炭阳极焙烧炉7室运行实践

1、炭阳极焙烧炉7室运行实践邢召路高守磊王素生摘要：传统阳极焙烧炉采用6室焙烧运行方式，具有阳极焙烧处理温度难控制，阳极 制品最终温度难保证等缺点和不足，通过对阳极焙烧炉燃烧系统运行过程的研 究，应用焙烧炉7室焙烧技术对炭阳极进行焙烧，改善了制品焙烧温度，有效 地提高了产甜质量，降低了燃气消耗，为国内同行业阳极焙烧炉的生产运行提 供了有益借鉴。关键词：炭阳极;焙烧炉;7室运行;制品温度;作者简介：邢召路（1982-），男，主要从事铝用炭素生产管理与研究工作。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在阳极的整个生产工序中，焙烧工序成本是最大的山

5、。阳极焙烧是在填充料保 护下进行高温热处理，使煤沥青炭化的工艺过程及1。焙烧热处理温度高，有利 于制品内部微晶生成增长，利于降低阳极电阻率，提高抗氧化性rl环式焙烧 炉的运行就是火焰系统按一定的作业周期周而复始地循环，火焰系统沿环形路 线移动，所包含的炉室号逐渐在变换。火焰系统中的每个炉室都依次经历烟气预 热、焙烧和冷却3个阶段。每个炉子中的耐火材料、制品、填充料都要经过从常 温升到1 250°c,然后经过保温、降温、冷却到常温的一个过程血。但焙烧升 温过程中温度不易控制，如果控制不好，容易造成阳极理化指标差，各项消耗 高，经济效益低。针对以上难题，很多预焙阳极生产厂家都在不断探索和

6、优化焙烧工艺，但缩短 焙烧时间、提高阳极质量依然是个瓶颈问题，山东某公司通过改变传统阳极焙烧 炉6室运行的方式，采用7室焙烧技术，缩短了阳极焙烧时间，并提高阳极质量, 取得了较好的社会效益及经济效益。1阳极焙烧炉6室与7室运行模式比较目前，采用6室焙烧运行（3个预热炉室，3个加热炉室）的模式来进行阳极焙 烧热处理是国内炭素行业的普遍做法，但6室焙烧模式存在着可靠性差，牛产 效率低，所排出的烟气氧含量较高，各项消耗普遍较高等缺点，迫切需要采用 一种新的阳极焙烧方式改进阳极焙烧。为此，技术人员对阳极焙烧炉焙烧工艺过程不断进行探索、试验，最终提出了在 原6室运行模式基础上增加1个预热炉室，优化为4个

7、预热炉室，3个加热炉室 7室运行焙烧模式，取得了较好成果，并推广应用，7室运行示意图如图1所 zjl o2阳极焙烧炉7室运行技术特点2.1充分利用余热，有效提高阳极制品最终温度 传统6室焙烧模式由3个预热炉室、3个加热炉室所组成，燃烧系统按顺时针运 转。7室焙烧技术采用4个预热炉室，3个加热炉室，有效延长了预热区升温，可充分利用余热，提高阳极制品的最终温度。6室焙烧模式下燃烧系统3p变4p时 烟气温度在920°c左右，阳极制品温度在580600°co 7室模式运行下3p变4p 吋烟气温度在960°c左右，阳极制品温度在600630°c。在严格遵循“两头快

8、、 中间慢”的原则下，有效提高了预热区阳极制品的温度。brzpr hr：阳极冷却方向冷却区：c；预热区：ip、2p、3p、4p；加热区;图 1 7 室焙烧运行示意图 fig. 1 sketch of seven-section baking operation 下载原图对在1焙烧炉运行7室焙烧运行模式下33个周期与在2焙烧炉6室焙烧运行模 式下的阳极制品温度进行了对比。6室焙烧模式按192 h升温曲线运行，7室焙 烧模式按224 h时升温曲线运行，32h相同的移炉周期。6室焙烧运行模式下的 阳极制品最终焙烧温度在1 0751 085°c, 7室焙烧运行模式下的阳极制品最终 温度达到1

9、 090°c以上，最高可达到1 10ctc,阳极制品最终温度得到显著提高, 如图2所示。2.2可有效降低阳极制品的电阻率为了分析7室焙烧运行模式下制品的各项理化指标情况，重点对1焙烧炉焙烧后 阳极的理化指标进行了检测分析，在6室焙烧模式运行与7室焙烧运行模式下的 相同料箱及位置分别钻取48个阳极制品对其理化指标进行检测。6室模式运行 下阳极制品的电阻率平均在56 p q m, 一级品合格率在75%以上。7室模式运 行下阳极制品的电阻率平均值55 y q m, 一级品合格率高达90%以上，7室焙 烧技术下焙烧后阳极制品电阻率有下降趋势，而口保持稳定，阳极一级品合格 率显著提高，如图3所

10、示。110551- aen 1*o 5o 9i oii 11oj. almriudlll l0 5 0 5 9x87 o o o o图2两种模式下阳极制品最终温度对比fig. 2 the final temperature comparison of anode in two baking modes下载原图6058565452 0102030time t /h图3两种模式下阳极电阻率对比图fig. 3 comparison of anode electrical resistivity in two baking modes 下载原图所以，1焙烧炉运行使用7室焙烧技术延长了焙烧最高温度的恒温

11、吋间，提高了 阳极制甜的终点温度，使阳极电阻率得到下降。2.3有效缩短焙烧升温曲线焙烧6室运行模式有6个炉室循环移动组成，一般采用192 h升温曲线，系统移 动周期为32 ho系统移动前，6p闭火时阳极制品温度有时达不到1 080°c,必 须采用压炉方式才能使阳极制品温度达到1 080°c以上，各项理化指标才能达到 技术要求。采用7室焙烧模式后，提高了阳极制品在预热阶段的升温，阳极制品 温度在运行31 h后便达到了 1 090°c,经检测各项理化指标达到技术要求。公 司随即把原7室运行224 h升温曲线32 h的移动周期优化为7室运行217 h升 温曲线，31 h

12、移动周期，缩短了焙烧升温曲线。与32 h移动周期相比，每台焙 烧炉1年可提高焙烧产量4 000 to因而，7室焙烧技术有效缩短了焙烧升温曲 线，増加了焙烧产能，解决了缩短焙烧时间，提高阳极质量的瓶颈问题。2.4有效延长焙烧最高温度的恒温时间 焙烧炉6室运行模式有6个炉室循环移动组成，一般采用192 h升温曲线，系统 暫动周期为32h,焙烧终点温度在1 170°c,最终焙烧温度恒温64h,如表1所 zj o 采用7室焙烧技术，可有效提高5p起始温度，预热炉室内阳极挥发分挥发吋间 延长，使挥发分挥发更彻底，而且升温速率慢，提高阳极制品结焦值。因预热时 间长，阳极制品温度有所提升，5p起始

13、温度同比6室运行提高4(t50°c，而且可 延长最终焙烧温度的恒温时间，可延长56 h,使焙烧最高温度恒温达到70 ho 通过提高起始温度，延长恒温时间可适当降低焙烧炉终点温度，阳极制品同样 可达到较好的焙烧效果，各项理化指标达到技术要求。适当降低焙烧炉终点温度, 可减少焙烧炉火道墙变形，延长焙烧炉使用寿命，如表2所示。2. 5有效增加燃烧空间采用6室模式焙烧过程边部火道升温慢、挥发分逸出严重滞后、温差较大是影响 升温的一大难题，如果控制不好边部火道与中间火道的温差一般可达到 100200°c,过大的温差在焙烧过程对预焙阳极的各项理化指标产生较大影响。通过采用7室焙烧模式有

14、效延长了预热区升温，延长挥发分燃烧时间及空间， 边部火道与中间火道挥发分挥发燃烧保持同步前移，挥发分能够充分燃烧。进入 加热炉室时边部火道温度能够达到设定曲线，实际火道温度与设定值温度偏差 可控制在-20°c以内，各火道均衡升温。2. 6降低燃气消耗7室焙烧模式可有效提高烟气温度，充分利用余热，提高预热区阳极制品温度， 降低天然气消耗。燃烧系统喷气功率是天然气消耗高低的主要控制指标之一，7 室焙烧模式有效提高了焙烧炉的蓄热能力，在加热炉室5p、6p、7p升温过程燃 气喷气功率呈上升、稳定、下降趋势。5p升温过程喷气功率一般在60% 100%, 6p 恒温阶段喷气功率一般在40%、50

15、%,到7p恒温阶段喷气功率-般在10%30%,如 表3所示。表6 室焙烧 192 h 升温曲线 table 1 the 192 h heating curve of six-section in the furnace下载原表炉室升温区间/°c升温速度/t/hip20062010.()2p、3p6209204.74p920-11207.41120117010.05p11701170恒温6p1170-1170恒温表 2 7 室焙烧 224 h 升温曲线 table 2 the 224 h heating curve of seven-section in the fur-nace下载原

16、表炉室升温区间/°c升温速度/°c/hip300620102p、3p、4p62()96()2.655p96()116071100160010116()1160恒温6p116()1160恒温7p116()1160恒温表3 7室焙烧模式下各燃烧架喷气功率table 3 the jet power of every burning frame for seven sec-1ions baking mode卜 载原表火道温度/°c5p6p7p5p1#110011601160852#110011601160703#110011601160654#11001160116060

17、5#110011601160656#110011601160607#110()11601160658#110011601160709#11001160116080经过规范调温操作，合理利用助燃空气。公司2016年1焙烧炉7室运行模式下 同比2015年6室焙烧模式运行下每吨阳极降低天然气消耗10叫对比见图4o公 司年产预焙阳极30万t,采用7室焙烧模式运行后，每年可以节约天然气300 万in,按天然气市场价每立方米2. 3元计算，每年可节省燃气费用达690万元。2.7投资小，社会效益明显炭阳极7室焙烧运行技术是在焙烧炉原6室运行模式下进行的优化，通过重新制 定升温曲线，调整负压，在原有基础上增加

18、了 1个预热炉室，无需增加生产成 本。通过增加1个预热炉室，有效延长了烟气在焙烧炉屮流动时间，增加了挥发 分、天然气燃烧空间及燃烧时间，从而提高燃烧效果，有效降低了烟气中no*和 thc化合物的排放，改善了环境，提高了产品质量。80l4001raa aa123456789month图4 1焙烧炉2015年与2016年燃气消耗对比fig. 4 gas consumption comparison of 1 baking furnace in2015 and 2016 下载原图3结论与传统炭阳极焙烧炉6室运行方式相比，采用焙烧炉7室运行方式可充分利用预 热区热量，有效提高阳极制品温度，降低阳极电阻率;并可以有效缩短焙烧升温 曲线，降低焙烧终点温度，提高焙烧产能，降低焙烧过程天然气消耗;可有效使 排出的挥发分充分燃烧，各火道升温均衡，增加燃烧时间及空间，提高燃烧效 果，有效减少烟气中ncx和thc化合物排放；同吋，焙烧炉7室运行投资小，对