焙烧炉烘炉新工艺在山西华圣铝业的应用.doc

焙烧炉烘炉新工艺的应用
（山西华圣铝业有限公司 044500 张世荣 薛铁鹏 宋海军）

摘要：本文介绍了36h火焰移动周期216h升温曲线烘炉新工艺在山西华圣铝业有限公司的应用。实践证明：该曲线安全可靠，确实可行，烘过的炉体变形小，而且边烘炉边生产很成功，生产出的预焙阳极质量很好。
关键词：焙烧炉 烘炉 新工艺 升温曲线

1 引言
目前国内大部分铝厂敞开式焙烧炉烘炉升温曲线大多采用48h火焰移动周期，运转炉室为6炉室或7炉室，并取得了很好的效果，但这种方法存在一定的缺陷，即烘炉时间太长，且烘炉结束后需将火焰移动周期由48h转换为36h或32h正常生产曲线，即麻烦又复杂。针对这种情况，我们研究了国内外敞开式焙烧炉烘炉经验，根据我们引进法国SETARAM公司先进温控设备的优势，大胆提出了焙烧烘炉采用36h火焰移动周期，6炉室运转的新工艺。实践证明，不仅烘过的炉体变形很小，而且满足了边烘炉边生产的需要，生产出的炭块质量很好。

2 烘炉操作

山西华圣铝业有限公司焙烧系统从法国Setaram公司引进，以重油作燃料，焙烧炉室为36室环型敞开式焙烧炉。烘炉采用一个火焰系统，点火初期以轻油引火，直到温度升到750℃重油燃点时，再点着重油，切换成重油燃烧。
1号和2号炉室装生块密封炉室，3、4、5号炉室装废熟块，从6号炉室以后装生块。轻油启动架放2号炉室，下游燃烧器换成轻油启动器，并放置在3号炉室1观察孔，关闭上游燃烧器阀门。排烟架放置5号炉室4观察孔，加热架HR1放置3号炉室。
在3号炉室1观察孔开始点火，经过3个火焰移动周期后，移动排烟架增加第4个炉室，同时点着重油，再经过一个火焰移动周期，继续移动排烟架，增加HR2，一直到加满HR1、HR2、HR3，形成6室运转，随后逐步加入鼓风架、冷却架。
经过6个火焰移动周期加热后，第一个被加热的3号炉室（HR1所在炉室）开始进入冷却阶段。
冷却阶段分为自然冷却阶段和强制冷却阶段。
火焰移动方向为顺时针方向见图1

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图1 焙烧炉布局及火焰移动方向示意图

2.1烘炉曲线
焙烧炉烘炉采用216小时升温曲线，火焰移动周期为36小时，冷却曲线216小时。

表1 烘炉升温曲线
升温区间（℃）
升温
速度
（℃/h）
升温
时间
（h）
累计时间（h）
负压
（pa）
运转炉室（个）
加热数量（个）
20~525
7
72
72
-25
3
1个SR
525~750
6.25
36
108
-45
3
1个SR
750~965
5.9
36
144
-65
4
1 SR 1HR
965~1200
7.6
31
175
-85
5
1 SR
2 HR
1200
保温
5
180
-85
5
2个HR
1200
保温
36
216
-100
6
3个HR

烘炉冷却曲线：达到1200℃焙烧结束后，自然冷却144小时，然后开始强制冷却72小时，确保炭块出炉时温度低于200℃。

表2 烘炉冷却曲线
降温区间（℃）
降温速率（℃／h）
降温时间（h）
1200～800
2.8
144
800～200
5.6
108
累计

252

2.2焙烧烘炉启动位置示意图
图形符号说明：

SR
（轻油架）
BR
（鼓风架）
ZPR
（零压架）
HR
（加热架）
HR
（加热架）
TPR
（测温测压架）
ER
（排烟架）
ER
（排烟架）

热电偶

火道挡板

注：其中虚线符号为待用设备
3室运转

SR HR1 ER1 ER2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
4室运转

SR HR1 ER2 ER1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

5室运转

SR HR1 HR2 ER1 ER2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
6室运转

SR HR1 HR2 HR3 ER2 ER1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

图2 焙烧烘炉启动位置示意图

3 焙烧炉烘炉工艺要求：

在升温过程中必须严格按照升温曲线进行升温，烘炉期间火道终温为1200℃。火道低温区（20~750℃）温差为±20℃，火道高温区（750~1200℃）温差为±15℃。对于确实因为外界条件而造成升温曲线无法赶上设定曲线时，必须做到各火道温度的平衡。对由于意外事故造成温度下降，再升温时，允许按原升温速度的2～3倍进行。

4 烘炉效果：

3.1烘炉发现：18＃炉室第6料箱连通火道处横墙出现裂缝，大约宽18mm。分析原因，初步认为是由于炉室上下温度不均，横墙下部整体向东偏移，造成横墙上部出现裂缝。由于连通火道是8条火道火焰的汇聚处，局部温度高，温度的均衡性不好控制，是造成这次横墙出现裂缝的主要原因。
3.2烘完炉后观察炉体，火道墙几乎没变化，未出现鼓肚、内凹等现象，18＃和36＃炉室火道墙略有下沉，但符合耐火材料热膨胀规律。
3.3烘炉期间共生产4498块预焙阳极，其中，外观合格率96.8％；理化抽样检测20次，一级品率76.6％，二级品率23.4％。

5 结论

（1） 用36h火焰移动周期216h升温曲线来烘炉，操作简单，而且
从烘炉曲线向生产曲线过渡简便、平稳；
（2） 带负荷烘炉使烘炉和生产同时进行，即不影响烘炉效果，又生
产了预焙阳极；
（3） 带负荷烘炉生产的预焙阳极质量也好。