摘要：鋁用炭陽極焙燒爐屬于鋁用炭素行業(yè)的大型綜合類設備，一次性投資大，加之建設及烘爐時間，總共長達半年多時間，一旦停產(chǎn)重建勢必消耗大量資金。本文通過改進焙燒爐結(jié)構(gòu)和優(yōu)化工藝，降低了炭塊焙燒的生產(chǎn)成本，延長了焙燒爐使用壽命。

關(guān)鍵詞：焙燒爐結(jié)構(gòu);優(yōu)化工藝;生產(chǎn)成本;使用壽命

1概述

在鋁用炭素行業(yè)中，焙燒工序是預焙陽極生產(chǎn)成本最昂貴的環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在能耗成本與日常維護費用。焙燒爐的狀況會直接影響到焙燒質(zhì)量、能耗水平和凈化負荷，無形之中增加了生產(chǎn)成本，所以焙燒爐的管理工作顯得尤其重要，某公司的72室環(huán)式敞開式大型焙燒爐，每個爐室15條火道，14個料箱，料箱凈空尺寸：5858mm×780mm×6100mm，年設計產(chǎn)能34萬噸。

2焙燒爐主體改變

2.1焙燒爐大小改變

72室環(huán)式敞開式焙燒爐配備4個燃燒系統(tǒng)、4臺多功能天車、2臺夾塊天車、6臺堆垛天車、2編解組系統(tǒng)和1臺凈化脫硫系統(tǒng)，年設計產(chǎn)能34萬噸。

與同等產(chǎn)量的幾臺焙燒爐對比，大型焙燒爐不但投資小、設備利用率高，系統(tǒng)過連通火道的次數(shù)也少，質(zhì)量穩(wěn)定，能耗也比較少。

2.2焙燒爐爐體結(jié)構(gòu)改變

72室敞開式環(huán)室焙燒爐摒棄以前的大小雙火道蓋（大小蓋），采取直徑Φ80小口徑觀火孔，只有一種火道蓋，在5p、6p、1C保溫階段，減少了火道熱量的散失，提高了火道內(nèi)的保溫效果，減少了燃料的消耗，另外小火道比以前大小火道蓋配置成本更低。

改變以前傳統(tǒng)火道孔上放排煙架的配置方式，把排煙架放在橫墻火井上的配置模式，降低了凈化風機頻率，節(jié)省了電耗。

2.3焙燒爐筑爐材料改變

以前焙燒爐噴火口處，火道墻容易燒壞并引起火道墻過早變形，影響了裝出爐的質(zhì)量，限制了焙燒爐的使用壽命，現(xiàn)在焙燒爐在上下游噴火口處的耐火磚均采用紅柱石磚，（普通磚耐火溫度1400℃，紅柱石耐火磚是1700℃）耐火材料改變，火道墻不容易燒變形和開裂，延長了火道墻使用壽命，減小維護成本，降低了生產(chǎn)成本。

3做好密封工作，優(yōu)化工藝操作

3.1加強預熱區(qū)的密封

①密封區(qū)使用雙排插板、第一預熱區(qū)采用塑料膜密封，不但減少冷空氣進入爐室造成熱量損失，降低了燃料消耗，還有效地降低了負壓損失，根據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計，密封前后火道負壓相差在20Pa以上。

②加強加熱爐室和第1冷卻爐室的密封

密封前，熱電偶底座和噴嘴與澆注料塊按觸不嚴實有空隙，火道內(nèi)的負壓容易將冷空氣帶入火道，降低了熱電偶測量的真實溫度值，部分熱量也會從這些空隙中散失，誤導燃燒架為了追趕目標溫度而大量噴氣，損失了大量燃料。在加熱爐室，我們將陶瓷纖維毯裁成直徑200mm的圓型狀，并墊到熱電偶底座和噴嘴下面見圖3、圖4，減少了冷空氣進入，降低了熱量損失，達到減少燃料的消耗。

③加強加熱爐室的料箱、火道、橫墻和連通火道的密封，見圖5、圖6。

3.2火焰系統(tǒng)過連通火道時采用雙排煙架操作方式

72室敞開式環(huán)式焙燒爐，兩側(cè)各36個爐室，兩頭由連通火道連通。由于每個爐室有14個料箱15條火道，連通火道比小型焙燒爐長的多，火焰系統(tǒng)過連通火道時溫度影響大，為了消除這種影響，我們采取雙排煙架的操作方法，加大火道負壓，加快熱量抽到另一側(cè)，讓37、1號爐室揮發(fā)分盡量按照正常工藝要求排出和燃燒起來，適當加快升溫速率，逐步消除連通火道帶來的負面影響，實現(xiàn)火道溫度按時達到保溫溫度和保溫時間。

3.3火焰系統(tǒng)采用六七室運行方式

六七室運行就是在火焰系統(tǒng)運行半個火焰周期后，提前移動排煙架，加熱爐室由六個增加到七個，1個火焰周期結(jié)束后正常移燃燒架和冷卻架，加熱爐室由七個又回到六個爐室，這樣做的目的可以提前預熱，提高4P的目標溫度，也提高陽極最終溫度和保溫時間，陽極的理化指標也有所提高。

3.4噴氣功率調(diào)節(jié)

該大型焙燒爐明火加熱爐室的火道溫度也是采用熱電偶測量的，其測量位置也設置在火道A孔，所測量的溫度為火道中深1.15米處的煙氣溫度，火道煙氣溫度不但受負壓、燃料供應量的影響，在下游爐室的火道溫度也受上游爐室火道溫度和燃料供應量的影響，如果負壓和燃料供應量不恰當，火道中會出現(xiàn)燃料過?；虿蛔愕默F(xiàn)象，火道中的溫差會加大，造成了燃料浪費還不利于產(chǎn)品質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中，我們根據(jù)火道溫度的測量結(jié)果，通過反復試驗，確定了4、5、6P燃燒架上下游噴氣功率的配比，使火道上下游的溫度更均勻，產(chǎn)品理化指標更好。

3.5冷卻架閥門開度調(diào)節(jié)

在火焰系統(tǒng)冷卻過程中，由于邊火道溫度偏低，中間火道溫度偏高的因素，為了火道溫度在冷卻過程中相對均勻狀態(tài)，我們根據(jù)測量結(jié)果，分別對鼓風架和強制冷卻風機風門進行了調(diào)整，不但有利于提高焙燒爐的使用壽命還消除了火道溫差對炭塊造成的負面影響。

3.6階梯垂直裝出爐

為了延緩焙燒爐火道的變形，在焙燒爐開始裝爐時，我們就采取先從兩側(cè)邊料箱并依次往中間裝的操作方式，出爐時則從中間向兩邊出，焙燒爐經(jīng)過5年多的生產(chǎn)運行，大部分火道墻變形不大。

4結(jié)論

做好爐室的密封和爐面保溫工作是爐面管理工作的組成部分，并且延長焙燒爐的使用壽命，減緩火道的變形至關(guān)重要，不斷的優(yōu)化焙燒工藝，提高陽極的理化性能和降低燃料消耗。

參考文獻：

[1]《鋁電解用炭素材料技術(shù)與工藝》.冶金工業(yè)出版社，2012.

作者簡介：董志軍，男，漢族，甘肅張掖人，助理工程師，從事鋁用預焙陽極生產(chǎn)管理工作。