新型燃氣焙燒裝置

一、燃氣焙燒啟動技術(shù)介紹 電解槽燃氣焙燒啟動技術(shù)包含兩個重要方面，一個是焙燒設(shè)備的性能，一個是焙燒啟動技術(shù)的應(yīng)用。電解槽焙燒啟動的質(zhì)量關(guān)系到電解槽在正常生產(chǎn)階段能否高效生產(chǎn)，另一方面關(guān)系到電解槽的使用壽命，因而生產(chǎn)企業(yè)在此階段投入的人力、財力、物力都比較大，也是電解槽生產(chǎn)技術(shù)人員長期攻克的難題。電解槽焙燒啟動的目的是通過一定時間的緩慢加熱，使槽內(nèi)襯得以烘干，使槽底炭塊和槽周邊的扎糊燒結(jié)成一個整體，防止在后續(xù)的啟動階段發(fā)生“熱震”及槽底炭塊出現(xiàn)破損和漏槽，同時使槽內(nèi)整體溫度接近正常生產(chǎn)溫度，順利實現(xiàn)啟動。采用燃氣焙燒啟動技術(shù)要與電解槽結(jié)構(gòu)、容積、砌筑材料、砌筑工藝、啟動工藝緊密結(jié)合。
隨著燃氣加熱技術(shù)的進步和推廣，越來越多的電解槽采用燃氣焙燒啟動技術(shù)， 取得了很好的應(yīng)用效果，我公司技術(shù)人員具備多年在電解槽燃氣焙燒經(jīng)驗，同時 參與國內(nèi)多家系列啟動電解槽燃氣焙燒設(shè)備的設(shè)計和現(xiàn)場服務(wù)工作，在電解槽燃 氣焙燒及啟動方面積累了豐富經(jīng)驗。
二、新型燃氣焙燒裝置介紹 我公司生產(chǎn)的新型燃氣焙燒裝置分為燃控柜、燃燒系統(tǒng)（分流架、燒嘴）、配套密封罩板、配套管路及電纜五部分，單套設(shè)備配置如下表：
400ka/500ka 電解槽焙燒裝置示意圖(風機供風)
1、燃控柜
400ka/500ka 電解槽焙燒裝置示意圖(壓縮空氣供風)
根據(jù)電解槽尺寸設(shè)計設(shè)備加熱功率，將控制系統(tǒng)、空燃分配系統(tǒng)及氧含量檢測系統(tǒng)進行整合，同時調(diào)整管路管徑配比，將設(shè)備整體輕便化，移動和操作更加方便。
采用西門子 plc 控制器，通過觸摸屏進行參數(shù)設(shè)置、焙燒曲線設(shè)置和焙燒過
程數(shù)據(jù)及加熱狀態(tài)監(jiān)測。
客戶可選擇風機或壓縮空氣進行供風，根據(jù)供風方式設(shè)計燃控柜，燃控柜空氣及燃氣調(diào)配系統(tǒng)安裝有流量計、壓力表、電動調(diào)節(jié)閥，實時監(jiān)測焙燒過程的空氣/燃氣流量、壓力相關(guān)參數(shù)，根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)節(jié)空燃流量配置。
2、燃燒系統(tǒng) 燃燒系統(tǒng)主要由分流架和燒嘴連接組成，均勻布置在電解槽 ab 面?zhèn)?，對分流架結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，移動更加輕便，降低勞動強度。每個燒嘴在分流架上對應(yīng)有一組閥組，能夠自動調(diào)節(jié)燒嘴大小火負荷。根據(jù)槽長度布置自冷式燒嘴數(shù)量，燃燒系統(tǒng)焙燒過程熱氣流行程長，熱輻射面積更大，能有效降低燃氣消耗。
3、密封蓋板 密封蓋板是結(jié)合電解槽結(jié)構(gòu)特點和焙燒設(shè)備布置進行設(shè)計的，要求具有良好的密封效果和耐熱強度，方便整套設(shè)備的拆裝同時要求密封蓋板滿足啟動過程不影響電解槽陽極的升降。整套密封蓋板主體由不銹鋼鋼板材料加工而成。
4、高性能自冷式燒嘴 高性能自冷式燒嘴采用自冷式設(shè)計結(jié)構(gòu)，有效降低腔體熱應(yīng)力，燃燒腔為一體式結(jié)構(gòu)，采用特種合金材料，耐高溫、耐腐蝕，避免了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)腔體（不銹鋼拼焊+澆注料），使用過程中易炸裂，澆注料易脫落的弊端，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)質(zhì)的材料選型，使得燃燒腔耐高溫、抗氧化性及抗腐蝕性顯著提高，大大延長燒嘴的使用壽命。
5、配套管路及電纜 配套管路主要用于燃控柜與分流架連接；分流架與自冷式燒嘴連接，根據(jù)功率和流量配置相應(yīng)管徑的空氣軟管及燃氣軟管，軟管兩端都安裝有快速接頭，方便使用過程的拆裝。軟管都采用耐壓、耐磨、防氣體腐蝕型橡膠軟管。電纜主要是分流架與空燃分配控制系統(tǒng)進行連接，控制分流架上面空、燃氣電磁閥動作及檢測自冷式燒嘴燃燒狀態(tài)，電纜采用屏蔽、耐磨電纜，滿足現(xiàn)場使用環(huán)境。
三、新型燃氣焙燒裝置技術(shù)優(yōu)勢： 我公司對國內(nèi)外電解/精鋁槽燃料焙燒啟動技術(shù)進行梳理，結(jié)合我公司技術(shù)人員豐富的現(xiàn)場焙燒啟動經(jīng)驗，開發(fā)出新型燃氣焙燒裝置，該焙燒裝置集成化程度更高，將先進的燃控技術(shù)應(yīng)用到焙燒設(shè)備當中，空燃配比更科學， 進一步優(yōu)化煙氣中的氧含量，避免槽內(nèi)氧化現(xiàn)象的發(fā)生，焙燒過程溫度控制更加精準，設(shè)備操作更加便捷。針對焙燒加熱技術(shù)，我公司取得了多項發(fā)明專利與實用新型專利。優(yōu)化后焙燒設(shè)備的特點如下：
1）焙燒裝置燃控系統(tǒng)進行高度集成：采用**進集成控制模塊，體積小， 性能穩(wěn)定，將控制系統(tǒng)、氧含量檢測系統(tǒng)、空/燃調(diào)配系統(tǒng)進行高度集成為一體 （燃控柜），優(yōu)化后設(shè)備整體體積變小，減少設(shè)備拆裝工作量，轉(zhuǎn)運、操作更 加安全、便捷。
2）采用先進的燃控技術(shù)，空氣流量與燃氣流量科學配比，降低燃氣能耗。燃控系統(tǒng)集成氧含量檢測功能，可隨時對焙燒槽進行氧含量檢測，嚴格控制高 溫煙氣中的氧含量，避免槽內(nèi)炭塊氧化；
3）控制先進：焙燒過程全程自動控制，實時計時焙燒，實時監(jiān)測并記錄各點升溫曲線；可以實現(xiàn)全手動、全自動無擾切換；
4）優(yōu)化燒嘴布置方式和燒嘴結(jié)構(gòu)，采用縱向兩側(cè)均勻布置設(shè)計，根據(jù)電解槽尺寸控制燒嘴噴出煙氣氣流長度，使得槽內(nèi)形成熱氣流循環(huán)，槽內(nèi)各處的焙燒溫度更為均勻，同時優(yōu)化燒嘴結(jié)構(gòu)，采用高性能自冷式燒嘴，有效延長燒嘴使用壽命；
5）焙燒溫度能夠達到 970°c，各點溫差±20°c；
6）設(shè)備集成度更高，操作簡便，減少設(shè)備拆裝時間，降低人員勞動強度；
7）相比于焦粒及電阻加熱焙燒法，新型燃氣焙燒法升溫速度可控、溫度分布均勻、克服了焦粒及電阻加熱焙燒法焙燒不徹底、溫度不均勻等缺陷、不需要打撈炭渣，可有利于延長槽壽命，并且具有良好的經(jīng)濟效益。
四、設(shè)備照片
1、集成式燃控柜
2、使用現(xiàn)場
3、我公司研制的高性能自冷式燒嘴，燃燒腔為一體式結(jié)構(gòu)，采用特種合金材料，耐高溫、耐腐蝕，使用壽命長。