1 前言
我国的敞开式环形阳极焙烧炉技术是在消化80年代初引进的日轻焙烧技术的基础上发展起来的,三十年来,由于各种原因,国内各生产企业及科研设计单位仅在燃料选取、火道隔板、耐火材料、阳极装炉层数等方面作了少量改进,但总的来说进步不大,基本上仍停留在日轻焙烧炉的技术水平上[1]。经过多年的实践运用,该技术虽然可以运用于预焙阳极生产,但还存在着能耗高、污染大、自动化水平低、劳动生产率低等缺点。
2 敞开式焙烧炉节能技术研究
河南中孚炭素有限公司阳极焙烧采用36室敞开式焙烧炉[2],每个炉室有9条火道8个料箱,每个料箱分3层装块,可装21块预焙阳极(1620×705×553mm),炉子分两个火焰系统,每个火焰系统为18个炉室运转(其中3个预热炉室、3个加热炉室、7个冷却炉室和5个装出炉工作炉室),用重油作燃料,火焰移动周期可调整,投产时使用的是30小时,炉子的主要控制参数是焙烧炉1P火道负压和1P、4P、5P、6P火道烟气温度及焙烧最高温度控制在1150℃,排烟温度控制在250℃以下。该焙烧炉自2004年4月点火生产以来,已稳定运行11年,各项技术指标、焙烧阳极质量已超过设计水平,能耗在国内同类炉型中是最低的(51Kg/t-C),这主要基于对焙烧炉热平衡的精确分析(表1 热平衡表),以及在节能降耗方面进行了大量的、细致的研究。
表1 热平衡表
图1是焙烧炉一个火焰系统的配置图。加热炉室被分为四个连续的控制区域,形成阳极焙烧火道整体调节方式:1区由调节负压进行操作;2区由调节负压和调节挥发分燃烧位置进行操作,此期间主要完成挥发分的燃烧;3区由调节负压和调节燃油量进行操作;4区由调节燃油量进行操作。1、2两区阳极被热气流的热交换加热,气流在这个区域的加热靠机电一体化排烟架和分散式控制系统来完成。3、4两区通过燃烧器喷出燃油来加热,气流的温度曲线由分散式控制系统监控。
区域2被认为是对阳极最终质量和能耗有重要影响的区域,沥青挥发份排出的阳极温度范围在200~600℃,沥青挥发份的燃烧是一项重要的热能来源,将其充分利用可提供炉体约一半的总能量输入,为使沥青挥发份充分燃烧,需提供适当高的烟气温度,然而假设沥青挥发份的燃烧不受控制,就有可能产生无法承受的阳极升温梯度,沥青
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