第四册预焙阳极生产工艺

设计根底 1设计原则及设计范围 1设计原则 1工程设计范围 2生产规模和产品方案 2建设方案 2产品方案 2原、燃料条件 2石油焦 3改质煤沥青 3残极质量指标 3煤气 3预焙阳极生产工艺 4预焙阳极生产过程简述 4物料平衡计算 4预焙阳极生产系统 7大唐国际再生资源综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程设计根底

设计阶段：初步设计工程编号：DG0716CS1;内蒙古大唐国际再生资源开发设计托付书；高铝粉煤灰提取氧化铝联产硅产品试验报告；电石渣代替石灰石提取氧化铝的试验报告；粉煤灰资源的具体资料及粉煤灰成分化验单；燃煤供给局部说明、燃煤资料；电石渣供货意向书及化学成分表；供水局部说明、供水意向、水质资料；工程地质、水文资料、厂区环境资料、气象资料；其它资料。设计原则及设计范围设计原则,;,节约用地；,,到达国家标准；,,劳动强度,;,,,提高产品质量，以提高企业的竞争力量。版权全部 1 东北大学设计争论院〔〕大唐国际再生资源综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程设计阶段：初步设计DG0716CS1大唐国际再生资源综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程设计阶段：初步设计DG0716CS1工程编号：-2-2-版权全部东北大学设计争论院〔〕工程设计范围生产规模和产品方案3.1建设方案设计产品方案及规模：本工程产品为预焙阳极，设计规模为年产6万吨预焙阳极。重量 996㎏

926㎏产品方案产品规格生阳极焙烧阳极产品方案产品规格生阳极焙烧阳极1620mm705mm583mm1600mm700mm580mm预焙阳极碳块理化指标应符合国家标准YS/T285-2023，详见下表。TY-11.532.043280555.0≥2.00TY-21.502.003070606.0≥2.00表观密度真密度耐压强度CO表观密度真密度耐压强度CO反响2牌号g/cm3g/cm3MPa性残极率室温电阻率μΩm热膨胀系数10 K不大于-6%不小于原、燃料条件车间返回残极。2CH2CHO〔甲烷〕42〔氧气〕1.8<0.6%～2.4%4.3残极质量指标残极外表附着电解质应清理干净4.4煤气焙烧用煤气承受发生炉煤气，技术条件如下：热值：1450kCal/Nm3成份：CO〔一氧化碳〕 25～30%H 〔氢气〕 13～25%石油焦延迟石油焦质量标准〔SH0527-92〕工程一级品合格品试验方法%不大于0.51A0.51B0.82A1.0GB/T387%不大于12121414SH/T0026%<8mm不大于25%不大于0.08SH/T0058%不大于0.015SH/T0058%不大于0.08SH/T0058质量指标硫含量质量指标硫含量挥发份灰份%不大于水份%不大于0.30.30.50.53SH/T0029SH/T0032g/cm3〔1200℃煅烧后〕焦粉量硅含量钒含量铁含量2.04-2.06报告SH/T0033指标名称软化点〔环球法〕℃甲苯不溶物%指标名称软化点〔环球法〕℃甲苯不溶物%喹啉不溶物%树脂%不小于结焦值%不小于灰份%不大于水份%不大于一级100-11528-348-1418540.35二级100-120>266-1516500.35煤气的低位〔真实〕发热量≮kCal/Nm3煤气中焦油含量 ≤30mg/Nm3煤气中灰尘含量 ≤30mg/Nm3预焙阳极生产工艺仓库贮存，并经粗碎后送到煅烧车间煅烧。生焦在煅烧炉内经1200℃左右煅烧固体沥青用汽车送到原料仓库贮存，送入沥青熔化车间，熔化后的液体沥青用泵打到生阳极车间高位槽。残极和煅烧后石油焦经带电子秤的皮带机按配比称量后混合，再进行筛分、﹑再经冷却输送机送到炭块库堆垛贮存。﹑功能机组装入焙烧炉，并参加填充料。后排空。﹑生产系统。物料平衡计算〔1〕物料平衡图〔t/a〕版权全部 -4- 东北大学设计争论院〔〕大唐国际再生资源综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程设计阶段：初步设计DG0716CS1大唐国际再生资源综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程设计阶段：初步设计DG0716CS1工程编号：-5-5-版权全部东北大学设计争论院〔〕依据物料平衡计算，主要原材料单耗及年用量为：名称t/t-名称t/t-阳极t/a-阳极延迟石油焦0.9354600固体煤沥青0.212023残极0.212023序号工序名称需要产能〔t/a〕备注1石油焦粗碎53828裂开料2石油焦煅烧43062煅后料投料量合格品合格品3 沥青熔化11313中碎筛分4559255 磨粉186066 干骨料配料56739沥青配料7104088 混捏67147成型966945⑷焙烧10仓贮量表60000序号序号名称贮量〔t〕贮存时间备注1石油焦仓库697545天按全年用料计算2煤沥青仓库300090天按全年用料计算3煅后料仓21007天按混捏最大用量4沥青熔化库2403天按混捏最大用量6沥青高位槽124小时按混捏最大用量8生块库270015天按装炉量99熟块库250015天按全年产量大唐国际再生资源设计阶段：初步设计大唐国际再生资源设计阶段：初步设计综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程5〕综合技术经济指标表

工程编号：DG0716CS1按焙烧合格品t/t0.93t/t0.2t/t0.2Nm3/t500焙烧用t/t5序号指标名称序号指标名称单位指标值备注1设计规模预焙阳极〔焙烧后〕t/a60000合格品2产品规格阳极炭块规格mm16070580生块规格16270583预焙块重量生块重量mmkg/块kg/块9269963产品主要单耗指标延迟石油焦固体高温煤沥青残极发生炉煤气〔发热值1400kCal/Nm3〕水电kwh/t2454产品主要年耗指标按焙烧合格品延迟石油焦固体高温煤沥青残极t/at/at/a558001202312023发生炉煤气〔发热值16N/a30焙烧用1400kCal/Nm3〕3水103t/t300电1kwh/t1470原料贮存与粗碎工艺描述版权全部 -8- 东北大学设计争论院〔〕大唐国际再生资源设计阶段：初步设计大唐国际再生资源设计阶段：初步设计综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程

工程编号：DG0716CS1延迟石油焦、煤沥青均由汽车运至原料仓库，用仓库内的抓斗天车卸车并堆料机向双齿辊式裂开机喂料，进展粗碎作业。将原料裂开至50mm以下。裂开.仓库存贮力量计算原料仓库厂房跨度24m，延迟石油焦贮量按45天考虑，煤沥青贮量按3个月考虑〔考虑煤沥青的夏季运输问题〕6975t3000t5.5m0.8t/m3L=78m。固体沥青料仓库堆高2.5m，比重1.0t/m3，仓库长度L=54m原料仓库总长度：78+54=132m，考虑延迟石油焦上料占地取138m。设备选型计算8小时，协作煅烧炉生产，全年365天，运转率95%。年需生产力量：53828t。35t/h75%选用2PGC60750双齿辊式裂开机。需要裂开机台数：53828/〔336×9575〕=0.74选1台生石油焦煅烧工艺描述煅烧日用贮仓内的石油焦经计量后，用电动悬挂小车向罐式煅烧炉加料。版权全部 -9- 东北大学设计争论院〔〕大唐国际再生资源设计阶段：初步设计大唐国际再生资源设计阶段：初步设计综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程

工程编号：DG0716CS1煅烧的最高火道温度1100～1200℃。在此温度下，石油焦排解挥发份和水份等，使石油焦提高了电导率，构造更加严密，强度增加。当挥发份高于10%时，为了防止石油焦在罐内结焦，须将一局部煅后焦回机械送入生阳极工段的煅后焦贮仓。煅烧焦的质量掌握指标：水份：≤0.3%挥发份：≤0.5%，灰份：33≤0.45%2.04～2.06g/cm3，表观密度：1.70g/cm3，积存333密度：≥0.80g/cm，比电阻：＜40μΩ 粒度：-20 ＋6.5mm45～50%-6.5 ＋1.5mm35～40%—1.5mm 15%煅烧炉在烘炉启动时需外加燃料，正常运转后煅烧所需热量全部由延迟石油焦逸出的挥发份供给，一般不用外加燃料。煅烧所产生的大量高温烟气送入热媒热交换器〔或称余热锅炉〕厂生产及生活供给500万千卡的热媒热能，由于罐式炉的运转率高达95%以上，余热可保证厂区内生产、生活所需热量。设备选型计算年需煅后焦43062t/a。煅烧炉每罐产能85kg/罐·h，工作制度：365天，24小时连续运转，设备运转率：95%需24罐罐式煅烧炉数量43062〔87600.950.0852〕=2.5选3台。沥青熔化工段工艺描述版权全部 -10- 东北大学设计争论院〔〕大唐国际再生资源设计阶段：初步设计大唐国际再生资源设计阶段：初步设计综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程

工程编号：DG0716CS1为了便于同时使用高温顺中温两种煤沥青，承受热媒加热式60t沥青熔化槽。用电动葫芦吊挂底开门料斗向熔化槽中加料。熔化槽中的沥青熔化后，自流2台槽中贮存静止，需要时用泵送入高位槽。设备选型计算11313t/a3653班，每班8小时。选用60t沥青熔化槽〔5天熔好一槽〕，需要沥青熔化槽数量：11313/〔365/5〕×60.92×0.9=3.2台660t42台静止。运到本工段，用抓斗天车抓取送入500t液压裂开机机裂开，再由带式输送机运往圆锥裂开机裂开后，经带式输送机、斗式提升机进入残极料仓。焙烧废品以及成型废品用抓斗天车上的吊钩放入500t液压裂开机机裂开。残极处理系统的生产安排，应将生、熟料分开分别进展。生阳极车间需混捏工序产能：67147t/a85%8h/班，3班/天，320天/年67147(320.85)=11t/h混捏工序选用5000L混捏锅，可混糊料版权全部 -11- 东北大学设计争论院〔〕大唐国际再生资源设计阶段：初步设计大唐国际再生资源设计阶段：初步设计综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程

工程编号：DG0716CS1t/锅，混捏周期1h则选择混捏锅11/4.3=2.6台选择4台，3用一备。3台锅相配套计算。经裂开筛分按配料方要求制取各种粒级料，分级8～4mm、4～2mm、2～0mm三种粒级分别进入各自配料仓，一局部小于2mm的筛下料进磨粉给料仓。筛上料进入裂开机裂开后再返回筛振动筛。裂开筛分产能：振动筛运转率：85%工作制度：8h/班，3班/天，320天/年,筛上料占30%。生阳极车间产能：4.33=12.9t/h。需筛分干骨料量：12.9×0.845(1+0.3)/0.85＝16.7t/h本设计选取一套20t/h的裂开筛分系统。磨粉：阳极生产所用球磨粉的粒度一般在200目占50～60%，属中磨机，在球磨机内磨细到足够被循环风带起的粒度后，通过风力输送到分级机，将不合格的物料收下再返回至球磨机入口处，满足粒度要求的物料则连续前行到达粉料收集器〔本设计为旋风分别器〕入粉料配料仓。版权全部 -12- 东北大学设计争论院〔〕大唐国际再生资源综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程设计阶段：初步设计DG0716CS1大唐国际再生资源综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程设计阶段：初步设计DG0716CS1工程编号：-13-13-版权全部东北大学设计争论院〔〕产能：生阳极车间需糊料产能：12.9t/h84.5%40%，磨粉机运转率：85%12.90.8450.40/0.85＝5.3t/h选取产能为6t/h磨粉系统一套。糊料制备：青定量配给、混捏。a配料：共设6个配料仓，其中粒子配料仓3个、生碎配料仓1个、粉料配料仓2个。配料系统包括12t减法电子称，12t加法电子称，2台1t电子沥0.5%。干骨料量：4.30.845＝3.63t/h﹒液体沥青:4.30.15＝0.67t/h﹒锅。15%﹑25%﹑15%﹑5%﹑粉料40%〔220%〕。本设计选用一套配料系统b.混捏:依据前面计算，选用45000L混捏锅，3用1备。c.工艺描述：配料是预焙阳极生产过程中的主要工序。配方的编制及配料操作的正确性，质量，而且对原料粒度的适应性较强。配料操作是依据生产工艺配方要求，分别从各种粒级的配料仓承受电子配料秤准确称取所规定的料量。混捏质量对后续的成型影响较大，这在很大程度上取决于混捏工艺与工艺参数。为提高糊料的密实程度，保证混捏的糊料能顺当成型，使生块具有良好的均匀性，将配好的骨料混合料注入5000L混捏机，干混17分钟左右，使干料温度由常温升至15℃，此时高位槽中的17℃液体沥青经减法沥青秤计量后同时排入混捏机中混捏，再湿混 35分钟。通过混捏可使各种粒级颗粒均匀混合，到达大颗粒之间空隙由中小颗粒填充，中小颗粒之间空隙由更小的粉状颗粒填充，提高了混合物料密实程度。粘结剂液体沥青均匀渗透到固体颗粒的孔隙中，把全部颗粒相互粘结起来，赐予糊料以塑性。糊料经保温皮带输送到成型机中。成型、冷却：块，并将生阳极冷却后送入炭块库贮存。产能：34.3×3=12.9t/h12.9/0.996=13块/h本设计选用双台位振动成型机组1套，单个振动台20块/小时,两个振动台互为备用。工艺描述：型为具有较高密实程度的生阳极块。使糊料密实。成型后的阳极需要冷却到低于沥青软化点的温度，以避开阳极在输送及贮存冷却周期在90～120分钟之间。冷却后的碳块经板式输送机输送到炭块库，经211组进展堆垛贮存。依据电解需要，在成型机处设开槽装置。块。特点：冷却效果好，设备简洁、修理量小、运行牢靠。焙烧车间与炭块库车间生产15天用量时。炭块库厂房内布置一台辊式输送机与焙烧车间编组机组相连接，生块经辊式输送机运至编组机组上，供多功能天车装炉。另两条链式输送机与焙烧车间清理机组相连接，清理后的熟块经这套链式输21块堆垛存贮。堆垛天车是炭块库的关键设备，完成如下工艺操作：对21块一组纵向排列的炭块进展堆放和运输；对21块一组纵向排列的炭焙烧车间剂〔煤沥青〕炭化，从而把固体原料颗粒和沥青炭化后的沥青焦结实的连结成整焙烧后的阳极应具有合格的强工艺过程描述：合格生阳极块经生阳极车间辊式输送机送到生块库板式输送机上，通过堆垛21块为一组运到焙烧车间编组机上，再按每71组，共2组编组，经多功能天车吊运至焙烧炉上部焙烧承受自动燃烧控温装置，燃烧装置按给定升温曲线对焙烧炉加热。为了检验后送入炭块库贮存。生产时从焙烧炉排出的烟气含有炭粉及沥青焦油，温度90～200℃，经净化处理后排空。焙烧车间产能：36室放开环式焙烧炉，每室7箱8火道、每箱立装3层，每层7块。每室＝147块/室。2套火焰系统、每套火焰系统6室运转、承受180小时焙烧曲线、30小大唐国际再生资源综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程设计阶段：初步设计DG0716CS1大唐国际再生资源综合利用粉煤灰生产铝硅钛合金示范工程设计阶段：初步设计DG0716CS1工程编号：-17-17-版权全部东北大学设计争论院〔〕时出炉。生产365天，24小时连续运转。运转率：95%，成品率：98%，熟块重:926Kg/块140.9268760/30.90.98=74010t/a。满足焙烧阳极产能60000t/a〔合格品〕要求。设备选择焙烧炉放开式焙烧炉，使用大量低密度、高强度、低导热率的型筑炉材料及保温烧控温装置自动调温、调压，使燃料燃烧充分、炉温分布均匀、上下水平温差小焙烧多功能天车36功能天车，一台夹块天车。多功能天车除完成炭块的装出炉外，还要完成抽、加填充料和吊运炉用设备的作用。可遥控启停炭块编组、清理系统。特点：和负压进展有效的掌握，使产品逸出的挥发份进展充分的燃烧。同时对焙烧过程进展记录和优化治理。作业区。预热区设有排烟架和测温、测压架。排烟架设有每个火道的烟气流量调整阀焙烧区〔加热区〕程掌握。冷却区设有冷却架、鼓风架和零压架〔选择设定〕于测量每个火道的零压点，为掌握供给参数。炭块编组、清理系统炭块通过设置在输送线上的编组运输机将炭块按每7块一组共2组14块进展编组，编组后的生块经焙烧多功能天车一次吊2组14块运至装炉作业区。处理量：60块/h。特点：机械化、自动化水平高。炭块清理机组是对焙烧的阳极碳块承受机械刮削方法清理，共对焙烧炭块5个面的清理操作。清理后可依据要求对炭块进展开槽处理。处理力量：30块/h。焙烧炉烟气净化焙烧炉排出的烟气含有粉尘、焦油、氟化物和硫的氧化物，必需经净化前方能排空。放开环式焙烧炉烟气净化承受当今最先进的烟气排放掌握技术，即干法净化，用氧化铝吸附焦油和氟化物。该工艺的特点是流程简洁，对氟、焦油净化效率高，且没有二次污染。,降至9℃，而后进入气固反响器