炭素生产中炉渣代焦粒可行性研究报告

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1、炭素生产中炉渣代焦粒可行性研究报告摘要：介绍了炉渣代替焦粒在炭素生产中应用，在现有的生产条件和焙烧曲线下，研究炉渣部分替代焦粒的可行性工艺生产。该方案节约原料，降低生产成本，易于实施。符合国家的节能减排政策。关键词： 炉渣 实验分析取代焦粒目前我公司炭素为年产3万吨的38室焙烧炉生产线，所使用焦粒为市场供应。目前其他厂家使用填充料现状是：青铜峡铝厂炭素分厂、神火集团炭素公司、焦作万方铝业炭素公司、上街炭素厂等利用生产预焙炭阳极的原材料煅后石油焦，以求低灰份（≤0.8%），与炭块同质，良好导热，以最大

2、限度地保证铝的高品位。一般炭素厂为降低成本使用的是冶金焦末，含炭量60%--80%，灰份10%--30%。个别村办土窑小炭素厂焦粒里面有加石英砂的（透明晶体良导热），但比例及小（15%左右），我公司不具有以上厂家的条件，2009年2月12日，公司组织召开了炭素车间生产骨干会议，中心议题是煤渣代替焦粒作焙烧介质的可行性论证，兄弟单位丰源热电厂产生大量的炉渣；我公司造气车间每天也有近10吨的炉渣产生。经过充分的讨论，认真分析了焦粒的性质、作用及其物理性能。炉渣的特性及与焦粒的区别。一、填充料的作用及基本

3、要求1、耐高温、起隔离、传热作用。最高温度1300℃，保证热量从火道经填充料传导到炭块中，填充料包严炭块，防止炭块遇空气氧化。2、有孔隙，便于生块高温时大量挥发份逸出经填充料孔间隙进入火道燃烧。3、少灰份、同质性、近炭性。防止粘附（或扎嵌）在炭块表面的高灰份粉末和颗粒进入电解槽而降低铝的品位。4、粒度要求：0.5mm----6mm,粉末不超10%。二、炉渣特性及弊端分析1、虽耐高温，但传热性不好，其性能不如炭质焦粒。所以不能完全取代。例如炉渣用于房顶保温、做空心砖等方面，利用的就是其隔热性能。2、高

4、灰份，易增加炭块表面灰份而降低铝液品位，所以也不能大批使用。炉渣主要成份是硅酸盐类，例如硅酸铝、硅酸钙等。3、热电厂炉渣白色矸石太多，自身无孔隙，研碎后加入焦粒，等于人为加入灰份，又影响导热传气作用，弊端太大。我公司造气炉渣本身多孔、少矸石、有点炭，研碎后再去粉可适当加入焦粒中。三、炉渣替代焦粒实验09年2月15日至3月17日，炭素车间根据公司要求进行了炉渣代焦粒实验和测试，下面简要介绍实验方法：1、纯炉渣单层焙烧法：1.1用丰源热电纯炉渣做单层实验一次，11号室第5料箱顶层立装6块，用280曲线焙

5、烧，测试结果见下表“电4和电6”；1.2用造气纯炉渣做单层实验一次，27号室第1料箱顶层立装6块，用280曲线焙烧，测试结果见上表“造1和造6”；2、炉渣与焦粒混参实验2.1用85%焦粒与15%造气渣配置混合填充料进行维持生产20天，质量上暂没有发现问题，测试结果见下表“15%造渣”。附：公司质检处09年4月7日对试样的测试结果：试样名称试样来源灰分%电阻率µΩ•ｍ体积密度/cm3耐压强度Mpa碳阳极电40.47661.5329碳阳极电60.43651.4528碳阳极造10.59691.5630碳阳

6、极造60.61701.5430碳阳极15%造渣0.60581.54303、结果对比与分析3.1电阻率太高，国标要求不能超过60µΩ•ｍ（二级品）。三级品不能超过65µΩ•ｍ。前四样品属等外品，15%化渣属二级品。3.2氧化与外观比较：用电厂渣焙烧出的炭块氧化特别严重，6块全部报废，氧化烧损达20%左右，火道侧墙上发现大面积的结焦物，所以炭块密度、强度都受到了影响。用造气渣焙烧出的炭块没有氧化，炉墙没有结焦，但传热性能低，浪费了热能。4、结论与建议4.1导热性对比结果：焦粒＞15%造渣＞＞100%电渣

7、＞纯100%造渣4.2填充料要求有良好的传热性，以便把火道的热量按一定的梯度传到炭块中，由于焦粒含炭量高，传热性远远高于电渣与造渣，根据测试结果，用纯电渣或纯造渣完全取代填充料从技术上是不合适的。4.3建议：掺加15%造气渣维持运行，以后根据测试结果再适当加大比例。