刘瑞然,王 力,马正清

(1.索通发展股份有限公司,山东 德州 251500;2.南山铝业股份有限公司,山东 龙口 265700)

焙烧是阳极生产中工艺最复杂、耗能最大的工序,阳极质量的好坏很多程度上取决于焙烧工艺参数的调整及过程控制的精细程度。山东某大型预焙炭阳极生产企业阳极成品率低、天然气消耗量较大,为此企业通过加强焙烧炉火道燃烧状况的诊断,积极寻求工艺技术的改进,使得天然气单吨耗气量下降,从而达到降低能耗,进而实现减碳、低碳运行。

1 企业焙烧炉现状

企业拥有三台36室敞开式、w型环式焙烧炉,每个炉室由9条火道8个料箱组成,主要技术参数见表1。装炉方式为侧立装三层,每层七块,每箱二十一块,阳极设计产能每台炉:80,000～90,000 t/a。每台炉都采用双火焰系统,每个火焰系统由18个炉室组成,其中焙烧炉室(3个)、预热炉室(3个)、冷却炉室(7个)、密闭炉室(1个)、装出炉炉室(2个)、待修炉室(2个),见图1。使用天然气作燃料,正常生产采取28～36小时周期,168～216小时焙烧曲线,冷却时间:168～210小时。火道最高温度1200 ℃,阳极终温≥1050 ℃。

表1 焙烧炉主要技术参数

图1 焙烧炉俯视图

从生产现场调查来看,焙烧炉燃烧装置及控制系统自动化程度较高,但工艺控制参数和工况的不合理、调整不及时,导致天然气单耗偏高。表2对该企业2019年5月～2020年4月天然气单耗进行统计,均值消耗量为63.29 Nm3/t,整体波动较大且处于较高的状态,天然气单耗量存在下降的空间。

表2 焙烧炉天然气单耗现状调查表

2 天然气消耗偏高的原因分析

从焙烧炉运行现状看,焙烧炉火道燃烧系统控制不理想,主要表现在烟道及净化系统中的焦油较多、生制品挥发分挥发位置及燃烧紊乱、炉面温度较高,燃烧炉室保温不良,焙烧炉火道墙维护不到位等现象。……