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順流罐式煅燒爐烘爐采用硅磚的優勢

2017-09-29 11:05:14 點擊:

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換到生產模式,而且烘過的爐體變形小,符合耐火材料熱膨脹規律。

罐式煅燒爐在正常生產之前都要經過烘爐過程,使用合格煅后焦填充爐體后點燃天然氣升溫,直至烘干水分達到生產要求的高溫狀態,這個過程漫長且消耗燃料,運行成本高。

某公司在研究了以往煅燒爐的烘爐經驗后,結合自己砌爐的實際狀況,大膽提出了由傳統烘爐周期72天縮短到54天的烘爐新工藝。不僅滿足了爐體對烘爐升溫的要求,而且節約了燃料,并能及早轉入正產生產狀態,有很大的經濟效益。

煅燒爐硅磚

1烘爐操作

某公司8臺40罐8層火道順流式罐式爐,設計產能28萬噸,、三、八層火道測溫度,第七層火道測負壓。烘爐期間以層火道溫度作為升溫依據,第三、八層火道溫度為參考。烘爐以天然氣為燃料,預熱空氣從爐前、爐后分別進入、二層火道,爐頂溢出揮發分從爐前、爐后分別進入、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構體中的水分,并按升溫計劃把爐子加熱到生產使用的高溫狀態,使泥漿燒結為一個整體而轉入生產。烘爐的目的有以下幾點:

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;

使耐火磚,尤其是硅磚均勻膨脹,避免爐體變形或出現較大裂縫。

1.2烘爐曲線制定的理論依據

由于罐式爐是一個復雜的砌筑體,各種材料有著不同的特性,所以要保證爐體的完整和密封,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不同溫度區間的硅磚膨脹特性,高溫荷重軟化點,以及煅燒烘爐實踐而綜合制定的。

罐式爐爐體主要砌筑材料是硅磚,硅磚是由含石英(SiO2)很高的硅石經粉碎、成型、灼燒以后制成的。具有導熱性好,高溫下荷重軟化點高和抗煅燒物料磨損等優點(硅磚的耐火度可達1700一1050℃,在2MPa的荷重下,其荷重軟化點可達:1640℃),但硅磚的耐急冷急熱性能差,劇烈的溫度波動(熱震),它將會發生破損。

1.3烘爐曲線表

1.4烘爐過程控制

放空天然氣管道,檢測天然氣合格。

按兩頭向中間逐個點火,點火前要先將火把伸在噴管前,然后緩緩開啟天然氣閥門,調整天然氣量,點火完畢后調整火焰大小和爐子負壓,直到火焰正常穩定(先點火,后送氣)。點火后認真檢查各監測點負壓,根據實際情況重新調整負壓。

火焰燃燒穩定后,嚴格按照烘爐曲線升溫。100℃時開始按順序調整彈簧。當溫度達到100℃以上時通冷卻循環水。當溫度達到900℃以上時,可以開始向料斗內加石油焦,打開首層揮發份拉板,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熱空氣拉板。當溫度達到1000℃時,排料量可增加到60kg/h,排出的不合格料返回配料倉。

當溫度達到1250-1350℃時,火道溫度基本穩定,揮發分溢出正常時,可以關閉天然氣閥門,拆除天然氣噴管,利用揮發份開始正常生產。石油焦經煅燒后的料排出時要進行理化分析,根據分析結果及時調整工藝參數,達到合格要求。當烘爐到一定程度時,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,利用火道的負壓將燃燒室內的熱氣流吸入火道進行烘爐。烘爐低溫階段為防止滅火,采用小負壓操作,隨著溫度的提高,負壓相對提高,后期加大負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,利用控制首層火道升溫速度及負壓來控制爐高日膨脹,當首層溫度達到400℃時,可以打開二層揮發份拉板少許,400度以上火道上下層溫差過大可適當排料調節溫差。

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變而產生較大的體積膨脹產生熱應力,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盡量拉平,不能有較大的偏差。嚴格控制升溫速度,以控制爐體膨脹速度。

低溫發現滅火,立即關閉天然氣閥門,讓火道抽排風5分鐘以上后,按點火操作規程重新進行點火操作。

清理天燃氣噴管時關閉天燃氣閥門5分鐘,清掃時要檢查天燃氣有無泄漏,防止中毒或發生意外。清掃時正確穿戴勞保用品,佩戴面罩或護鏡。

經常檢查爐體四周有無影響爐體膨脹地方和障礙物,特別是發現四周大墻膨脹小或不膨脹,彈簧個別壓縮小或不被壓縮,更要仔細尋找影響爐體膨脹的障礙物,及時查明確認影響原因,采取相應措施進行有效排除。

當煅燒溫度達到正常要求時,揮發份溢出穩定,及時拆卸天然氣管線,以免影響調溫操作。

3烘爐結果

罐式爐經過54天的加熱升溫后,觀察其爐體,火道沒有移位變形等現象,爐體表面沒有明顯內凹、外凸現象,沒有耐火泥脫落現象。再使用卡尺、吊錘等工具測量,爐頂膨脹73.7mm,爐體前后大面外凸3mm,爐體兩側外凸5mm,符合耐火材料熱膨脹規律。這次烘爐使用天然氣作燃料,累計消耗天然氣100500m3,比傳統烘爐節約消耗量的20%。

當火道溫度到900度,開始排料,并逐步加大排料量,隨著揮發分溢出,逐步轉入正常生產。在轉換過程中升溫非常平穩,轉換后試生產的煅后焦質量一次達標。

4結論

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律,能保證烘爐質量。縮短烘爐周期,減少天然氣消耗,有很大經濟效益。烘爐后轉換正常生產,操作簡便,升溫平穩。烘爐轉換生產后,產生的煅后焦質量理化指標好,符合國標要求。

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