陽極(ji)焙燒爐的簡介
陽極焙燒(shao)爐(lu)是陽極焙燒(shao)工序中重(zhong)要的設(she)備之一,也(ye)是整(zheng)個焙燒(shao)工序中投資最為昂貴(gui)的設(she)備。陽極焙燒(shao)爐(lu)是由不同種類的耐火材料砌筑而成,其中最重(zhong)要的部分是火道(dao)(dao)墻和橫墻構成的料箱(xiang)結構,陽極炭塊依次(ci)側立裝(zhuang)在料箱(xiang)內(nei),火道(dao)(dao)內(nei)噴入燃料燃燒(shao),火道(dao)(dao)內(nei)最高煙氣(qi)溫度1150℃~1200℃,升(sheng)溫曲線在150h~200h。整個焙燒系統(tong)中分(fen)為(wei)預熱區、升溫區以及(ji)冷卻區,在每(mei)個焙燒周(zhou)期內,耐火材(cai)料(liao)都將經(jing)歷從(cong)低(di)溫到(dao)(dao)高溫,并(bing)從(cong)高溫回到(dao)(dao)低(di)溫的(de)溫度(du)變化,對(dui)耐火材(cai)料(liao)的(de)性能提出了更(geng)加(jia)嚴苛的(de)要求(qiu)。
影響焙燒爐使用壽(shou)命的因素
2.1良好的耐火材料(liao)質量(liang)
(1)耐火磚
質(zhi)量較好的(de)耐火磚,具有較高的(de)耐火度(du)和(he)荷重軟化(hua)溫(wen)(wen)度(du)、高溫(wen)(wen)下(xia)的(de)線(xian)變率化(hua)較低(di)、較好的(de)耐急(ji)冷急(ji)熱性(xing),在正常的(de)使(shi)用過程中,能夠抵御高溫(wen)(wen)沖(chong)刷(shua)及(ji)燃料燃燒產(chan)生的(de)廢舊煙氣的(de)酸堿性(xing)氣氛的(de)侵蝕。耐火磚位于(yu)焙(bei)(bei)燒爐(lu)高溫(wen)(wen)部分,與火焰(yan)和(he)制品直接接觸,是(shi)焙(bei)(bei)燒爐(lu)最主要的(de)耐火材料。良好的(de)耐火磚將(jiang)(jiang)使(shi)焙(bei)(bei)燒爐(lu)整(zheng)體的(de)性(xing)能大大提(ti)高,將(jiang)(jiang)對(dui)生產(chan)運行有著(zhu)重要意義。
(2)保溫磚
質量較(jiao)好的(de)保(bao)溫磚,具有(you)較(jiao)低的(de)導熱(re)(re)系(xi)數,進而起到高(gao)效(xiao)的(de)絕熱(re)(re)作用。熱(re)(re)平衡計算顯示,敞(chang)開(kai)式陽極爐由于其(qi)周期(qi)性操作的(de)特點,蓄熱(re)(re)和散熱(re)(re)損失占(zhan)到了整(zheng)個熱(re)(re)支(zhi)出(chu)的(de)40%以上。因此,有效加(jia)強爐(lu)子焙(bei)燒保(bao)溫(wen)系統的絕熱(re)(re)能力,特別是提高輕質材料在整個筑(zhu)爐(lu)材料使用中(zhong)的比例(li),能夠盡(jin)可能降低爐(lu)子的蓄(xu)熱(re)(re)損失和散(san)熱(re)(re)損失。
(3)耐火(huo)纖維制品(pin)
質量較(jiao)好(hao)的(de)耐火纖維制品,具有較(jiao)高(gao)的(de)耐火度(du)、使用壽命長、熱穩定性(xing)好(hao)、化(hua)學穩定性(xing)好(hao)等特點。耐火纖維制品是以Al2O3和(he)SiO2為主(zhu)要成分組成的玻璃相或結(jie)晶相二(er)元化合物(wu)。主(zhu)要應用于(yu)焙燒(shao)爐膨脹縫中, 故一(yi)般選取(qu)耐(nai)火(huo)纖(xian)維氈這種有柔(rou)性(xing)的纖(xian)維制品(pin)。從經濟性(xing)考慮(lv)一(yi)般選取(qu)普通耐(nai)火(huo)纖(xian)維制品(pin),密(mi)度為220kg/m即可。
(4)保溫纖維制品
保溫纖(xian)維(wei)(wei)制品(pin)物(wu)理化學性(xing)能(neng)與(yu)耐(nai)(nai)火(huo)纖(xian)維(wei)(wei)制品(pin)基本相似,只是保溫纖(xian)維(wei)(wei)制品(pin)密(mi)度和耐(nai)(nai)火(huo)度相比更(geng)低而(er)(er)絕(jue)熱(re)(re)(re)性(xing)能(neng)卻有(you)所提高(gao)。質(zhi)量較好(hao)(hao)的保溫纖(xian)維(wei)(wei)制品(pin),具(ju)有(you)較低的熱(re)(re)(re)導率、絕(jue)熱(re)(re)(re)效(xiao)果好(hao)(hao)、密(mi)度小、比熱(re)(re)(re)容與(yu)普通耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)相似,因(yin)此與(yu)磚(zhuan)爐襯相比,其散(san)熱(re)(re)(re)損失不大(da),而(er)(er)蓄(xu)熱(re)(re)(re)損失則(ze)大(da)大(da)減少。
2.2良好的(de)砌筑質量
良好的(de)筑(zhu)爐(lu)須(xu)(xu)嚴(yan)格按照筑(zhu)爐(lu)規程和(he)(he)要求進(jin)行(xing)砌筑(zhu)施(shi)工,并須(xu)(xu)符合設計圖紙;磚縫須(xu)(xu)均勻,尤其(qi)火道墻磚縫,使炭塊揮(hui)發(fa)分溢出均勻;膨脹縫須(xu)(xu)按設計要求留設,其(qi)位置和(he)(he)構造必(bi)須(xu)(xu)準確,寬度(du)不應有負(fu)公(gong)差,縫內必(bi)須(xu)(xu)填(tian)緊耐火纖(xian)維(wei)制品并不得有其(qi)它雜(za)物;保(bao)證泥漿飽滿,從而增(zeng)強(qiang)焙燒爐(lu)的(de)整體(ti)(ti)強(qiang)度(du)、減少整體(ti)(ti)漏風系數(shu);耐火纖(xian)維(wei)制品和(he)(he)保(bao)溫纖(xian)維(wei)制品密封嚴(yan)實,爐(lu)墻傾斜度(du)在合理范圍內。
2.3良好的烘爐質量(liang)
良好(hao)的(de)烘(hong)(hong)爐(lu)質(zhi)量首先應根據(ju)現場實際情況,制(zhi)定出合理的(de)烘(hong)(hong)爐(lu)曲線。烘(hong)(hong)爐(lu)包括(kuo):烘(hong)(hong)爐(lu)期限、升溫速率、恒溫時間、最高(gao)溫度、烘(hong)(hong)爐(lu)措施和(he)操作要點(dian)。烘(hong)(hong)爐(lu)必須嚴(yan)格按照烘(hong)(hong)爐(lu)曲線進行(xing),應注意保證(zheng)爐(lu)膛內溫度均(jun)勻地上升與分(fen)布。烘(hong)(hong)爐(lu)過程中應及時以熱工儀表測定各部位的(de)實際溫度,詳細記(ji)錄并繪(hui)制(zhi)實際的(de)烘(hong)(hong)爐(lu)曲線。
2.4合(he)理的生產操作
(1)調(diao)溫生(sheng)產操作
在(zai)(zai)實際生產(chan)調溫(wen)(wen)(wen)過(guo)程中,需保證燃料(liao)完全脈(mo)沖,并垂直(zhi)噴入火(huo)道(dao)內,避免燃燒直(zhi)接噴向火(huo)道(dao)墻(qiang)(qiang),使燃料(liao)燃燒不(bu)充分(fen)進而(er)造(zao)成(cheng)結焦的(de)(de)(de)(de)現象,并使火(huo)道(dao)墻(qiang)(qiang)局部(bu)超溫(wen)(wen)(wen)燒壞火(huo)道(dao)墻(qiang)(qiang)。及時(shi)(shi)記錄(lu)熱(re)(re)電偶的(de)(de)(de)(de)使用情況(kuang),發現誤差(cha)的(de)(de)(de)(de)大的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)電偶需及時(shi)(shi)維修,避免由于熱(re)(re)電偶顯示(shi)錯誤造(zao)成(cheng)爐(lu)(lu)體(ti)局部(bu)或(huo)大部(bu)溫(wen)(wen)(wen)度過(guo)高,損壞耐火(huo)材料(liao)。焙燒爐(lu)(lu)在(zai)(zai)運行的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)候,要求(qiu)其溫(wen)(wen)(wen)度必(bi)須均勻(yun),如果火(huo)道(dao)之間(jian)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度出(chu)現較大差(cha)異(yi),在(zai)(zai)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)材料(liao)膨脹系數下會造(zao)成(cheng)火(huo)道(dao)彎曲,導致(zhi)整個焙燒系統的(de)(de)(de)(de)控精度不(bu)足,火(huo)道(dao)和(he)火(huo)道(dao)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度也(ye)存在(zai)(zai)很(hen)大偏(pian)差(cha),造(zao)成(cheng)氣流和(he)溫(wen)(wen)(wen)度在(zai)(zai)爐(lu)(lu)室的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)布極(ji)不(bu)均勻(yun),同時(shi)(shi)在(zai)(zai)同一火(huo)道(dao)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度也(ye)會出(chu)現很(hen)大的(de)(de)(de)(de)差(cha)異(yi)。造(zao)成(cheng)爐(lu)(lu)體(ti)變形或(huo)者是櫨爐(lu)(lu)墻(qiang)(qiang)破(po)損坍(tan)場。
(2)裝出(chu)爐(lu)生(sheng)產操作
裝出(chu)爐(lu)操作(zuo)工在(zai)進行正常的(de)裝出(chu)爐(lu)作(zuo)業時,需避免填充(chong)料(liao)水分大及粒度(du)不均、吊裝產品(pin)時碰(peng)撞(zhuang)(zhuang)火(huo)道墻(qiang)、填充(chong)料(liao)覆蓋漏入(ru)火(huo)道、用抓斗(dou)抓料(liao)時碰(peng)撞(zhuang)(zhuang)火(huo)道墻(qiang)、抓料(liao)料(liao)斗(dou)或出(chu)爐(lu)后(hou)的(de)熟制品(pin)未能放置在(zai)予制蓋板的(de)中間而(er)出(chu)現擠(ji)壓火(huo)道、在(zai)高溫爐(lu)室相對應(ying)的(de)安全通道上放置重物等操作(zuo)。
(3)修爐(lu)操(cao)作
修(xiu)(xiu)爐(lu)工需嚴格按照(zhao)修(xiu)(xiu)爐(lu)制(zhi)定(ding)的修(xiu)(xiu)爐(lu)規程(cheng)進(jin)行(xing)維(wei)修(xiu)(xiu)工作(zuo)。應及時(shi)清(qing)理火(huo)(huo)道墻上的填充料(liao)(liao),避免增加火(huo)(huo)道墻的傳熱熱阻,降低傳熱效果。由于材質和(he)加熱溫度不均勻,使得(de)耐火(huo)(huo)的材料(liao)(liao)在(zai)體(ti)積(ji)收縮(suo)上存在(zai)著很大的問題,應對火(huo)(huo)道的磚(zhuan)縫進(jin)行(xing)控(kong)制(zhi),對那些大于4mm的(de)(de)磚縫進行(xing)填充(chong),避免(mian)填充(chong)料通過磚縫側漏到火道內從而加大填充(chong)材料的(de)(de)消(xiao)耗。在管理層(ceng)面上制定修(xiu)爐計劃,并(bing)及時監督執(zhi)行(xing)。
提高陽極焙燒爐使用壽命的關鍵點
①提高耐火材料質量。由于我國特有的工程管理模式,各行業一般都配備獨立的設計院,設計院根據業主需求設計出滿足生產的陽極焙燒爐,再由業主根據設計院提供的陽極焙燒爐技術規范以及圖紙,采購耐火材料。這種模式導致業主不嚴格按照設計院給出的技術規范采購耐火材料,從而導致耐火材料質量普遍較低,因此從源頭上,業主務必嚴格按照設計院技術規范要求采購符合設計要求的耐火材料。且應該選擇業績好,信用度高的耐火材料廠家,在生產過程中派駐專業監理人員,保障耐火材料生產質量。
②提高砌筑質量。目前,市場上有大量的筑爐公司,砌筑水平也參差不齊,業主在招標時,需選擇好筑爐公司,并在砌筑過程中,嚴格把關,有不符合要求的要嚴格整改。
③提(ti)高烘爐(lu)質量。陽極焙(bei)燒(shao)爐(lu)配備(bei)先進(jin)的(de)燃控系(xi)統(tong),需(xu)要技(ji)術人員在烘爐(lu)過程中,做(zuo)好策劃,對烘爐(lu)過程中陽極焙(bei)燒(shao)爐(lu)的(de)各個部分監控到位(wei)。
④優化(hua)生產(chan)管理。陽極焙燒爐的(de)設計壽命一般(ban)為8年,日常(chang)的(de)生產管理(li)對焙(bei)燒爐壽命的(de)影響占有很大比重。要做(zuo)好爐室的(de)日常(chang)維護,避(bi)免超溫工(gong)作,特(te)別要注意邊火(huo)道的(de)漏風問題,避(bi)免過(guo)燒。合(he)理(li)利(li)用揮(hui)發分的(de)燃燒,不(bu)僅節能更有利(li)于(yu)后續的(de)凈(jing)化。可采用自動(dong)矯(jiao)直(zhi)機,對變形小的(de)火(huo)道墻做(zuo)到經(jing)常(chang)維護。