pechiney阳极焙烧炉结构特点分析

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1、PECHINEY阳极焙烧炉结构特点分析刘洁摘要：分析了法国PECHINEY焙烧炉的结构特点及自动控制技术对焙烧过程的影响，该焙烧炉焙烧的阳极质量与普通的焙烧炉相比大大提高，能耗降低了近一半。关键词：阳极质量；膨胀缝；火道墙中图分类号：TQ127.1＋1　　　文献标识码：B文章编号：1001-3741(2000)01-0031-03THEANALYSISTOSTRUCTURECHARACTERISTICSOFPECHINEYANODEBAKINGFURNACELIUJie(GuiyangAluminiumandMagnesiumDesignandResearchInstitute,Gui

2、zhouGuiyang550004,China)Abstract:ThestructurecharacteristicsofthePechineybakingfurnaceandtheinfluenceofautomaticcontroltechnologyonbakingprocesswereanalyzed.Thequalityofanodesbakedinthepechineybakingfurnaceismuchbetterthanthatintheconventionalbakingfurnacesandtheenergyconsumptionforunitanodeprod

3、uctdecreasesnearlyhalf.Keywords:Anodequality;expendjoint;fluewall7　　焙烧是炭素制品生产中的一个重要工序，焙烧温度的均一性、升温速率、温度梯度及焙烧最高温度对阳极质量都有很大影响。1997年国内某铝厂引进了PECHINEY阳极焙烧炉，该焙烧炉产能大，消耗低，工艺设计上有一些特点，本文分析了该炉的结构特点及其温度、气流的自动控制，供炭素同行们参考。1　PECHINEY阳极焙烧炉概要及结构特点分析　　PECHINEY阳极焙烧炉是敞开环式焙烧炉，在火道墙的设计上独具特色，因而炉内温度分布均匀。炉室中最大阳极温度偏差在50℃以下

4、；阳极焙烧终温为（1080±20）℃，并缩短了焙烧周期（28h），配合加热自动控制技术焙烧升温时，温度梯度得到控制，最终提高了阳极质量。PECHINEY焙烧炉还有个特点是装炉量大，其2个火焰系统的年产量比贵铝前八万电解厂阳极分厂4个火焰系统焙烧炉的年产量多1万t，其每吨产品能耗降低至272万kJ。下面对PECHINEY焙烧炉各部分结构特点作出分析。1.1　混凝土炉壳　　焙烧炉最外层的混凝土炉壳座于0.000m标高以上，底部连续排列着混凝土槽形板，极大地减少了炉底散热。另外，混凝土炉壳壁厚减少了40％，经计算：其6m高炉壳与传统焙烧炉4m高炉壳重量相等。1.2　炉底及侧墙7　　在不增加炉

5、底保温层厚度的前提下，炉底采用多层保温材料砌筑，每层砖缝和膨胀缝互相错开，在炉底内壁至外壁之间形成曲折的膨胀缝路线，保持砌体的气密性，有利于保护混凝土炉壳，同时保温材料体积密度降低0.25g/cm3，炉底散热和蓄热随之降低。根据PECHINEY资料透露，炉底混凝土表面温度只有160℃。　　侧墙与炉底拥有同样的设计思想。侧墙的竖缝和卧缝均控制在2mm以下。这里侧墙的厚度已包括了挡墙的厚度，将原来的挡墙改变为轻质耐火砖墙，成为侧墙的一部分。侧墙上膨胀缝排列规整、均匀。每面炉室的侧墙上留4条膨胀缝，这些膨胀缝呈同样的平面形状，并在高度方向上每十层平移一下。侧墙上还分布了与混凝土炉壳相连结的拉

6、砖，这对于5m高的侧墙来说是必要的。4种不同材质的耐火材料从内向外排列，随着不同部位的温降选用导热系数尽可能低的材质，最终在混凝土炉壳侧部的表面温度只有110℃。1.3　火道墙和横墙7　　火道墙、横墙座落于炉底板上面，炉底板用较大的方形耐火板砖砌成，便于火道墙、横墙作膨胀移动，同时炉底板所设膨胀缝的位置避开了那些被火道墙、横墙压住的部位，免得靠近火道墙、横墙上的膨胀缝。　　火道墙的设计运用水模型和计算机优化设计，其温度分布均匀，火道最高加热温度保持在1180℃一段时间，就可以使阳极焙烧到(1180±20)℃。由于火道温度降低，火道墙和横墙的耐火材料可用粘土砖替代高铝砖。粘土砖具有较好的

7、抗热震性，更有利于间断式加热的焙烧炉。但这些粘土砖应具有较高的荷重软化点和较低的高温蠕变。火道墙5m多长，膨胀缝只能设于两端，为便于火道墙在长距离内作膨胀移动，在火道墙底部铺了铝钒土垫层。横墙上每段料箱处都留一道膨胀缝，横墙作膨胀移动的时候不致影响到火道墙的稳定性。　　火道墙和横墙的顶部是用400mm厚的预制块砌筑的，横墙顶部不设排烟孔，排烟孔移到了火道墙上，火道墙顶部的预制块预留了4个孔，这些孔是冷却、鼓风、燃烧、测温和排烟用的孔。实践证明：