El coc de petroli altament volàtil és propens a "esquerdar-se" o "formar escòria" durant la calcinació

Anàlisi del mecanisme:

Fenomen d'explosió (esclat):

• Fuita ràpida de matèria volàtil: Quan el contingut volàtil del coc de petroli és alt, a mesura que la temperatura augmenta durant la fase inicial de calcinació, la matèria volàtil s'escapa ràpidament. Si la velocitat d'escapament és massa ràpida, s'acumula una pressió de vapor significativa dins de les partícules de coc de petroli, cosa que provoca l'esclat.
• Control inadequat de la temperatura: La quantitat màxima de matèria volàtil s'escapa a temperatures de calcinació entre 600 i 700 °C. Si la temperatura augmenta massa ràpidament durant aquesta etapa, la matèria volàtil s'escapa violentament, cosa que agreuja el fenomen d'esclat.

Fenomen de l'escòria:

• Combustió incompleta de matèria volàtil: Durant la calcinació del coc de petroli altament volàtil, la combustió incompleta de matèria volàtil produeix una gran quantitat de negre de carboni i matèria particulada no cremada.
• Fusió de cendres: Les cendres del coc de petroli es fonen a altes temperatures i es combinen amb partícules no cremades per formar mescles eutèctiques de baix punt de fusió que s'adhereixen a les parets o als equips del forn, donant lloc a la formació d'escòria.
• Temperatura excessiva: Quan la temperatura de calcinació supera la temperatura de reblaniment de les cendres, les cendres es fonen i s'hi adhereixen, formant escòria.

Mesures preventives:

Control de la temperatura de calcinació i la velocitat d'escalfament:

• Escalfament segmentat: Durant la fase inicial de calcinació, s'ha d'adoptar una velocitat d'escalfament més baixa per permetre que la matèria volàtil s'escapi lentament, evitant una pressió interna excessiva de vapor. Per exemple, un escalfament lent abans dels 900 °C pot millorar el rendiment real.
• Control de la temperatura de l'etapa d'alta temperatura: a altes temperatures (per exemple, 1240–1300 °C), reduïu adequadament la velocitat d'escalfament per ajudar a millorar la densitat real i la resistència a l'oxidació del coc calcinat, reduint el risc d'escòria.

Optimització del funcionament de l'equip de calcinació:

• Mantenir un nivell baix de material: En forns de recipients, mantenir un nivell baix de material per permetre que el coc de petroli afegit expulsi ràpidament la matèria volàtil, reduint el seu temps de residència al forn i disminuint la probabilitat d'escòria.
• Augmentar la pressió negativa: mantenir una pressió negativa alta per facilitar l'expulsió suau de la matèria volàtil i evitar la seva acumulació dins del forn.
• Netegeu regularment les sortides de matèries volàtils: Netegeu freqüentment les sortides de matèries volàtils i els canals de recollida per evitar obstruccions i garantir una expulsió sense obstacles de la matèria volàtil.

Ajust de les ràtios de matèries primeres:

• Calcinació mixta: afegiu coc de petroli de baixa volàtilitat o coc calcinat al coc de petroli d'alta volàtilitat per reduir el contingut volàtil global. Assegureu-vos de proporcions precises i una barreja uniforme per evitar un contingut volàtil localitzat elevat.
• Control de la mida de les partícules de la matèria primera: elimineu els materials sobredimensionats i les impureses metàl·liques per reduir el contingut inorgànic i minimitzar les fonts d'escòria.

Millora dels paràmetres del procés:

• Control adequat del contingut d'oxigen: mantenir un contingut d'oxigen adequat per evitar atmosferes reductores que redueixen el punt de fusió de les cendres. Per exemple, quan el contingut d'oxigen és inferior al 5%, el punt de fusió de les cendres disminueix entre 100 i 150 °C, cosa que augmenta el risc d'escòria.
• Optimitzar la distribució de l'aire: ajustar la relació de distribució de l'aire segons l'etapa de calcinació per garantir la combustió completa de la matèria volàtil i reduir la generació de negre de carboni i partícules no cremades.

Modificació i manteniment d'equips:

• Modificar l'equip de calcinació: per al coc de petroli d'alta volàtil, modificar especialment els forns rotatius o els forns de pot, com ara afegint canals de descàrrega de matèria volàtil i optimitzant la distribució del flux d'aire intern, per adaptar-los als requisits de calcinació dels materials d'alta volàtil.
• Inspeccions periòdiques dels equips: assegureu-vos del funcionament normal dels equips per evitar un sobreescalfament localitzat o un flux d'aire deficient que pugui provocar la formació d'escòries. Per exemple, inspeccioneu els cremadors i els canals de foc i netegeu immediatament les cendres i les escòries acumulades.