炉体使用寿命62
• 4.6 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-67
• 附录 A 攻读学位期间所参与的技术项目目录67-68
• 致谢68

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