浅谈降低预焙阳极焙烧炉天然气消耗的有效措施

仲桂英

(中国铝业股份有限公司青海分公司,青海 西宁 810108)

1 如何降低运行中阳极焙烧炉的天然气消耗量

为了提高经济利益，需要从阳极烘焙的主要消耗能源入手。在阳极焙烧运行中，密封的性能是整个系统的决定性因素，天然气的消耗数量和产品质量都会受到影响，密封性不强会导致冷空气进去，进而影响整个系统，焙烧炉的表面最容易进入冷空气，所以表面的密封程度尤为重要。首先应该改进烘焙炉的表面密封性能，争取尽最大能力减少冷空气对阳极烘焙系统的影响[1]。传统焙烧炉的密封程度不够，通过对焙烧炉的面盖板和喷火龙的结构进行详细解剖，如果大量冷空气进入，不光对产品质量有直接影响，还会对整个焙烧内的温度梯造成重大事故影响，进而增加天然气的消耗量。另外，除了焙烧炉的表面密封性影响大，火道的密封性也有不小作用[2]。如果火道的密封性不高，各个企业一般都采用塑料膜的方式密封火道，但是塑料膜高温下容易被融化，所以由于火道的密封性达不到要求，天然气的消耗量也得不到有效控制。

通过上图对焙烧炉的结构图的详细了解，根据实际情况和冷空气的进入程度进行相对应的改造，将焙烧炉的传统天圆结构优化为锥形结构，目的是为了缓解高温造成的裂纹。另外还把原先的焙烧炉面盖板的单层密封改为双层密封，有利于加强密封程度，密封性高直接减少天然气的消耗。在火孔处（如下图）极度增加密封程度，无形减少天然气泄漏的可能性，在焙烧炉的使用时间方面也明显优化。各个公司通过各种使用各种材料对密封程度和泄漏情况进行比较，将塑料膜替换，因为耐火阻燃布的密封程度比塑料膜更加实用，不管是密封性能方面还是天然气泄露方面都有很好的作用，并且耐火阻燃布也不会出现高温融化的情况。于是采用耐火阻燃布对整个焙烧炉面和喷火孔进行覆盖，加强密封程度，减少天然气的泄露浪费。

2 从阳极焙烧的运行模式方面优化

传统的方式下的阳极焙烧炉包括的预热炉和加热炉并不完善，在高温热的处理方面也有待提高，总体来说就是技术不够成熟，跟不上实际情况的发展速度。所以决预热时间和产品质量都是需要提高的方面，在传统模式运行下，阳极焙烧炉不能保证它的运行安全性，在有害气体的排放下直接危害人体健康。

图1 六室焙烧运行示意图

为了符合实际发展情况，提高经济利益和产品质量，专业人员在经过多次试验后发现，将传统焙烧的“六室运行”方式改为“七室运行”的焙烧方式，经过改良后“七室运行”与之前的焙烧方式相比，在密封程度上有明显提高，减少冷空气进入进而降低散热程度，在使用时间上也有所提高，能够充分利用焙烧炉中燃烧后余温提高火道温度，一定程度上对燃烧效果有积极意义。

3 优化天然气燃烧的压力和喷嘴结构

阳极焙烧炉的运行过程中，为了平稳运行保证安全性，需要吧喷气压力控制在合理范围之内，经过试验和研究，有样的数据要求不能有丝毫差错，否则增加安全隐患影响人身安全。

第一种情况下，如果天然气的喷气压力比科学规定的喷气压力高，直接严重提高整个火道温度，超出火道的温度承受范围，在天然气不能有效燃烧的情况下还浪费能源，不利于合理利用能源。第二种情况，如果天然气的喷气压力过低，导致整个火道温度分散，有的地方偏低有的地方偏高，温差明显不利于温度平衡。要想保证焙烧炉的正常运行，必须对火道的不同部位进行不同的喷气压力试验，最终确定最合适的喷气压力。保证产品最佳质量还有一个方面需要改进，就是天然气的喷嘴部位，之前的喷嘴直径不能满足产品的质量要求和能源减少消耗量的需求，于是将天然气喷嘴与氧气孔相结合，充分利用氧气的原理，在燃烧效果和产品质量上达到最终要求。

4 操作人员规范调温操作

温度是决定整个焙烧系统的关键部分。在操作人员的调温手法没有经过统一训练的情况下，不能在严格的规范下进行调温，更不能发现焙烧运行中发生的问题和解决问题。由于调温手法的失误会影响天然气的消耗量，温度不平衡会使影响火道的整体温度，天然气的燃烧热量没有发挥出来，进而增加天然气的消耗量，市场上会根据天然气的消耗数量相对应的提高价格，企业的生产成本不受控制的增加。为了解决这一系列的恶性循环，企业应该邀请一些专业的调温操作人员对本企业的调温人员进行专业培训，对调温手法和调温行为规范进行深度讲解，提高调温人员的专业素质，并且对焙烧系统的各个部位在一定的时间段进行巡逻检查，消除安全隐患。

5 改良后的整体优化

经过专业人员的试验对阳极焙烧炉各方面的优化，在密封性和火道调温变化等硬件方面和认为操作方面的双向优化，逐渐减少天然气的能源消耗量，降低企业生产成本，提高经济利益。通过2015年和2016年各项数据的对比，2016年的经济利益有显著提高。

6 结语

在传统模式落后不能满足发展目标的情况下，专业人员经过多年的探究和优化，对整个阳极焙烧系统都实施优化和改进，在与以前的数据做对比是发现有很明显的积极作用，比如：第一，通过日本的密封性方式的基础上自己结合实际发展情况改进密封性，通过用耐火阻燃布代替塑料膜增强了密封效果；第二，在火道的调温方面实现平衡温度，使天然气资源有效利用，减少不合理的浪费，在预热能力上也有明显提高；第三，用专业人员通过试验研究出来的“七室运行模式”代替传统落后的“六室运行模式”，弥补六室运行模式中不能达到的效果，提高整体的预热温度，保证温度平衡，不增加天然气的消耗量。另外还增添了一项新技术，用红外线可以一眼发展温度的变化，再结合多次的实验结果最终找到最合理的天然气喷气压力，在增加氧气孔的情况下找到最合理的喷嘴直径，为阳极焙烧系统的优质燃烧奠定了基础。