陈 杰

（贵阳铝镁设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550081）

罐式煅烧炉作为炭素生产主要设备之一，具有煅烧质量稳定，炭质烧损少，无外加燃料煅烧石油焦等优点[1]。煅烧是煅烧炉将生石油焦在隔绝空气的情况下进行间接加热，除去生石油焦中的水分和挥发份，使石油焦真密度和导电性增加的过程。煅烧炉性能的优劣，直接影响煅后焦的质量和产能，而影响煅烧炉性能的关键一步就是烘炉启动。

1 烘炉的目的

据统计，一台40罐的新砌筑的煅烧炉含有的水分约有300吨，由此可见罐式炉砌体含水分是相当大的。烘炉是将新建的炉子用外加燃料加热的方式排出耐火材料中的水分，并在保持炉体严密性良好的前提下，按照既定的升温曲线把炉子加热而达到生产时持续高温使用状态的性能。烘炉的目的有以下几点：①排出砌筑灰浆和耐火砖体中含有的水分；②使砌筑灰浆与砖体烧结；③使耐火砖，尤其是硅砖均匀膨胀，避免炉体变形或出现较大裂缝[2]。

2 升温曲线的制定

罐式炉的烘炉曲线的制定依据是保证在整个烘炉过程中不损害炉体的严密性的情况下，根据耐火材料厂家提供的耐火砖物理化学性能、成分、不同温度区间的硅砖膨胀特性以及煅烧烘炉经验制定而成的。通常情况下，罐式煅烧炉的烘炉分为前期的低温干燥阶段和后期的烘炉升温两个阶段，前期的干燥阶段主要是排除砌体中的水分，砌体内的水份可分为附着水和结晶水两类，当砌体受热到45℃时，附着水便可排出；而当砌体受热到105℃时，结晶水才能排出。在前期干燥过程中，保持缓慢升温，防止耐火材料因为水分扩散不平衡而出现裂纹甚至变形。烘炉升温期主要是将砌体逐渐加热直到炉子达到生产时持续高温使用状态的性能。罐式炉炉体主要由硅砖、粘土砖砖等组成，硅砖和粘土砖性能指标对比见表1。

表1 硅砖和粘土砖性能指标对比表

由于煅烧炉罐体核心部分是硅砖，因此，应按照硅砖随温度升高而膨胀的特性来制定升温曲线。但硅砖的耐急冷急热性能较差，在温度波动剧烈时，组成硅砖的主要成分SiO2瞬间发生了晶态的转变，进而造成了硅砖的体积急剧的膨胀和收缩。实践证明，行之有效的日膨胀率为0.03%～0.035%。另外，烘炉曲线必须满足每层火道都能均匀地升温，同时要兼顾考虑耐火材料的物理化学性能、炉子的砌筑质量等。根据以上几个原则，得出理论升温曲线，见表2：

表2 理论升温曲线表

3 烘炉过程中的负压、温度以及弹簧调节

3.1 负压调节

通常情况下，遵循以下几个原则来调节负压：第一、负压随着温度的上升而逐渐加大；第二，边部火道的负压相对中间火道负压要大。

第三，负压的加大要随首层火道至八层火道温差的加大而逐渐加大；第四，火道与火道间的压差用七八层火道间的负压拉板来调节，汇总烟道处总负压的调整用排烟机进出口闸门、烟道闸门和排烟机冷空气进口闸门来调节。八层、首层的负压在点火时可分别控制在12Pa和20Pa左右，以后的负压随着炉温的上升而逐步递增。负压递增的调节详见表3烘炉全过程八层负压变化情况表。

表3 烘炉全过程八层负压变化情况表

3.2 温度调节

在烘炉过程中，首层和八层尾端的温度为主要控制温度，首层和八层尾端的温度每10至20分钟测量一次，其它层火道温度每两小时测量一次。根据实际生产经验，可以从以下几个方面来调节温度：①在保持天燃气压力稳定的情况下，根据实际测量的温度情况调节天燃气的用量；②温度受负压的影响较大，炉子温度的升高与负压的调高成正比关系。③烘炉过程中，炉体表面或多或少都会出现裂缝，这种情况下冷空气的渗入会降低边火道的温度。因此，要及时地用石棉绳对外墙表面裂缝进行堵塞，烘炉结束后，统一在所有的裂缝处灌注鸡毛耐火灰浆，保证炉体的严密性。④随着炉温的升高，边火道应适当地多加燃料，同时调节负压来降低各层火道的温差。

3.3 弹簧调节

护炉弹簧吨位的调节以调整其长度来实现，每根弹簧的吨位都对应不同的长度，烘炉时弹簧的吨位通常根据表4中不同的温度区间来调节。

表4 不同温度区间的弹簧吨位表

4 结语

本文中烘炉升温曲线的得出，烘炉过程中负压、温度以及弹簧等的调节方法都是生产一线老调温工经过多年实践总结出来的，并于近年广泛应用于国内外罐式煅烧炉的烘炉，且都取得了很好的效果。本文中的方法可为以后的烘炉提供参考。