罐式煅烧炉烘炉保温点的确定与控制

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1、罐式煅烧炉烘炉保温点的确定与控制（山西华圣铝业有限公司044500赵天荣薛铁鹏）摘要:本文主要针对山西华圣铝业有限公司采用的32罐顺流式煅烧炉，在烘炉过程中硅砖晶型转化和炉体体积变化的有效控制进行了阐述,同时对国内的铝用炭素罐式煅烧炉烘炉状况做了简单介绍,并指出了炭素大型罐式煅烧炉烘炉温度控制的消化利用。关键词：罐式煅烧炉烘炉硅砖保温点1引言近年来，随着铝工业的建设向大规模、高效节能的方向迅速发展，新建的电解铝厂生产规模大部分都在20万吨／年以上。铝用炭素行业也得到快速发展，罐式煅烧炉作为炭素生产主要设备之一，具有一次

2、性投资大，使用周期长，炭质烧损低的特点。罐式煅烧炉的设计使用寿命以8年为期限，如何延长炉体使用寿命，一直是国内同行业不断探索的问题。罐式煅烧炉的使用寿命主要与下列因素有关：科学合理的设计是延长炉体使用寿命的基础；采用高质量的耐火材料是延长炉体使用寿命的保障；优良规范的施工质量是延长炉体使用寿命的前提；科学严谨的启动和合理使用、精心维护是延长炉体使用寿命的关键〔1〕。那么，罐式煅烧炉的烘炉就显得尤为重要。2目前国内罐式煅烧设备特点及烘炉方法2.1罐式煅烧炉设备状况罐式煅烧炉依据产量的不同，可分为六组24罐、七组28罐等；

3、依据质量的不同可分为六层、八层等；依据火焰与物料流动方向可分为逆流式与顺流式。目前，国内大多数炭素厂主要采用罐式煅烧炉进行石油焦煅烧。如：茌平、永城、三门峡、抚顺、渑池等都采用24罐顺流式煅烧炉；焦作采用28罐顺流式煅烧炉；而山西华圣采用沈阳铝镁设计院设计的国内首家大型32罐顺流式煅烧炉。2.2罐式煅烧炉的特点罐式煅烧炉的主体是由：硅砖、耐火砖、保温砖和红砖等多种异型耐火材料砌筑而成，其心脏部位是用硅砖砌筑。硅砖是由含石英（SiO2）93％以上的硅石，经粉碎、成型、灼烧而成的，其特点是具有良好的导热性，高温下荷重软化点

4、高，对于煅烧物料的磨损具有良好的抗磨性能，其耐火度可达1700-1750℃，在2㎏／㎝的荷重下，其软化点可达1640℃。采用硅砖砌筑火道和罐壁可以提高煅烧温度、质量和产量。但硅砖也有其薄弱的一面，即：硅砖的膨胀量比较大，耐急冷急热性差，剧烈的温度波动,将会使它发生破损,这是因为随着温度的变化,组成硅砖的成分SiO2发生了晶型转化,造成硅砖体积的急剧膨胀和收缩。2.3罐式煅烧炉的烘炉2.3.1烘炉的目的烘炉就是将新建的炉子用外加热源的方式逐出硅结构体中水分，并按升温计划把炉子加热到生产使用的高温状态，使泥浆烧结为一个整体

5、而转入生产。烘炉的目的一般有以下几点：①排出砌筑灰浆和砖体中含有的水分；②使砌筑灰浆与砖体烧结；③使耐火砖，尤其是硅砖均匀膨胀，避免炉体变形或出现较大裂缝。2.3.2过去确定烘炉保温点的方法通常情况下，罐式煅烧炉烘炉温度保温点依据硅砖在不同温度下，其结晶形态转化时的温度预先确定以减少炉高膨胀。硅砖的晶型转化温度如下：①β型石英的变化，此变化为快速转化。117℃γ—磷石英β—磷石英+0.2%163℃β—磷石英α_磷石英+0.2%183-270℃β—方石英α_方石英+2.8%573℃β—石英α_石英+0.8%②α型石英的转

6、化,此转化为慢转化.870℃α—石英α__磷石英+16.0%1470℃α—磷石英α__方石英+15.0%1720℃α—方石英α__石英玻璃+15.0%据此，一般罐式炉的烘炉升温速度和炉高日膨胀量为：温度区间℃升温度℃/h需用时间炉高膨胀注明小时累计小时班膨胀日膨胀累计膨胀量采用块状烟煤烘炉0-60拉平2424110℃前用木材升温60-100140640.451.352.249100-1400.41001640.431.307.666排出炉内水分140保温24188140-2400.42504380.451.3521.7

7、28240保温24462240-3000.41506120.471.4130.541300℃通冷却水300-3600.61007120.51.536.791360-5500.82389500.481.4451.071550-6000.68310330.491.4756.155575保温241057600-7001.28311400.51.561.342700-9002.58012200.51.566.342850℃料开始动870保温241244900-120056013040.51.570.092烘炉总共约需55天2.

8、3.3采用确定保温点厂家烘炉的实测数据有关厂家罐式煅烧炉多次烘炉中，各规定保温点的实测膨胀量如下：炉号日期日膨胀量㎜保温温度℃1#2001.12.10.491401#2004.11.110.835751#2004.11.221.338702.3.4烘炉中存在的缺陷①从烘炉曲线中看，各个保温点是依据硅砖晶型转化点的温度确定的，这在实