敞開式環(huán)式焙燒爐節(jié)能管理探討

劉宏毅+安正統(tǒng)

摘 要：本文主要介紹了通過加強日常管理，對邊火道用硅酸鋁耐火纖維進行填塞和密封，制作專用密封材料對火道孔變徑蓋和平口塞進行密封，對生產(chǎn)工藝曲線進行優(yōu)化等措施的實施，使得爐面熱量損失降低，熱利用率提高的同時達到降低天然氣單耗降的目的。

關(guān)鍵詞：焙燒；節(jié)能；天然氣

焙燒過程是陽極生產(chǎn)過程最重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一，主要是將成型工序生產(chǎn)的陽極生塊在焙燒爐內(nèi)進行隔絕空氣進行加熱的熱處理過程，最終得到可供電解生產(chǎn)使用的焙燒炭塊，在電解生產(chǎn)過程中起到非常重要的作用。在陽極焙燒生產(chǎn)環(huán)節(jié)中天然氣消耗作為一個重要的生產(chǎn)指標，約占焙燒環(huán)節(jié)生產(chǎn)成本的20-45%之間，受爐室壽命、爐室結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝狀況等因素影響，國內(nèi)焙燒塊生產(chǎn)普遍天然氣單耗約為70-90Nm3/t之間，目前國外陽極焙燒塊天然氣單耗最低已經(jīng)達到43Nm3/t，遠遠低于國內(nèi)焙燒塊天然氣單耗，因此在焙燒生產(chǎn)環(huán)節(jié)中天然氣消耗作為影響焙燒塊生產(chǎn)成本一個重要指標，可節(jié)約空間較大，下文以某公司36室敞開式環(huán)視焙燒爐為例探討焙燒爐節(jié)能方案的實施。

1 36室環(huán)式焙燒爐生產(chǎn)工藝配置

1.1 某公司焙燒廠房采用2*36室敞開式環(huán)式焙燒爐30小時周期生產(chǎn)，共4個火焰系統(tǒng)，每個火焰系統(tǒng)18個爐室，其中1個密閉爐室、1個待裝爐爐室、1個待出爐爐室、1個維護爐室、6個作業(yè)爐室、4個自然冷卻爐室、4個強制冷卻爐室，該焙燒爐自2009年投產(chǎn)至今已有8年時間，存在火道墻破損、變形、開裂等情況。

1.2 對近兩年天然氣單耗情況進行統(tǒng)計如下

從上表可以看出綜合兩年的天然氣單耗均在75Nm3/t以上，存在天然氣單耗遠遠高于同行業(yè)天然氣單耗，造成生產(chǎn)成本浪費較大。

2 節(jié)能技術(shù)方案

2.1 對邊火道墻用硅酸鋁耐火纖維進行密封，鋼蓋板有密封不嚴的情況全部用硅酸鋁耐火纖維進行填塞，確保達到密封效果的同時有效降低熱量損失。

2.2 制作專用工具，加工專用密封墊對爐面變徑蓋和變徑底座進行密封處理，降低熱量的損失。

2.3 對煙道泄露部分進行密封，為正常升溫提供有力保障。

2.4 優(yōu)化填充料的粒度搭配，對填充料進行摻配，確保各種粒度的填充料控制在工藝規(guī)程范圍之內(nèi)，降低爐面填充料的燒紅現(xiàn)象，減少熱量損失。

2.5 設(shè)計制作新型節(jié)能型燃燒器和燒嘴，通過優(yōu)化燒嘴材質(zhì)和燒嘴孔徑，對燃燒器空氣供給量進行調(diào)節(jié)，使天然氣能充分的在火道內(nèi)進行燃燒。

2.6 對爐面燃控系統(tǒng)進行優(yōu)化，增加汽配比調(diào)節(jié)功能，同時對4P升溫控制進行優(yōu)化，確保天然氣能充分燃燒。

2.7 對升溫曲線進行優(yōu)化。

3 方案的實施

2015年11月按照上述節(jié)能實施方案開始進行實施，分批次對加熱架天然氣燒嘴進行更換，后逐步對爐室進行密封處理，方案至2016年3月份實施結(jié)束，方案實施后我們對實施過程和實施后的天然氣單耗進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，方案實施過程中天然氣單耗從最高80.12Nm3/t穩(wěn)步降低至63.62Nm3/t，方案實施后天然氣降幅在11.16-13.54Nm3/t之間，降幅達到預期效果。

4 實施前后產(chǎn)品質(zhì)量情況統(tǒng)計

從表1和表2平均值對比分析可以看出，方案實施后炭塊體積密度、真密度、和二氧化碳反應性均有所提高，電阻率有所降低，炭塊質(zhì)量穩(wěn)定提升。

5 結(jié)語

5.1 本文通過重點論述從加強邊火道墻密封著手，對部分設(shè)備性能進行優(yōu)化，通過加強爐室日常管理，從而起到節(jié)約天然氣的目的。

5.2 通過對升溫曲線的優(yōu)化，降低火道終溫溫度，延長火道高溫保溫時間，有利于炭塊質(zhì)量的均一穩(wěn)定。

參考文獻：

[1]敞開式陽極焙燒爐的煙氣（一）[J]. 溫作仁. 輕金屬. 2004（12）

[2]敞開式焙燒爐中揮發(fā)份的燃燒[J]. 陳寧，翁文成，孫學信. 有色金屬（冶煉部分）. 2003（04）endprint