石油焦煅烧是为了改善炭质原料的理化性能，排除生焦中的水分和挥发分，改善内部结构，提高石油焦的热稳定性和物理化学性能，以满足生产各类炭素材料需求而进行的高温热处理过程。

石油焦煅烧过程中，主要副产品是大量的高温烟气，其研究热点主要集中在余热的回收利用和SO2的处理,而烟气中粉尘主要由多管旋风除尘器收集，这些收尘粉的处理多半是低价外卖，不仅造成资源的浪费，且在装卸、运输时粉料易外泄，造成环境的二次污染。

本文通过试验分析的方式，探究石油焦煅烧收尘粉的真密度、粒度、水分、挥发分、硫含量、灰分、微量元素等性能指标，为后续实现收尘粉的利用提供价值支持。

一、试验

（一）试样的收集与选取

本试验的样品是多个炼油厂的生石油焦均匀混合后经回转窑煅烧产生的副产品，通过多管旋风除尘器收集得到的收尘粉。试验分3批取15个典型试样，编号为1-15。试验所用生石油焦及其主产品煅后焦性能指标见下表1。

表1 石油焦和煅后焦性能指标

（二）试验方法与设备

收尘粉粒度的测定采用0.074mm的标准筛，振动3min，取其筛下料称量；真密度的测定采用全自动真密度仪；水分分析方法参考炭阳极用煅后石油焦检测方法YS/T587.2—2006；挥发分分析方法参考炭阳极用煅后石油焦检测方法YS/T587.3—2007；硫含量分析采用全自动定硫仪；收尘粉微量元素的测定采用X射线荧光光谱仪，方法依据YS/T63.16—2006；发热量的检测方法参考GB/T2013—2003,采用全自动量热仪。

二、试验结果与讨论

（一）收尘粉粒度与真密度的测定

通过测定，收尘粉的粒度较细，平均值﹣0.074mm占79%左右，达到铝用阳极、电极糊等炭素制品添加剂的物料要求粒度。

经试验，其真密度在1.92-1.99g/cm3,具体变化情况见下图1。与表1对比，真密度在生石油焦与煅后焦之间。其主要原因是收尘粉煅烧后整体体积收缩，真密度增大，而部分生石油焦细粉在煅烧过程因质量较轻，被负压牵引导致煅烧时间不充分，收缩不到位，从而影响了真密度增大的幅度。

图1 石油焦煅烧收尘粉真密度

（二）收尘粉挥发分和水分测定

图2为15个收尘粉试样的挥发分和水分测定结果。经计算，平均挥发分约为1.48%,平均水分约为3.38%,这说明经过煅烧，挥发分、水分都明显降低。由于部分收尘粉煅烧不完全，挥发分比煅后石油焦略高；而有一定含量的水分主要是由于煅后石油焦喷水冷却过程产生的蒸汽混入烟气以及石油焦煅烧过程中排出的水分被收尘粉吸附的结果。

图2 石油焦煅烧收尘粉挥发分和水分

（三）收尘粉硫含量的测定

通过试验获悉，硫含量的平均值约为2.77%,相比生石油焦中的硫含量降低了22%左右，其原因是在1350℃煅烧过程中收尘粉中的部分硫被释放。硫含量具体变化情况见下图3。

图3 收尘粉的硫含量变化情况

（四）收尘粉的灰分测定

经试验获悉，灰分平均值约为2.6%,相比生石油焦和煅后焦的灰分含量均明显提高，其原因主要是石油焦煅烧过程中烧损较高，部分石油焦细粉烧损残留物混入烟气。灰分具体变化情况见下图4。

图4 收尘粉的灰分变化情况

（五）收尘粉微量元素的测定

与生石油焦及煅后焦相比，收尘粉中微量元素均有所增加，特别是钠、铝元素含量增加明显，主要原因可能是灰分的增加引起的。收尘粉微量元素的含量见下表2。

表2 收尘粉微量元素含量（10-6）

（六）收尘粉的热值分析

经测定，收尘粉热值的平均值约为28.4kJ/g，这进一步说明收尘粉中固定碳含量较高，与本试验计算的固定碳含量89%相吻合。热值具体变化情况见下图5。

图5 收尘粉的热值变化情况

综上述所，煅烧收尘粉的粒度较细，其中﹣0.074mm占79%；真密度在1.92-1.99g/cm3,与生石油焦相比其真密度较大，但略小于煅后焦；挥发分、水分的平均值分别约1.48%、3.38%，均低于生石油焦，但与煅后焦相比数值较高；收尘粉的硫含量平均值约为2.77%,与生石油焦相比下降明显，但与煅后焦相比，变化不大；灰分、微量元素含量与生石油焦、煅后焦相比均增加；收尘粉热值较高，达到28.4kJ/g,固定碳为89%左右。

由此可断定，收尘粉在煅烧过程中是封闭的，未引进污染物，其性能指标整体较好，作为炭素制品添加剂可用空间较大，企业可根据自身情况尝试采用。

来源：《炭素技术》