焙烧炉 (baking furnace)

对成型的炭素制品进行焙烧热处理的热工设备。焙烧前的生制品是由焦炭颗粒与黏结剂两部分组成的。其焙烧过程是在焙烧炉隔绝空气的条件下，按一定的升温速度，以间接加热的方式进行的。炭制品通过900～llOOOC的温度焙烧，黏结剂排出挥发分，残留物被焦化等一系列复杂的物理化学变化，形成的焦炭网格将所有不同尺寸的焦炭颗粒牢固地连接在一起，从而使焙烧后的制品具有一定的机械强度、耐热、耐腐蚀及良好的导热、导电性能，以满足使用及进一步热加工(石墨化)的需要。

分类焙烧炉是炭制品生产中，焙烧这一工序所使用的炉窑的通称，各种焙烧炉按其结构形式和作业方式可作如下分类

特点 焙烧炉的种类虽然很多，但作为炭素制品的焙烧设备都具有共同的特点：(1)在焙烧过程中都有大量的挥发分排出。这是一种高发热量的可燃气体，在焙烧炉的实际条件下可以在炉内烧掉一部分，另一部分则进人烟道和净化系统。烧掉的挥发分为炉子提供大量的热量，未烧掉的挥发分在温度较低部位则可能沉积焦油，影响正常操作。(2)炭素8制品在高温下会因黏结剂软化而变形，接触空气还会氧化。因此，生制品无论装入何种型式的焙烧炉内，都在制品周围填塞填充料(冶金焦或砂)，用以保持制品的外形并隔绝空气防止制品氧化。而制品焙烧所需热量是通过先行加热的填充料传递给制品，制品的加热和焙烧是采用间接加热方式进行。

各种焙烧炉型有各自的特点，环式焙烧炉是一种由若干个炉室首尾相连组合成的环形炉。其特点是装制品的炉室是固定的，而对炉子供热的火焰系统则是周期性移动的。随着火焰系统的移动，炉室及其中的制品逐渐完成从低温到高温然后冷却的整个焙烧过程。烧箱式炉在炉子结构及运行方式上与环式炉类似，但制品不是装在料箱内，而是装在烧箱内加热，因而制品受热比较均匀。但烧箱直接与炽热烟气接触，烧箱有一定的消耗。回转式炉与环式炉恰好相反，火焰系统是固定的，炉室随转盘回转作’周期性移动。因而装出炉是在一固定位置用机械操作，隧道窑和车底式炉的共同点是制品装在窑车上，随窑车进出炉子。不同的是车底式炉是制品装在烧箱内焙烧，隧道窑可采用料箱式也可采用烧箱式焙烧作业；隧道窑是连续作业，窑内温度场是稳定的，制品随窑车在窑内移动，经过不同的温度带，而完成预热、焙烧、冷却的整个过程。车底式炉是间歇作业，制品随窑车进入炉内，炉子才逐渐从低温到高温，然后再冷却后窑车退出炉体。在整个焙烧期间，窑车不再移动，直至制品焙烧结束，窑车才移出炉外进行出炉、检修和下一炉的装炉作业。由此可见，窑内温度场与隧道窑不同，是不稳定的，是随时间而变化的。倒焰窑和单室炉属于典型的间歇作业的类型，结构简单，倒焰窑烟气的流动遵循“倒焰”的原则，即从燃烧室进入炉膛的上升炽热烟气，到达炉顶后，又被炉底分布的吸火口抽足，从而形成所谓“倒焰”。单室炉的特征是只有一个焙烧室，可以采用烧箱式焙烧技术，炉子虽然不大，但由于采用了循环风机、烟气循环、燃烧控制等先进技术，仍能获得满意的焙烧效果。电焙烧炉是按电热原理工作的，炉体结构和运行方式与艾奇逊炉类同。也是间歇作业的炉子。所有间歇作业的炉子其温度场都是不稳定的。

应用范围环式焙烧炉由于产能大，能耗低、产品质量稳定，因而获得了广泛应用，是世界上应用得最广泛的炭素焙烧炉，配备多功能天车可以使装出炉实现机械化作业。完善的净化系统不会造成对环境的污染。环式焙烧炉的缺点是炉体结构复杂、投资大，对厂房结构要求较高。隧道窑和车底式炉由于采用了循环风机和自动控温等先进技术，故可以获得较小的炉内温差，因而产品质量较好。在一些技术比较发达的国家获得了应用和推广。但产能及能耗指标上不如环式焙烧炉。倒焰窑和单室炉适合于多品种，小批量的生产，倒焰窑技术上比较落后，燃料以煤为主，在一些经济比较落后的国家还有使用。单室炉由于技术上先进，产品质量好，故有较好的推广前景。电焙烧炉是炭素工业在发展过程中早期出现的炉型，除个别老企业，现已很少使用。在中国的炭素行业里，大中型企业都是使用环式焙烧炉，只有小厂使用倒焰窑，而且也正在逐渐被淘汰。

二次焙烧炉焙烧炉按焙烧工艺的不同要求，可分为一次焙烧炉和二次焙烧炉。一次焙烧炉是对成型的生制品进行焙烧，二次焙烧则是对浸渍品进行再焙烧，有些产品要进行多次浸渍和焙烧，所用焙烧炉都一样，通称二次焙烧炉。由于一次、二次焙烧的工艺要求不同，虽属同一种炉型，但在炉子结构和材质、温度控制、装炉方式等方面也不完全相同。二次焙烧炉具有以下特点：(1)炉膛控制温度较低(650～700℃)。(2)采用金属烧箱进行装炉，烧箱和制品间可以不加填充料。(3)对炉内气氛的含氧量有更严格的控制。(4)能有效地处理及利用浸渍品排出的焦油和挥发分，较好地解决炉温控制和环境污染的问题。