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(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燃天然氣升溫,直至烘干水分達到生產(chǎn)要求的高溫狀態(tài),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(jīng)驗后,結合自己砌爐的實際狀況,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。不僅滿足了爐體對烘爐升溫的要求,而且節(jié)約了燃料,并能及早轉入正產(chǎn)生產(chǎn)狀態(tài),有很大的經(jīng)濟效益。
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(chǎn)能28萬噸,第一、三、八層火道測溫度,第七層火道測負壓。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,預熱空氣從爐前、爐后分別進入第一、二層火道,爐頂溢出揮發(fā)分從爐前、爐后分別進入第一、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構體中的水分,并按升溫計劃把爐子加熱到生產(chǎn)使用的高溫狀態(tài),使泥漿燒結為一個整體而轉入生產(chǎn)。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(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,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,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(jīng)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(yōu)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(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(wěn)定(先點火,后送氣)。點火后認真檢查各監(jiān)測點負壓,根據(jù)實際情況重新調整負壓。
火焰燃燒穩(wěn)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(huán)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(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(wěn)定,揮發(fā)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(fā)份開始正常生產(chǎn)。石油焦經(jīng)煅燒后的料排出時要進行理化分析,根據(jù)分析結果及時調整工藝參數(shù),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(fā)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(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變而產(chǎn)生較大的體積膨脹產(chǎn)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。必須嚴格控制升溫速度,以控制爐體膨脹速度。
低溫發(fā)現(xiàn)滅火,立即關閉天然氣閥門,讓火道抽排風5分鐘以上后,按點火操作規(guī)程重新進行點火操作。
清理天燃氣噴管時必須關閉天燃氣閥門5分鐘,清掃時要檢查天燃氣有無泄漏,防止中毒或發(fā)生意外。清掃時必須正確穿戴勞保用品,佩戴面罩或護鏡。
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(fā)份溢出穩(wěn)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(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(guī)律。這次烘爐使用天然氣作燃料,累計消耗天然氣100500m3,比傳統(tǒng)烘爐節(jié)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(fā)分溢出,逐步轉入正常生產(chǎn)。在轉換過程中升溫非常平穩(wěn),轉換后試生產(chǎn)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(guī)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(jīng)濟效益。烘爐后轉換正常生產(chǎn),操作簡便,升溫平穩(wěn)。烘爐轉換生產(chǎn)后,產(chǎn)生的煅后焦質量理化指標好,符合國標要求。
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燃天然氣升溫,直至烘干水分達到生產(chǎn)要求的高溫狀態(tài),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(jīng)驗后,結合自己砌爐的實際狀況,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。不僅滿足了爐體對烘爐升溫的要求,而且節(jié)約了燃料,并能及早轉入正產(chǎn)生產(chǎn)狀態(tài),有很大的經(jīng)濟效益。
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(chǎn)能28萬噸,第一、三、八層火道測溫度,第七層火道測負壓。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,預熱空氣從爐前、爐后分別進入第一、二層火道,爐頂溢出揮發(fā)分從爐前、爐后分別進入第一、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構體中的水分,并按升溫計劃把爐子加熱到生產(chǎn)使用的高溫狀態(tài),使泥漿燒結為一個整體而轉入生產(chǎn)。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(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,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,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(jīng)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(yōu)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(fā)生破損。
1.3烘爐曲線表
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(wěn)定(先點火,后送氣)。點火后認真檢查各監(jiān)測點負壓,根據(jù)實際情況重新調整負壓。
火焰燃燒穩(wěn)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(huán)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(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(wěn)定,揮發(fā)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(fā)份開始正常生產(chǎn)。石油焦經(jīng)煅燒后的料排出時要進行理化分析,根據(jù)分析結果及時調整工藝參數(shù),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(fā)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(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變而產(chǎn)生較大的體積膨脹產(chǎn)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。必須嚴格控制升溫速度,以控制爐體膨脹速度。
低溫發(fā)現(xiàn)滅火,立即關閉天然氣閥門,讓火道抽排風5分鐘以上后,按點火操作規(guī)程重新進行點火操作。
清理天燃氣噴管時必須關閉天燃氣閥門5分鐘,清掃時要檢查天燃氣有無泄漏,防止中毒或發(fā)生意外。清掃時必須正確穿戴勞保用品,佩戴面罩或護鏡。
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(fā)份溢出穩(wěn)定,及時拆卸天然氣管線,以免影響調溫操作。
3烘爐結果
當火道溫度到900度,開始排料,并逐步加大排料量,隨著揮發(fā)分溢出,逐步轉入正常生產(chǎn)。在轉換過程中升溫非常平穩(wěn),轉換后試生產(chǎn)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(guī)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(jīng)濟效益。烘爐后轉換正常生產(chǎn),操作簡便,升溫平穩(wěn)。烘爐轉換生產(chǎn)后,產(chǎn)生的煅后焦質量理化指標好,符合國標要求。
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