1、炭陽極焙燒爐7室運(yùn)行實(shí)踐邢召路高守磊王素生摘要：傳統(tǒng)陽極焙燒爐采用6室焙燒運(yùn)行方式，具有陽極焙燒處理溫度難控制，陽極 制品最終溫度難保證等缺點(diǎn)和不足，通過對(duì)陽極焙燒爐燃燒系統(tǒng)運(yùn)行過程的研 究，應(yīng)用焙燒爐7室焙燒技術(shù)對(duì)炭陽極進(jìn)行焙燒，改善了制品焙燒溫度，有效 地提高了產(chǎn)甜質(zhì)量，降低了燃?xì)庀模瑸閲?guó)內(nèi)同行業(yè)陽極焙燒爐的生產(chǎn)運(yùn)行提 供了有益借鑒。關(guān)鍵詞：炭陽極;焙燒爐;7室運(yùn)行;制品溫度;作者簡(jiǎn)介：邢召路（1982-），男，主要從事鋁用炭素生產(chǎn)管理與研究工作。收稿日期:2017-03-23the operating practice of seven-chamber of baking furnac

2、exing zhaotu gao shou-lei wang su-shengsunstone development co., ltd;abstract：there are some shortcomings and deficiencies for the traditional anode baking furnace using six chambers as its operation mode, including that anode baking temperature is difficult to control and the final baking temperatu

3、re of an ode product is diff icul t to ensure. tn this paper, based on the research of the operation process of anode baking furnace combustion system, the baking technology of seven chambers was applied to bake the anodes in the furnace. the practice results showed that both the baking temperature

4、and the quality of the products were improved, andthe energy consumption was reduced, which will provide an useful reference for the baking furnace in the domestic industry.keyword：carbon emode; baking furnace; seven chambers operation; product temperature;received： 2017-03-23在陽極的整個(gè)生產(chǎn)工序中，焙燒工序成本是最大的山

5、。陽極焙燒是在填充料保 護(hù)下進(jìn)行高溫?zé)崽幚恚姑簽r青炭化的工藝過程及1。焙燒熱處理溫度高，有利 于制品內(nèi)部微晶生成增長(zhǎng)，利于降低陽極電阻率，提高抗氧化性rl環(huán)式焙燒 爐的運(yùn)行就是火焰系統(tǒng)按一定的作業(yè)周期周而復(fù)始地循環(huán)，火焰系統(tǒng)沿環(huán)形路 線移動(dòng)，所包含的爐室號(hào)逐漸在變換。火焰系統(tǒng)中的每個(gè)爐室都依次經(jīng)歷煙氣預(yù) 熱、焙燒和冷卻3個(gè)階段。每個(gè)爐子中的耐火材料、制品、填充料都要經(jīng)過從常 溫升到1 250°c,然后經(jīng)過保溫、降溫、冷卻到常溫的一個(gè)過程血。但焙燒升 溫過程中溫度不易控制，如果控制不好，容易造成陽極理化指標(biāo)差，各項(xiàng)消耗 高，經(jīng)濟(jì)效益低。針對(duì)以上難題，很多預(yù)焙陽極生產(chǎn)廠家都在不斷探索和

6、優(yōu)化焙燒工藝，但縮短 焙燒時(shí)間、提高陽極質(zhì)量依然是個(gè)瓶頸問題，山東某公司通過改變傳統(tǒng)陽極焙燒 爐6室運(yùn)行的方式，采用7室焙燒技術(shù)，縮短了陽極焙燒時(shí)間，并提高陽極質(zhì)量, 取得了較好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。1陽極焙燒爐6室與7室運(yùn)行模式比較目前，采用6室焙燒運(yùn)行（3個(gè)預(yù)熱爐室，3個(gè)加熱爐室）的模式來進(jìn)行陽極焙 燒熱處理是國(guó)內(nèi)炭素行業(yè)的普遍做法，但6室焙燒模式存在著可靠性差，牛產(chǎn) 效率低，所排出的煙氣氧含量較高，各項(xiàng)消耗普遍較高等缺點(diǎn)，迫切需要采用 一種新的陽極焙燒方式改進(jìn)陽極焙燒。為此，技術(shù)人員對(duì)陽極焙燒爐焙燒工藝過程不斷進(jìn)行探索、試驗(yàn)，最終提出了在 原6室運(yùn)行模式基礎(chǔ)上增加1個(gè)預(yù)熱爐室，優(yōu)化為4個(gè)

7、預(yù)熱爐室，3個(gè)加熱爐室 7室運(yùn)行焙燒模式，取得了較好成果，并推廣應(yīng)用，7室運(yùn)行示意圖如圖1所 zjl o2陽極焙燒爐7室運(yùn)行技術(shù)特點(diǎn)2.1充分利用余熱，有效提高陽極制品最終溫度 傳統(tǒng)6室焙燒模式由3個(gè)預(yù)熱爐室、3個(gè)加熱爐室所組成，燃燒系統(tǒng)按順時(shí)針運(yùn) 轉(zhuǎn)。7室焙燒技術(shù)采用4個(gè)預(yù)熱爐室，3個(gè)加熱爐室，有效延長(zhǎng)了預(yù)熱區(qū)升溫，可充分利用余熱，提高陽極制品的最終溫度。6室焙燒模式下燃燒系統(tǒng)3p變4p時(shí) 煙氣溫度在920°c左右，陽極制品溫度在580600°co 7室模式運(yùn)行下3p變4p 吋煙氣溫度在960°c左右，陽極制品溫度在600630°c。在嚴(yán)格遵循“兩頭快

8、、 中間慢”的原則下，有效提高了預(yù)熱區(qū)陽極制品的溫度。brzpr hr：陽極冷卻方向冷卻區(qū)：c；預(yù)熱區(qū)：ip、2p、3p、4p；加熱區(qū);圖 1 7 室焙燒運(yùn)行示意圖 fig. 1 sketch of seven-section baking operation 下載原圖對(duì)在1焙燒爐運(yùn)行7室焙燒運(yùn)行模式下33個(gè)周期與在2焙燒爐6室焙燒運(yùn)行模 式下的陽極制品溫度進(jìn)行了對(duì)比。6室焙燒模式按192 h升溫曲線運(yùn)行，7室焙 燒模式按224 h時(shí)升溫曲線運(yùn)行，32h相同的移爐周期。6室焙燒運(yùn)行模式下的 陽極制品最終焙燒溫度在1 0751 085°c, 7室焙燒運(yùn)行模式下的陽極制品最終 溫度達(dá)到1

9、 090°c以上，最高可達(dá)到1 10ctc,陽極制品最終溫度得到顯著提高, 如圖2所示。2.2可有效降低陽極制品的電阻率為了分析7室焙燒運(yùn)行模式下制品的各項(xiàng)理化指標(biāo)情況，重點(diǎn)對(duì)1焙燒爐焙燒后 陽極的理化指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè)分析，在6室焙燒模式運(yùn)行與7室焙燒運(yùn)行模式下的 相同料箱及位置分別鉆取48個(gè)陽極制品對(duì)其理化指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。6室模式運(yùn)行 下陽極制品的電阻率平均在56 p q m, 一級(jí)品合格率在75%以上。7室模式運(yùn) 行下陽極制品的電阻率平均值55 y q m, 一級(jí)品合格率高達(dá)90%以上，7室焙 燒技術(shù)下焙燒后陽極制品電阻率有下降趨勢(shì)，而口保持穩(wěn)定，陽極一級(jí)品合格 率顯著提高，如圖3所

10、示。110551- aen 1*o 5o 9i oii 11oj. almriudlll l0 5 0 5 9x87 o o o o圖2兩種模式下陽極制品最終溫度對(duì)比fig. 2 the final temperature comparison of anode in two baking modes下載原圖6058565452 0102030time t /h圖3兩種模式下陽極電阻率對(duì)比圖fig. 3 comparison of anode electrical resistivity in two baking modes 下載原圖所以，1焙燒爐運(yùn)行使用7室焙燒技術(shù)延長(zhǎng)了焙燒最高溫度的恒溫

11、吋間，提高了 陽極制甜的終點(diǎn)溫度，使陽極電阻率得到下降。2.3有效縮短焙燒升溫曲線焙燒6室運(yùn)行模式有6個(gè)爐室循環(huán)移動(dòng)組成，一般采用192 h升溫曲線，系統(tǒng)移 動(dòng)周期為32 ho系統(tǒng)移動(dòng)前，6p閉火時(shí)陽極制品溫度有時(shí)達(dá)不到1 080°c,必 須采用壓爐方式才能使陽極制品溫度達(dá)到1 080°c以上，各項(xiàng)理化指標(biāo)才能達(dá)到 技術(shù)要求。采用7室焙燒模式后，提高了陽極制品在預(yù)熱階段的升溫，陽極制品 溫度在運(yùn)行31 h后便達(dá)到了 1 090°c,經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)理化指標(biāo)達(dá)到技術(shù)要求。公 司隨即把原7室運(yùn)行224 h升溫曲線32 h的移動(dòng)周期優(yōu)化為7室運(yùn)行217 h升 溫曲線，31 h

12、移動(dòng)周期，縮短了焙燒升溫曲線。與32 h移動(dòng)周期相比，每臺(tái)焙 燒爐1年可提高焙燒產(chǎn)量4 000 to因而，7室焙燒技術(shù)有效縮短了焙燒升溫曲 線，増加了焙燒產(chǎn)能，解決了縮短焙燒時(shí)間，提高陽極質(zhì)量的瓶頸問題。2.4有效延長(zhǎng)焙燒最高溫度的恒溫時(shí)間 焙燒爐6室運(yùn)行模式有6個(gè)爐室循環(huán)移動(dòng)組成，一般采用192 h升溫曲線，系統(tǒng) 暫動(dòng)周期為32h,焙燒終點(diǎn)溫度在1 170°c,最終焙燒溫度恒溫64h,如表1所 zj o 采用7室焙燒技術(shù)，可有效提高5p起始溫度，預(yù)熱爐室內(nèi)陽極揮發(fā)分揮發(fā)吋間 延長(zhǎng)，使揮發(fā)分揮發(fā)更徹底，而且升溫速率慢，提高陽極制品結(jié)焦值。因預(yù)熱時(shí) 間長(zhǎng)，陽極制品溫度有所提升，5p起始

13、溫度同比6室運(yùn)行提高4(t50°c，而且可 延長(zhǎng)最終焙燒溫度的恒溫時(shí)間，可延長(zhǎng)56 h,使焙燒最高溫度恒溫達(dá)到70 ho 通過提高起始溫度，延長(zhǎng)恒溫時(shí)間可適當(dāng)降低焙燒爐終點(diǎn)溫度，陽極制品同樣 可達(dá)到較好的焙燒效果，各項(xiàng)理化指標(biāo)達(dá)到技術(shù)要求。適當(dāng)降低焙燒爐終點(diǎn)溫度, 可減少焙燒爐火道墻變形，延長(zhǎng)焙燒爐使用壽命，如表2所示。2. 5有效增加燃燒空間采用6室模式焙燒過程邊部火道升溫慢、揮發(fā)分逸出嚴(yán)重滯后、溫差較大是影響 升溫的一大難題，如果控制不好邊部火道與中間火道的溫差一般可達(dá)到 100200°c,過大的溫差在焙燒過程對(duì)預(yù)焙陽極的各項(xiàng)理化指標(biāo)產(chǎn)生較大影響。通過采用7室焙燒模式有

14、效延長(zhǎng)了預(yù)熱區(qū)升溫，延長(zhǎng)揮發(fā)分燃燒時(shí)間及空間， 邊部火道與中間火道揮發(fā)分揮發(fā)燃燒保持同步前移，揮發(fā)分能夠充分燃燒。進(jìn)入 加熱爐室時(shí)邊部火道溫度能夠達(dá)到設(shè)定曲線，實(shí)際火道溫度與設(shè)定值溫度偏差 可控制在-20°c以內(nèi)，各火道均衡升溫。2. 6降低燃?xì)庀?室焙燒模式可有效提高煙氣溫度，充分利用余熱，提高預(yù)熱區(qū)陽極制品溫度， 降低天然氣消耗。燃燒系統(tǒng)噴氣功率是天然氣消耗高低的主要控制指標(biāo)之一，7 室焙燒模式有效提高了焙燒爐的蓄熱能力，在加熱爐室5p、6p、7p升溫過程燃 氣噴氣功率呈上升、穩(wěn)定、下降趨勢(shì)。5p升溫過程噴氣功率一般在60% 100%, 6p 恒溫階段噴氣功率一般在40%、50

15、%,到7p恒溫階段噴氣功率-般在10%30%,如 表3所示。表6 室焙燒 192 h 升溫曲線 table 1 the 192 h heating curve of six-section in the furnace下載原表爐室升溫區(qū)間/°c升溫速度/t/hip20062010.()2p、3p6209204.74p920-11207.41120117010.05p11701170恒溫6p1170-1170恒溫表 2 7 室焙燒 224 h 升溫曲線 table 2 the 224 h heating curve of seven-section in the fur-nace下載原

16、表爐室升溫區(qū)間/°c升溫速度/°c/hip300620102p、3p、4p62()96()2.655p96()116071100160010116()1160恒溫6p116()1160恒溫7p116()1160恒溫表3 7室焙燒模式下各燃燒架噴氣功率table 3 the jet power of every burning frame for seven sec-1ions baking mode卜 載原表火道溫度/°c5p6p7p5p1#110011601160852#110011601160703#110011601160654#11001160116060

17、5#110011601160656#110011601160607#110()11601160658#110011601160709#11001160116080經(jīng)過規(guī)范調(diào)溫操作，合理利用助燃空氣。公司2016年1焙燒爐7室運(yùn)行模式下 同比2015年6室焙燒模式運(yùn)行下每噸陽極降低天然氣消耗10叫對(duì)比見圖4o公 司年產(chǎn)預(yù)焙陽極30萬t,采用7室焙燒模式運(yùn)行后，每年可以節(jié)約天然氣300 萬in,按天然氣市場(chǎng)價(jià)每立方米2. 3元計(jì)算，每年可節(jié)省燃?xì)赓M(fèi)用達(dá)690萬元。2.7投資小，社會(huì)效益明顯炭陽極7室焙燒運(yùn)行技術(shù)是在焙燒爐原6室運(yùn)行模式下進(jìn)行的優(yōu)化，通過重新制 定升溫曲線，調(diào)整負(fù)壓，在原有基礎(chǔ)上增加

18、了 1個(gè)預(yù)熱爐室，無需增加生產(chǎn)成 本。通過增加1個(gè)預(yù)熱爐室，有效延長(zhǎng)了煙氣在焙燒爐屮流動(dòng)時(shí)間，增加了揮發(fā) 分、天然氣燃燒空間及燃燒時(shí)間，從而提高燃燒效果，有效降低了煙氣中no*和 thc化合物的排放，改善了環(huán)境，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。80l4001raa aa123456789month圖4 1焙燒爐2015年與2016年燃?xì)庀膶?duì)比fig. 4 gas consumption comparison of 1 baking furnace in2015 and 2016 下載原圖3結(jié)論與傳統(tǒng)炭陽極焙燒爐6室運(yùn)行方式相比，采用焙燒爐7室運(yùn)行方式可充分利用預(yù) 熱區(qū)熱量，有效提高陽極制品溫度，降低陽極電阻率;并可以有效縮短焙燒升溫 曲線，降低焙燒終點(diǎn)溫度，提高焙燒產(chǎn)能，降低焙燒過程天然氣消耗;可有效使 排出的揮發(fā)分充分燃燒，各火道升溫均衡，增加燃燒時(shí)間及空間，提高燃燒效 果，有效減少煙氣中ncx和thc化合物排放；同吋，焙燒爐7室運(yùn)行投資小，對(duì)