現代化学産業の重要な原料である石油コークスの高温焼成プロセスは、石油コークスの品質と収率に重要な影響を及ぼします。本稿では、石油コークスの高温焼成技術とその生産上の意義について考察します。企業のご参考までに。
高温焼成による石油コークス製造の意義
石油コークスの焼成は、アルミニウム陽極製造における主要な工程の一つです。その目的は、原料から揮発分を除去し、原料の密度、機械的強度、導電性、化学的安定性を向上させることです。焼成プロセス中に、石油コークスの元素組成と組織構造が変化し、焼成後の原料の物理的・化学的特性が大幅に向上します。
この特殊な製品特性は化学産業の幅広い要求を満たすため、一部の工業企業で再び使用されています。焼成工程においては、焼成度の徹底度と焼成プロセスの適切さが石油コークスの生産量と精度に影響を及ぼします。そのため、石油コークスの高温焼成技術の研究は非常に重要です。
高温焼成石油コークスの技術分析
我が国の化学工業と結合して、石油コークス製品の品質、安全性、生産率などのさまざまな要求を満たす焼成を実現するために、現在我が国で一般的に採用されている高温焼成方法は、回転窯、コークス炉、タンク炉などである。企業の生産に参考を提供するために、いくつかの焼成技術の原理、特徴、適用性、経済指標を比較する。
（１）ロータリーキルン焼成技術
1. 原理分析：ロータリーキルン技術とロータリーキルンの特殊な物理的構造を組み合わせることで、固体石油コークスの効率的な熱処理を実現できます。ロータリーキルン技術の原理は、石油コークスの焼成過程における外部温度の上昇と回転中の化学反応の加速を利用し、石油コークスの燃焼速度を加速することで、高温焼成による石油コークスを製造することです。
2. ロータリーキルン技術には主に以下のプロセスがあります。
1) 予熱: シリンダーをゆっくり回転させ、特定の燃焼物質を追加して、内部の石油コークスを発火点に到達させ、ゆっくり燃焼させます。
2) 焼成：シリンダーの回転を外部から加速し、焼成温度を上昇させると同時に、内部の石油コークス化化学反応が激化します。
3) 冷却：水分の揮発後に石油コークスを凝縮することで、高精度の石油コークスを生産します。
3、メリットとデメリット及び実用分析：ロータリーキルンは、大規模な工業生産と相まって、操作が簡単で、生産量が大きく、コストが低く、メンテナンスが便利などの特徴があり、企業にとって20～30年間の効率的な稼働が可能で、様々な炭素石油コークスの用途に適しています。同時に、ロータリーキルン自体は内燃物質の回転と化学反応の原理を利用しており、燃焼物質のコストを節約します。しかし、石油コークスがシリンダー軸内で回転する際、高温により耐火物の摩耗や脱落が発生しやすく、焼成製品の品質が不安定になり、その中で高精度生産はわずか10%程度にとどまります。
したがって、企業は回転窯の特性と合わせて、運転中に炉建材とプロセスを集中的に処理し、工業生産効率の向上、焼成強度の強化、製品精度の向上という要件を可能な限り満たす必要があります。
（２）コークス炉焼成技術
1. 原理分析：コークス炉焼成は、特殊処理されたコークスを耐火性の高いレンガブロックで構成された高温焼成炉で焼成し、得られたコークスを粉砕・処理して、業界がコークス製造に求める微細な製品に加工する工程です。この工程では、生コークスの仕込み、焼成温度、焼成時間に関して非常に厳格な要件が課せられます。
2、長所と短所、そして実用分析：ロータリーキルン技術と比較すると、コークス炉は生産性が高く、高精度という特徴があります。幅広い原料に対応でき、使用時の自動制御が可能で、企業向けに高品質な完成コークスを生産できます。同時に、コークス炉生産は建設上の課題にも直面しています。コークス炉建設に対する高い要求、炉温制御の高精度化、そして高いメンテナンスコストは、コークス炉の生産投入の普及率に影響を与えます。
しかし、今後の石油コークス焼成技術の発展にとって、コークス炉焼成は省エネと排出削減の役割を実現でき、環境保護とエネルギーの総合利用に一定の貢献をすることができるため、コークス炉焼成は幅広い発展の見通しを持っています。
（３）タンク焼成炉技術
1. 原理分析：カンネ式焼成炉の主な構造は、供給タンク、火道、熱交換室、供給・排出装置、冷却水循環装置などです。高温焼成の過程では、タンク内に投入された石油コークスが、内部の固定材を介して内部の炭素材の連続反応を実現し、高温焼成を完了します。一般的な焼成タンクは、煙の排出の程度と方向によって、下降流焼成と向流焼成に分けられます。
2、長所と短所の分析と実用分析：キャニスター型焼成炉は我が国で広く普及しており、我が国炭素産業の中核的な産業手段です。石油コークスの特殊処理により、加熱を十分に満たし、間接加熱の要件を満たし、炉内は空気との接触を避け、酸素損失率を低減することで、完成品の生産性と品質を向上させます。しかし、キャニスター型焼成炉の技術を採用する場合、多くの手作業工程があり、安全リスクが高まります。また、タンク型焼成炉自体にも多くの穴あけ加工が必要であり、メンテナンスが困難です。
今後、企業は排出量、故障危険性調査などの面からキャニスター焼成技術をさらに研究し、石油コークスの高温焼成の生産量を増やすという目的を達成することができます。
まとめると、石油コークスの高温焼成は、我が国の化学工業とアルミニウム産業に大きな影響を与えています。企業はそれぞれの産業ニーズに応じて適切な高温焼成技術を選択し、最終的に企業のコスト削減と効率向上を実現することができます。
投稿日時: 2022年11月21日