王群

摘 要：介紹了對陽極焙燒節(jié)能方面所做的一系列研究，通過天然氣替代重油、增加爐室各部位密封減少漏風(fēng)量，優(yōu)化焙燒曲線，提高焙燒產(chǎn)能，保證焙燒溫度的條件下低負壓小風(fēng)量操作，解決了天然氣單耗過高的控制難題，為企業(yè)節(jié)能增效探明新的技術(shù)路線。

關(guān)鍵詞：焙燒；陽極；節(jié)能；措施

中圖分類號：TB 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3198（2015）14-0222-01

1 主要改造內(nèi)容

1.1 天然氣替代重油

某企業(yè)焙燒系統(tǒng)燃燒裝置及控制系統(tǒng)為法國進口設(shè)備，自投產(chǎn)以來一直使用重油作為燃料，其設(shè)備在使用過程中的磨損與老化，主要表現(xiàn)在排煙架蝶閥電機和開度電路板易燒、測壓系統(tǒng)不穩(wěn)定、鼓風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)常堵塞、爐面防爆插座燒損嚴(yán)重、爐室變形下陷支管伸縮量不夠等，已不能滿足生產(chǎn)需要。天然氣作為一種新型環(huán)保節(jié)能資源，具有使用安全、潔凈等優(yōu)勢，可以大幅降低燃料成本，改善現(xiàn)場環(huán)境。實施“油”改“氣”主要完成焙燒爐燃燒及控制系統(tǒng)的燃料更換，保留重油燃燒及控制系統(tǒng)，增加天然氣的燃燒及控制功能，利用重油燃燒及控制系統(tǒng)的部分設(shè)備完成對焙燒爐的加熱控制。

1.2 優(yōu)化焙燒曲線

為了提升煤瀝青的殘?zhí)柯?，通過對焙燒曲線進行優(yōu)化，均衡火道間、火道內(nèi)的溫度，從而使煤瀝青能夠均勻緩慢地揮發(fā)，達到提高預(yù)焙陽極的成品率和理化性能。在優(yōu)化焙燒過程中，使高溫燃燒前區(qū)溫度升高，前移煤瀝青揮發(fā)份發(fā)揮位置，通過充分燃燒的揮發(fā)份同，產(chǎn)生大量熱量，減少對燃料的使用量。通過高溫保溫時間的延長，提高了預(yù)焙陽極內(nèi)部微晶的尺寸并可使內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密化。

1.3 強化爐室密封

在重油改天然氣試運行階段，使用初期天然氣耗氣量大、單耗高，通過加強對各泄漏點的密封，以達到減少氣耗、提高焙燒質(zhì)量的目的。

1.3.1 選用合適的密封材料

采用硅酸鋁纖維氈，硅酸鋁纖維氈具有低導(dǎo)熱率、低熱容量，有良好的絕熱、吸音特性，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及抗震性。所有密封點使用硅酸鋁纖維氈進行密封。

1.3.2 邊火道的密封

系統(tǒng)在運行過程中，邊火道由于漏風(fēng)嚴(yán)重，火道溫度低于設(shè)定溫度，造成系統(tǒng)溫差較大，炭塊不均質(zhì)。因此，對邊火道的膨脹縫進行深度密封。邊火道的槽鋼下的膨脹縫必須用耐火纖維氈填塞飽滿，填塞完后，槽鋼水平卡放在膨脹縫上。

1.3.3 各密封點使用硅酸鋁纖維氈進行密封

爐室密封：火道墻裂紋修復(fù)、橫墻裂紋修復(fù)、火道口裂紋修復(fù)、澆筑塊裂紋修復(fù)、邊火道膨脹縫密封、預(yù)熱區(qū)塑料布密封；燃燒系統(tǒng)密封：排煙架支管與爐室連接、冷卻架支管密封、火道蓋密封、燃燒器底座、測溫測壓底座密封；凈化系統(tǒng)密封：環(huán)形煙道蝶閥密封、防爆口密封；通過對關(guān)鍵泄漏點的密封，減少漏風(fēng)量，加強保溫減少散熱。

1.3.4 提高裝爐作業(yè)質(zhì)量

天車鋪填充料要鋪設(shè)均勻平整，鋪料厚度嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)要求進行操作。炭塊擺放位置要居中，不能出現(xiàn)炭塊倒靠在火道墻上。

1.3.5 嚴(yán)格執(zhí)行扎料作業(yè)

每個爐室的頂料必須用專用扎料工具進行扎料。頂層填充料需將扎料工具插入深1.5m進行扎料，緊密連扎，特別是料箱的四個角一定要扎實。扎完料要平整夯實料箱四周填充料，火道墻上的填充料要清掃干凈，平整料箱填充料，使填充料四棱見方。

1.3.6 做好爐室日常維護工作

爐室漏風(fēng)影響因素之一是日常維護工作不到位，為此，將爐室維護作為重點基礎(chǔ)工作加以要求，尤其是火道墻與橫墻的維護：裝爐時爐室底部不允許有雜物；火道墻頂與火道墻壁上必須清理干凈；料箱頂部橫墻膨脹縫、伸縮縫的維護；火道墻裂開的縫與揮發(fā)縫的填補。

1.4 低負壓小風(fēng)量操作

較低的支管負壓可以為實現(xiàn)較低的焙燒總負壓打下良好的基礎(chǔ)。通過嚴(yán)格控制支管負壓（邊火道-140～-160 Pa 中間火道-70～-120Pa）以減小風(fēng)量達到降耗的目的。首先，確保1P（排煙架所處位置）前有密封好的爐室，同時增設(shè)一排擋風(fēng)板，可以為較低的焙燒負壓打下良好的基礎(chǔ)；其次，控制各密封點密封，減少冷空氣進入火道。

2 改造效果

企業(yè)焙燒系列共分兩個系統(tǒng)36爐室運轉(zhuǎn)，每個系統(tǒng)有18個爐室。自投產(chǎn)以來焙燒系統(tǒng)采用重油作為燃料，2011年12月30日開始投入使用天然氣，2012年1月13日全部投入使用天然氣。采用一系列節(jié)能措施，整個焙燒過程耗氣少，低溫區(qū)及加熱區(qū)火道溫度平穩(wěn)，經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)良好。

2.1 工藝技術(shù)指標(biāo)

2.1.1 支管負壓

焙燒爐實施節(jié)能措施后，排煙架正常火道和邊火道支管負壓逐月降低，啟動三個月之后達到目標(biāo)值，具體控制參數(shù)見表1。

2.1.2 低溫區(qū)溫差

某企業(yè)焙燒爐實施節(jié)能措施后，低溫區(qū)溫差逐月減小，啟動三個月溫差從啟動時的215℃減小至102℃，啟動六個月溫差減小至60℃。具體控制參數(shù)見表2。

2.1.3 炭塊溫度

某企業(yè)焙燒爐實施節(jié)能措施后，炭塊溫度在啟動六個月達到1051℃，達到設(shè)定目標(biāo)值。

2.1.4 終溫保溫時間

在制定焙燒曲線時，應(yīng)該在預(yù)焙陽極質(zhì)量、能耗與保溫時間中尋找一個最佳平衡點，實施節(jié)能措施后，焙燒終溫保溫時間見表3。

2.2 經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)

企業(yè)炭素焙燒系統(tǒng)應(yīng)用綜合節(jié)能技術(shù)后，焙燒用電量大幅降低，啟動后焙燒爐運行穩(wěn)定、天然氣消耗、電耗等經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)良好。具體經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)見表4。

由表4可以看出，某企業(yè)2013年焙燒天然氣單耗為68.8m3/t，較2012年下降16.22m3/t；風(fēng)機電單耗26.24kWh/t，較2012年下降23.23kWh/t，經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)良好。

3 結(jié)論

（1）建立“通過天然氣替代重油作為焙燒燃料、增加爐室各部位密封減少漏風(fēng)量，優(yōu)化焙燒曲線，低負壓小風(fēng)量操作，殘極作填充料，以達到節(jié)能降耗”的技術(shù)思路。

（2）通過對爐體、爐面各細節(jié)部位密封，提高焙燒產(chǎn)能，保證焙燒溫度的條件下低負壓小風(fēng)量操作，解決了天然氣單耗過高的控制難題，為企業(yè)提產(chǎn)節(jié)能增效探明新的技術(shù)路線。

（3）穩(wěn)定的生塊體積密度（年平均1.63g/cm3），保證了炭塊質(zhì)量穩(wěn)定。

參考文獻

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