【技术】阳极焙烧炉炉面冒烟、结焦问题如何解决?

发布时间: 2023-09-22 14:17:53 作者:中商碳素研究院


焙烧炉作为预焙阳极生产过程中的关键设备,其炉面冒烟、结焦直接影响阳极焙烧质量。本文立足于阳极焙烧炉运行中存在的炉面冒烟、结焦问题,着重从耐火材料及工艺操作方面给出具体解决方法。供炭素企业参考借鉴。


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一、阳极焙烧炉运行中出现的问题

(一)炉面冒烟

阳极焙烧炉在正常运行时,炉面偶发冒烟现象。在冷却炉室,炉面上出现大面积黄色物质,用工具铲开后,填充焦呈现润湿状。此现象不仅污染工作环境,同时也造成了能源浪费。

炉面冒烟一般为预热区阳极温度偏低,挥发分未能在预热区完全挥发,大部分挥发分进入强制加热区排出,但此时火道内负压较低,且挥发分进入火道的通道不畅,导致在阳极顶部的填充焦层积聚,在强制加热区甚至冷却区最终形成挥发分的结焦硬化。


(二)排烟架结焦

生产移炉时,在排烟架各火道支管底部出现结焦物质,在排烟架主管内有类炭黑物质。

排烟架结焦,主要原因是火道氧气含量不够或挥发分排除没达到着火点,大量烟气沿水平方向从分流孔通过,造成火道上下温差大、料箱温度分布不均。


(三)炉墙结焦,立缝堵塞

焙烧炉出炉后,料箱壁上出现结焦现象,导致火道墙立缝堵塞,不能及时排除挥发分,炭块传热受影响。

炉墙结焦,立缝堵塞的主要原因是焙烧过程中填充焦与沥青焙烧为焦炭粘结在火道墙上。其次,筑炉过程中泥浆量控制不好也有可能发生此类情况。


二、综合影响因素

(一)耐火材料质量不合格

焙烧炉耐火材料的选择至关重要。若耐火材料中的氧化铝含量达不到标准,显气孔率高,耐火度达不到焙烧炉使用的理化指标,便会导致焙烧炉火道墙变形、塌陷。


(二)工艺操作不规范

1.火道墙修理过程中一边施工一边装炉,导致施工的材料与填充料混合;

2.阳极炭块装炉不规范,部分阳极炭块靠近火道墙,填充料布料不均匀;

3.天车工在装炉过程中碰撞火道墙,导致火道墙变形;

4.布、吸料管操作不当损伤炉面块和料箱;

5.炉底铺料和层间料分布不均,导致阳极炭块摆放不规则,影响焙烧质量。


三、改进措施

(一)严格控制耐火材料的理化指标

焙烧炉耐火材料的质量和正确使用决定焙烧炉的使用寿命,而焙烧炉使用的耐火砖是低蠕变、低气孔率的砖,所以对每一批到场的耐火砖要严格检验,取样化验。对检验不合格的材料全部退货,另外安排专人到中标的耐火材料生产厂家全程监造,为不影响修理进度可在生产过程中随机取样,做到材料质量与进度两不误。


(二)火道墙施工采取的措施

焙烧炉火道墙施工操作空间小,砌筑质量要求高,在整面火道墙上距炉子上表面600mm以下,距料箱底200mm以上,要求砖的立缝厚度为2±0.5mm,且不打泥浆,卧缝打泥浆要均匀、饱满,所有边部火道的外侧火道墙在砌筑时,砖缝均应达到灰浆饱满。砌砖时,除上述区域的立砖缝外,其余砖缝内的泥浆要均匀、饱满,不得出现空缝,禁止向空缝中补灌泥浆。每砌0.5m高度需清理泥浆,不容许砖和泥浆掉进火道墙内,防止填充焦与沥青焙烧为焦炭粘结在火道墙上。

每层墙高度与横墙每层高度同步,并且要求每皮砖要拉双线砌筑,火道两端的膨胀缝每砌一皮填纤维毡。火道墙上的拉砖与火道砖同时砌筑,砌体的砖缝必须错开,错缝的游移范围要符合炉子砌筑的质量检验标准所规定的范围,不得有通缝。为防止出现三角缝,在砌每块火道砖时,在立缝端放入2.5mm厚的纸片。


(三)装炉前采取的措施

装炉前检查料箱,对裂缝进行勾缝处理。每次装炉之前将粘结在火道墙上的焦炭清理干净,对所有立缝不通之处全部清理畅通,保证挥发分顺利进入火道,防止火焰不走正道,温度出现死角现象,及时清理排烟架结焦,加强对鼓风机及排烟架负压的调节、控制。


(四)工艺操作需采取的措施

安排专人指挥天车,严禁装出、炉的阳极炭块碰撞火道墙,每道墙修理完成后组织验收再进行装炉作业,杜绝边施工边装炉。炉底铺料和层间料之间保持平整,阳极炭块装在料箱的中间位置,保证箱体内的温度均匀,提高阳极炭块的整体质量。优化焙烧工艺参数,火道负压、天然气压力等工艺参数合理匹配,使烟气按照W方式通过火道,控制火道上下温差,确保料想温度分布均匀。