本文介紹了40罐8層火道順流罐式煅燒爐54天烘爐方案,通過縮短烘爐周期,減少了燃料消耗,并能盡快由烘爐模式轉(zhuǎn)換到生產(chǎn)模式,而且烘過的爐體變形小,符合耐火材料熱膨脹規(guī)律。
罐式煅燒爐在正常生產(chǎn)之前都要經(jīng)過烘爐過程,使用合格煅后焦填充爐體后點(diǎn)燃天然氣升溫,直至烘干水分達(dá)到生產(chǎn)要求的高溫狀態(tài),這個(gè)過程漫長(zhǎng)且消耗燃料,運(yùn)行成本高。
某公司在研究了以往煅燒爐的烘爐經(jīng)驗(yàn)后,結(jié)合自己砌爐的實(shí)際狀況,大膽提出了由傳統(tǒng)烘爐周期72天縮短到54天的烘爐新工藝。不僅滿足了爐體對(duì)烘爐升溫的要求,而且節(jié)約了燃料,并能及早轉(zhuǎn)入正產(chǎn)生產(chǎn)狀態(tài),有很大的經(jīng)濟(jì)效益。
1烘爐操作
某公司8臺(tái)40罐8層火道順流式罐式爐,設(shè)計(jì)產(chǎn)能28萬噸,第一、三、八層火道測(cè)溫度,第七層火道測(cè)負(fù)壓。烘爐期間以第一層火道溫度作為升溫依據(jù),第三、八層火道溫度為參考。烘爐以天然氣為燃料,預(yù)熱空氣從爐前、爐后分別進(jìn)入第一、二層火道,爐頂溢出揮發(fā)分從爐前、爐后分別進(jìn)入第一、二層火道。
1.1烘爐的目的
烘爐是將新建的爐子用外加熱源的方式逐出硅結(jié)構(gòu)體中的水分,并按升溫計(jì)劃把爐子加熱到生產(chǎn)使用的高溫狀態(tài),使泥漿燒結(jié)為一個(gè)整體而轉(zhuǎn)入生產(chǎn)。烘爐的目的有以下幾點(diǎn):
排出砌筑灰漿和磚體中含有的水分;使砌筑泥漿與磚體燒結(jié);
使耐火磚,尤其是硅磚均勻膨脹,避免爐體變形或出現(xiàn)較大裂縫。
1.2烘爐曲線制定的理論依據(jù)
由于罐式爐是一個(gè)復(fù)雜的砌筑體,各種材料有著不同的特性,所以要保證爐體的完整和密封,必須制定出合理的烘爐曲線和操作制度。罐式爐的烘爐曲線是根據(jù)不同溫度區(qū)間的硅磚膨脹特性,高溫荷重軟化點(diǎn),以及煅燒烘爐實(shí)踐而綜合制定的。
罐式爐爐體主要砌筑材料是硅磚,硅磚是由含石英(SiO2)很高的硅石經(jīng)粉碎、成型、灼燒以后制成的。具有導(dǎo)熱性好,高溫下荷重軟化點(diǎn)高和抗煅燒物料磨損等優(yōu)點(diǎn)(硅磚的耐火度可達(dá)1700一1050℃,在2MPa的荷重下,其荷重軟化點(diǎn)可達(dá):1640℃),但硅磚的耐急冷急熱性能差,劇烈的溫度波動(dòng)(熱震),它將會(huì)發(fā)生破損。
1.3烘爐曲線表
1.4烘爐過程控制
放空天然氣管道,檢測(cè)天然氣合格。
按兩頭向中間逐個(gè)點(diǎn)火,點(diǎn)火前要先將火把伸在噴管前,然后緩緩開啟天然氣閥門,調(diào)整天然氣量,點(diǎn)火完畢后調(diào)整火焰大小和爐子負(fù)壓,直到火焰正常穩(wěn)定(先點(diǎn)火,后送氣)。點(diǎn)火后認(rèn)真檢查各監(jiān)測(cè)點(diǎn)負(fù)壓,根據(jù)實(shí)際情況重新調(diào)整負(fù)壓。
火焰燃燒穩(wěn)定后,嚴(yán)格按照烘爐曲線升溫。100℃時(shí)開始按順序調(diào)整彈簧。當(dāng)溫度達(dá)到100℃以上時(shí)通冷卻循環(huán)水。當(dāng)溫度達(dá)到900℃以上時(shí),可以開始向料斗內(nèi)加石油焦,打開首層揮發(fā)份拉板,并以20kg/h的排料量排料,隨溫度上升,逐漸加大排料量并打開預(yù)熱空氣拉板。當(dāng)溫度達(dá)到1000℃時(shí),排料量可增加到60kg/h,排出的不合格料返回配料倉(cāng)。
當(dāng)溫度達(dá)到1250-1350℃時(shí),火道溫度基本穩(wěn)定,揮發(fā)分溢出正常時(shí),可以關(guān)閉天然氣閥門,拆除天然氣噴管,利用揮發(fā)份開始正常生產(chǎn)。石油焦經(jīng)煅燒后的料排出時(shí)要進(jìn)行理化分析,根據(jù)分析結(jié)果及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù),達(dá)到合格要求。當(dāng)烘爐到一定程度時(shí),爐頂打澆鑄料,爐體四周抹保溫材料。
2烘爐過程分析
本次烘爐以天然氣為燃料,利用火道的負(fù)壓將燃燒室內(nèi)的熱氣流吸入火道進(jìn)行烘爐。烘爐低溫階段為防止滅火,采用小負(fù)壓操作,隨著溫度的提高,負(fù)壓相對(duì)提高,后期加大負(fù)壓縮小各層火道間溫度,加快升溫速度。
在烘爐過程中,以爐高膨脹量為準(zhǔn),利用控制首層火道升溫速度及負(fù)壓來控制爐高日膨脹,當(dāng)首層溫度達(dá)到400℃時(shí),可以打開二層揮發(fā)份拉板少許,400度以上火道上下層溫差過大可適當(dāng)排料調(diào)節(jié)溫差。
煅燒爐的烘爐過程是將筑爐材料逐漸提高到正常生產(chǎn)溫度的過程,這一過程中,筑爐材料中的水分被排除,耐火磚中的成份在升溫過程中因晶型轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生較大的體積膨脹產(chǎn)生熱應(yīng)力,在升溫中一定要平衡升溫,不能忽高忽低,各條火道間的溫度應(yīng)盡量拉平,不能有較大的偏差。必須嚴(yán)格控制升溫速度,以控制爐體膨脹速度。
低溫發(fā)現(xiàn)滅火,立即關(guān)閉天然氣閥門,讓火道抽排風(fēng)5分鐘以上后,按點(diǎn)火操作規(guī)程重新進(jìn)行點(diǎn)火操作。
清理天燃?xì)鈬姽軙r(shí)必須關(guān)閉天燃?xì)忾y門5分鐘,清掃時(shí)要檢查天燃?xì)庥袩o泄漏,防止中毒或發(fā)生意外。清掃時(shí)必須正確穿戴勞保用品,佩戴面罩或護(hù)鏡。
經(jīng)常檢查爐體四周有無影響爐體膨脹地方和障礙物,特別是發(fā)現(xiàn)四周大墻膨脹小或不膨脹,彈簧個(gè)別壓縮小或不被壓縮,更要仔細(xì)尋找影響爐體膨脹的障礙物,及時(shí)查明確認(rèn)影響原因,采取相應(yīng)措施進(jìn)行有效排除。
當(dāng)煅燒溫度達(dá)到正常要求時(shí),揮發(fā)份溢出穩(wěn)定,及時(shí)拆卸天然氣管線,以免影響調(diào)溫操作。
3烘爐結(jié)果
罐式爐經(jīng)過54天的加熱升溫后,觀察其爐體,火道沒有移位變形等現(xiàn)象,爐體表面沒有明顯內(nèi)凹、外凸現(xiàn)象,沒有耐火泥脫落現(xiàn)象。再使用卡尺、吊錘等工具測(cè)量,爐頂膨脹73.7mm,爐體前后大面外凸3mm,爐體兩側(cè)外凸5mm,符合耐火材料熱膨脹規(guī)律。這次烘爐使用天然氣作燃料,累計(jì)消耗天然氣100500m3,比傳統(tǒng)烘爐節(jié)約消耗量的20%。
當(dāng)火道溫度到900度,開始排料,并逐步加大排料量,隨著揮發(fā)分溢出,逐步轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。在轉(zhuǎn)換過程中升溫非常平穩(wěn),轉(zhuǎn)換后試生產(chǎn)的煅后焦質(zhì)量一次達(dá)標(biāo)。
4結(jié)論
用54天烘爐周期烘過的爐體變形小,符合耐火材料熱膨脹規(guī)律,能保證烘爐質(zhì)量??s短烘爐周期,減少天然氣消耗,有很大經(jīng)濟(jì)效益。烘爐后轉(zhuǎn)換正常生產(chǎn),操作簡(jiǎn)便,升溫平穩(wěn)。烘爐轉(zhuǎn)換生產(chǎn)后,產(chǎn)生的煅后焦質(zhì)量理化指標(biāo)好,符合國(guó)標(biāo)要求。
罐式煅燒爐在正常生產(chǎn)之前都要經(jīng)過烘爐過程,使用合格煅后焦填充爐體后點(diǎn)燃天然氣升溫,直至烘干水分達(dá)到生產(chǎn)要求的高溫狀態(tài),這個(gè)過程漫長(zhǎng)且消耗燃料,運(yùn)行成本高。
某公司在研究了以往煅燒爐的烘爐經(jīng)驗(yàn)后,結(jié)合自己砌爐的實(shí)際狀況,大膽提出了由傳統(tǒng)烘爐周期72天縮短到54天的烘爐新工藝。不僅滿足了爐體對(duì)烘爐升溫的要求,而且節(jié)約了燃料,并能及早轉(zhuǎn)入正產(chǎn)生產(chǎn)狀態(tài),有很大的經(jīng)濟(jì)效益。
1烘爐操作
某公司8臺(tái)40罐8層火道順流式罐式爐,設(shè)計(jì)產(chǎn)能28萬噸,第一、三、八層火道測(cè)溫度,第七層火道測(cè)負(fù)壓。烘爐期間以第一層火道溫度作為升溫依據(jù),第三、八層火道溫度為參考。烘爐以天然氣為燃料,預(yù)熱空氣從爐前、爐后分別進(jìn)入第一、二層火道,爐頂溢出揮發(fā)分從爐前、爐后分別進(jìn)入第一、二層火道。
1.1烘爐的目的
烘爐是將新建的爐子用外加熱源的方式逐出硅結(jié)構(gòu)體中的水分,并按升溫計(jì)劃把爐子加熱到生產(chǎn)使用的高溫狀態(tài),使泥漿燒結(jié)為一個(gè)整體而轉(zhuǎn)入生產(chǎn)。烘爐的目的有以下幾點(diǎn):
排出砌筑灰漿和磚體中含有的水分;使砌筑泥漿與磚體燒結(jié);
使耐火磚,尤其是硅磚均勻膨脹,避免爐體變形或出現(xiàn)較大裂縫。
1.2烘爐曲線制定的理論依據(jù)
由于罐式爐是一個(gè)復(fù)雜的砌筑體,各種材料有著不同的特性,所以要保證爐體的完整和密封,必須制定出合理的烘爐曲線和操作制度。罐式爐的烘爐曲線是根據(jù)不同溫度區(qū)間的硅磚膨脹特性,高溫荷重軟化點(diǎn),以及煅燒烘爐實(shí)踐而綜合制定的。
罐式爐爐體主要砌筑材料是硅磚,硅磚是由含石英(SiO2)很高的硅石經(jīng)粉碎、成型、灼燒以后制成的。具有導(dǎo)熱性好,高溫下荷重軟化點(diǎn)高和抗煅燒物料磨損等優(yōu)點(diǎn)(硅磚的耐火度可達(dá)1700一1050℃,在2MPa的荷重下,其荷重軟化點(diǎn)可達(dá):1640℃),但硅磚的耐急冷急熱性能差,劇烈的溫度波動(dòng)(熱震),它將會(huì)發(fā)生破損。
1.3烘爐曲線表
放空天然氣管道,檢測(cè)天然氣合格。
按兩頭向中間逐個(gè)點(diǎn)火,點(diǎn)火前要先將火把伸在噴管前,然后緩緩開啟天然氣閥門,調(diào)整天然氣量,點(diǎn)火完畢后調(diào)整火焰大小和爐子負(fù)壓,直到火焰正常穩(wěn)定(先點(diǎn)火,后送氣)。點(diǎn)火后認(rèn)真檢查各監(jiān)測(cè)點(diǎn)負(fù)壓,根據(jù)實(shí)際情況重新調(diào)整負(fù)壓。
火焰燃燒穩(wěn)定后,嚴(yán)格按照烘爐曲線升溫。100℃時(shí)開始按順序調(diào)整彈簧。當(dāng)溫度達(dá)到100℃以上時(shí)通冷卻循環(huán)水。當(dāng)溫度達(dá)到900℃以上時(shí),可以開始向料斗內(nèi)加石油焦,打開首層揮發(fā)份拉板,并以20kg/h的排料量排料,隨溫度上升,逐漸加大排料量并打開預(yù)熱空氣拉板。當(dāng)溫度達(dá)到1000℃時(shí),排料量可增加到60kg/h,排出的不合格料返回配料倉(cāng)。
當(dāng)溫度達(dá)到1250-1350℃時(shí),火道溫度基本穩(wěn)定,揮發(fā)分溢出正常時(shí),可以關(guān)閉天然氣閥門,拆除天然氣噴管,利用揮發(fā)份開始正常生產(chǎn)。石油焦經(jīng)煅燒后的料排出時(shí)要進(jìn)行理化分析,根據(jù)分析結(jié)果及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù),達(dá)到合格要求。當(dāng)烘爐到一定程度時(shí),爐頂打澆鑄料,爐體四周抹保溫材料。
2烘爐過程分析
本次烘爐以天然氣為燃料,利用火道的負(fù)壓將燃燒室內(nèi)的熱氣流吸入火道進(jìn)行烘爐。烘爐低溫階段為防止滅火,采用小負(fù)壓操作,隨著溫度的提高,負(fù)壓相對(duì)提高,后期加大負(fù)壓縮小各層火道間溫度,加快升溫速度。
在烘爐過程中,以爐高膨脹量為準(zhǔn),利用控制首層火道升溫速度及負(fù)壓來控制爐高日膨脹,當(dāng)首層溫度達(dá)到400℃時(shí),可以打開二層揮發(fā)份拉板少許,400度以上火道上下層溫差過大可適當(dāng)排料調(diào)節(jié)溫差。
煅燒爐的烘爐過程是將筑爐材料逐漸提高到正常生產(chǎn)溫度的過程,這一過程中,筑爐材料中的水分被排除,耐火磚中的成份在升溫過程中因晶型轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生較大的體積膨脹產(chǎn)生熱應(yīng)力,在升溫中一定要平衡升溫,不能忽高忽低,各條火道間的溫度應(yīng)盡量拉平,不能有較大的偏差。必須嚴(yán)格控制升溫速度,以控制爐體膨脹速度。
低溫發(fā)現(xiàn)滅火,立即關(guān)閉天然氣閥門,讓火道抽排風(fēng)5分鐘以上后,按點(diǎn)火操作規(guī)程重新進(jìn)行點(diǎn)火操作。
清理天燃?xì)鈬姽軙r(shí)必須關(guān)閉天燃?xì)忾y門5分鐘,清掃時(shí)要檢查天燃?xì)庥袩o泄漏,防止中毒或發(fā)生意外。清掃時(shí)必須正確穿戴勞保用品,佩戴面罩或護(hù)鏡。
經(jīng)常檢查爐體四周有無影響爐體膨脹地方和障礙物,特別是發(fā)現(xiàn)四周大墻膨脹小或不膨脹,彈簧個(gè)別壓縮小或不被壓縮,更要仔細(xì)尋找影響爐體膨脹的障礙物,及時(shí)查明確認(rèn)影響原因,采取相應(yīng)措施進(jìn)行有效排除。
當(dāng)煅燒溫度達(dá)到正常要求時(shí),揮發(fā)份溢出穩(wěn)定,及時(shí)拆卸天然氣管線,以免影響調(diào)溫操作。
3烘爐結(jié)果
當(dāng)火道溫度到900度,開始排料,并逐步加大排料量,隨著揮發(fā)分溢出,逐步轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。在轉(zhuǎn)換過程中升溫非常平穩(wěn),轉(zhuǎn)換后試生產(chǎn)的煅后焦質(zhì)量一次達(dá)標(biāo)。
4結(jié)論
用54天烘爐周期烘過的爐體變形小,符合耐火材料熱膨脹規(guī)律,能保證烘爐質(zhì)量??s短烘爐周期,減少天然氣消耗,有很大經(jīng)濟(jì)效益。烘爐后轉(zhuǎn)換正常生產(chǎn),操作簡(jiǎn)便,升溫平穩(wěn)。烘爐轉(zhuǎn)換生產(chǎn)后,產(chǎn)生的煅后焦質(zhì)量理化指標(biāo)好,符合國(guó)標(biāo)要求。