焙烧烘炉炭块氧化原因分析
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烧炭产生一氧化碳条件烧炭产生一氧化碳的条件烧炭是一种常见的供暖方式,但同时也存在一定的安全隐患。
其中,一氧化碳是烧炭产生的有害气体之一。
为了避免一氧化碳的产生,我们需要了解一些相关的条件。
烧炭产生一氧化碳的主要原因是燃烧不完全。
燃烧不完全指的是炭的氧化反应没有完全进行,导致一氧化碳的生成。
这主要与以下几个条件有关。
第一,燃料的质量和纯度。
优质的木炭在燃烧时能够释放更多的热量,同时也能够减少一氧化碳的产生。
而低质量或不纯的炭则容易产生更多的一氧化碳。
因此,选择高质量的木炭是减少一氧化碳生成的重要因素之一。
第二,燃烧条件的控制。
燃烧过程中,氧气是必不可少的。
在烧炭时,要确保有足够的氧气供给,这样才能使炭充分燃烧,减少一氧化碳的生成。
因此,保持燃烧室通风良好,确保充足的氧气供应是关键。
第三,燃烧温度的控制也是减少一氧化碳生成的重要条件之一。
燃烧温度过低会导致炭的燃烧不完全,从而产生更多的一氧化碳。
因此,在烧炭时,要尽量控制好燃烧的温度,使其在适宜的范围内进行。
及时清理炉灰也是减少一氧化碳生成的重要措施。
炉灰的堆积会影响炭的燃烧,导致燃烧不完全,增加一氧化碳的产生。
因此,定期清理炉灰,保持燃烧室的清洁是非常重要的。
为了避免燃烧炭产生一氧化碳,我们需要注意燃料质量和纯度,控制燃烧条件,包括氧气供应和燃烧温度,以及定期清理炉灰。
只有在这些条件得到满足的情况下,我们才能够安全地使用炭来取暖,而不会对我们的健康造成危害。
所以,在使用炭取暖时,我们必须时刻注意以上的条件,确保炭的燃烧是安全和环保的。
焙烧炉燃烧不正常的原因分析及解决方法焙烧炉燃烧不正常的原因分析及解决方法摘要:分析燃气焙烧炉炉温低、火焰软而短不正常工况产生的原因,从而提出解决实际问题的办法。
1概述汤姆逊佛山彩色显像管有限公司的焙烧炉冈长时间停产,恢复生产前委托我司对焙烧炉的燃烧系统进行检查维修。
焙烧炉燃烧系统分为十个工作区、每区由炉前管道、燃烧装置和燃烧监视装置组成。
每区炉前管道设置一组调压器,燃气通过调压器店、再通道炉前管道分配给本区的燃烧器。
检查调试中我们发现焙烧炉燃烧系统存在以下不正常工况、十个工作区中、有三个工作区火焰软而短,炉温低。
2问题分析2.1焙烧炉炉温低的原因焙烧炉生产工艺要求:炉温330℃、火焰硬、长2米、检查中发现实际炉温为280℃,火焰软而短,长小于1米、燃烧特性不能满足生产工艺要求。
根据燃气工业炉的燃烧特性,引起炉温低的因素有:(1)燃烧器的热负荷小;(2)燃烧器布置不合理;(3)燃烧器喷嘴堵塞;(4)炉前燃气压力下降;(5)燃烧器头部损坏,燃烧工况恶化;(6)空气供应不足或过剩;由于焙烧炉以前能正常运行,可排除第(1)(2)两个因素。
对燃烧器进行检查后、燃烧器是引射式低压燃烧器,结构正常.可排除第(3)(5)两个因素。
因此,可集中从第(4)(6)两点对燃烧系统不正常工况产生的原因进行分析、从而找出解决问题的办法。
2.2炉前燃气压力对火焰及炉温的影响焙烧炉的燃烧器为低压引射式燃烧器。
根据《燃气燃烧与应用》中燃气引射空气的原理及动量定理,连续性及能量守恒定律;当炉前燃气压力降低时,燃气引射的空气量Ma减少。
由《燃气燃烧与应用》中火孔出口燃气流Vp为:Lg(1十us)Vp=----------------FpLg=0.0035Ud2√H/S式中Lg——圆形喷嘴的流量(m3/h)u=ma/mg——质量引射系数;当燃气量及燃气压力降低时,ma减少,u减少。
Fp——火孔面积(当燃烧器选定时Fp一定)M——喷嘴流量系数H——燃气压力(Pa)S——燃气的相对密度(空气=1)当炉前燃气压力下降,燃气供给量不足时,Lg减小,u减小,则气流速度Vp减小。
焙烧炉燃烧不正常的原因分析及解决方法焙烧炉燃烧不正常的原因分析及解决方法摘要:分析燃气焙烧炉炉温低、火焰软而短不正常工况产生的原因,从而提出解决实际问题的办法。
1概述汤姆逊佛山彩色显像管有限公司的焙烧炉冈长时间停产,恢复生产前委托我司对焙烧炉的燃烧系统进行检查维修。
焙烧炉燃烧系统分为十个工作区、每区由炉前管道、燃烧装置和燃烧监视装置组成。
每区炉前管道设置一组调压器,燃气通过调压器店、再通道炉前管道分配给本区的燃烧器。
检查调试中我们发现焙烧炉燃烧系统存在以下不正常工况、十个工作区中、有三个工作区火焰软而短,炉温低。
2问题分析2.1焙烧炉炉温低的原因焙烧炉生产工艺要求:炉温330℃、火焰硬、长2米、检查中发现实际炉温为280℃,火焰软而短,长小于1米、燃烧特性不能满足生产工艺要求。
根据燃气工业炉的燃烧特性,引起炉温低的因素有:(1)燃烧器的热负荷小;(2)燃烧器布置不合理;(3)燃烧器喷嘴堵塞;(4)炉前燃气压力下降;(5)燃烧器头部损坏,燃烧工况恶化;(6)空气供应不足或过剩;由于焙烧炉以前能正常运行,可排除第(1)(2)两个因素。
对燃烧器进行检查后、燃烧器是引射式低压燃烧器,结构正常.可排除第(3)(5)两个因素。
因此,可集中从第(4)(6)两点对燃烧系统不正常工况产生的原因进行分析、从而找出解决问题的办法。
2.2炉前燃气压力对火焰及炉温的影响焙烧炉的燃烧器为低压引射式燃烧器。
根据《燃气燃烧与应用》中燃气引射空气的原理及动量定理,连续性及能量守恒定律;当炉前燃气压力降低时,燃气引射的空气量Ma减少。
由《燃气燃烧与应用》中火孔出口燃气流Vp为:Lg(1十us)Vp=----------------FpLg=0.0035Ud2√H/S式中Lg——圆形喷嘴的流量(m3/h)u=ma/mg——质量引射系数;当燃气量及燃气压力降低时,ma减少,u减少。
Fp——火孔面积(当燃烧器选定时Fp一定)M——喷嘴流量系数H——燃气压力(Pa)S——燃气的相对密度(空气=1)当炉前燃气压力下降,燃气供给量不足时,Lg减小,u减小,则气流速度Vp减小。
减少加热炉氧化烧损几种方法讲解1.炉内反应控制:炉内氧化反应是导致烧损的主要原因之一、通过控制炉内反应来减少氧化烧损。
例如,可以调整燃料与氧气的供应比例,确保燃烧反应在还原性条件下进行,从而减少氧化反应产生的烧损。
2.增加炉内防护层:在加热炉内加入一层防护层,以减少氧气与加热材料的直接接触。
这种防护层可以是石墨、陶瓷、耐火纤维等,具有较好的隔热性能,减少氧化烧损的发生。
3.加热炉内降低氧气浓度:炉温过高和氧气浓度过高都会导致氧化烧损的加剧。
通过调节炉内的气氛组成,降低氧气浓度,可以减少氧化烧损。
可以采用空气和氮气混合供气,或者增加炉内循环气流以降低氧气浓度。
4.控制炉内温度分布:炉内温度分布不均匀会导致烧损的不均匀分布,从而影响材料的质量和使用寿命。
通过控制加热炉内的通风、加热区域和保温层等,可以改善炉内温度分布,减少氧化烧损。
5.使用预热技术:预热技术是一种通过提前将材料加热至一定温度,再放入加热炉中进行加热的方法。
这样可以减少加热炉中的冷热交替,减少氧化烧损的发生。
6.预防金属氧化:金属氧化是加热炉氧化烧损的一个常见问题。
通过控制气氛组成和温度,可以预防金属氧化。
例如,在加热炉内加入一定量的还原性气氛,如氢气或甲烷,可以减少金属的氧化烧损。
7.定期保养和清洁:定期对加热炉进行保养和清洁,可以减少氧化烧损。
清除炉内积尘和氧化产物,保持炉内通风畅通,确保燃烧效率和加热均匀性。
同时,定期检查和更换加热元件和保温层,以确保加热炉的正常运行。
以上是减少加热炉氧化烧损的几种方法。
通过控制炉内反应、增加防护层、降低氧气浓度、控制温度分布、使用预热技术、预防金属氧化以及定期保养和清洁,可以有效减少加热炉氧化烧损,提高炉子的燃烧效率和能源利用率。
加热炉氧化烧损原因与对策分析作者:张兹伟来源:《科学导报·学术》2020年第49期摘;要:文章围绕加热炉氧化烧损现象展开研究,在分析加热阶段氧化铁皮形成机理和烧损原因的基础上,针对性构建解决对策,以期实现加热炉的安全运行。
关键词:氧化烧损;原因;对策;加热炉一般来说,加热炉的加热产品为钢坯,而钢坯在加热阶段,很容易于表面形成氧化,不仅影响钢的性能,还会产生经济损失。
同时,钢坯于加热阶段,在加热炉炉头负压温降的影响下,氧化铁皮会大量堆积于加热炉炉底,在腐蚀炉底耐火材料的同时,还会增加工人的劳动强度。
因此,分析加热炉氧化烧损原因,构建合理解决对策刻不容缓。
一、氧化鐵皮形成原因和影响因素在加热炉运行阶段,氧原子和铁原子发生反应,即会出现钢氧化问题。
详细来说,就是在加热阶段,加热炉炉气中含有的氧原子经由钢坯表面向内部扩散,而铁原子则与氧原子的扩散方向恰恰相反,在两种元素相遇后,就会通过化学反应形成氧化物。
由此将加热炉氧化烧损形成基本条件概括为三方面:一是存在二氧化碳等氧化性介质,二是氧原子和铁原子相互扩散,相互接触,三是存在化学反应条件。
从氧化铁皮形成的影响因素来看,主要分为三个方面,即:加热温度、加热时间和炉内气氛。
(一)加热温度在常规的室温条件下,钢坯的氧化是一个极为复杂和缓慢的过程,先是氧向钢坯表面扩散,经由化学反应后形成氧化铁,再向内部扩散,且在温度升高的条件下,反应速度也会随之加快。
一般来说,加热炉的加热温度和烧损形成的铁皮厚度关系密切,在特定的时间条件下,温度越高,铁皮量就越多,温度越短,则生成的铁皮量越少,由此可以知悉,加热炉加热温度是导致氧化烧损现象出现的关键因素[1]。
(二)加热时间同加热温度一样,加热时间和氧化烧损程度也呈正比关系,也就是说,在特定的温度条件下,加热炉加热时间越长,氧化烧损程度越为严重。
(三)炉内气氛通常情况下,加热炉炉内的燃烧情况、燃料成分和空气消耗系数等,直接决定加热炉内部的气氛,二氧化碳、氧气、氮气和水等为加热炉内的主要成分,而每种成分和钢材质产生的化学反应也不尽相同。
炭阳极氧化废品产生的原因及控制措施刘瑞然【摘要】本文结合山东某炭素企业生产实际分析了影响炭阳极氧化废品的因素.通过采取措施优化生产工序,阳极氧化废品率由50.3%降低到29.2%,每年为企业节省63.43万元,给企业带来可观的经济效益.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2017(000)016【总页数】4页(P6-9)【关键词】氧化废品;优化;降低;经济效益【作者】刘瑞然【作者单位】山东南山铝业股份有限公司,山东龙口265713【正文语种】中文【中图分类】TF821预焙阳极作为铝电解的心脏,质量和工作状况的好坏不仅对电流效率、电能消耗、产品质量等技术经济指标有极大的影响,而且影响电解槽向大型化、高端化发展。
因此,优质、低耗的炭阳极是提高铝电解生产的必需品。
焙烧作为预焙阳极生产的一个重要工序,不仅影响着炭块的各项理论指标以及电解使用效果,而且也决定整个阳极的生产成本。
山东某炭素企业(以下简称A企业)在焙烧过程中氧化废品率较高,不仅造成生产成本居高不下,而且也不利于焙烧炉节的节能降耗工作。
如何解决焙烧过程氧化废品,是该企业迫切需要解决的技术难题。
企业预焙阳极生产所使用的是敞开式、w型环式焙烧炉,主要技术参数见表1,年生产能力达24万吨。
燃烧系统设备采用自动化程度较高的西玛通燃烧控制系统,对燃烧系统进行全自动的操作控制,采用国内普遍的6室运行模式(P+T控制方式),使用32小时移动周期192小时焙烧曲线,所用燃料天然气。
焙烧车间自投入运营以来到2016年阳极外观合格率一直不高,特别是氧化废品。
预焙阳极外观不合格品统计见表2。
从以上分析结果看出,预焙阳极中裂纹(纵裂、横裂、贯通)、掉角废品分别在阳极外观质量中占22.5%、13%。
经分析裂纹产生的主要原因是成型生产过程中球磨粉纯度不稳定,造成沥青下料量波动造成的,主要是稳定物料纯度特别是球磨粉纯度控制,精确沥青下料量、保障混捏温度、确保混捏效果,同时加强振型工艺细节把关来解决[1]。
加热炉形成钢坯氧化烧损的成因及措施钢坯氧化烧损是钢铁行业生产过程中常见的问题,对产品质量和生产效率都会产生不良影响。
本文将介绍钢坯氧化烧损的成因和相应的措施。
一、成因分析1.高温下氧化反应:在高温下,钢坯表面的铁与空气中的氧发生氧化反应,生成氧化铁。
特别是在钢坯温度较高的情况下,氧化反应速度更快,导致表面氧化层增厚,严重影响钢坯的质量。
2.钢坯表面覆盖物:钢坯在生产过程中会与一些覆盖物接触,如油脂、润滑剂等。
这些覆盖物在高温下易发生分解、氧化等反应,产生氧化物,严重时还会产生灼烧现象。
3.炉气中的氧含量:加热炉中的燃烧气体中氧的含量对钢坯氧化烧损有重要影响。
如果氧含量过高,将加速钢坯表面的氧化反应;反之,氧含量过低,则可能出现不完全燃烧现象,产生有毒气体或出现还原性气氛,也会对钢坯表面造成损害。
4.加热炉的通气不良:加热炉内通风不良会导致炉气中氧含量过高,增加氧化烧损的风险。
二、措施建议1.控制钢坯加热温度:合理控制钢坯的加热温度是减少氧化烧损的关键。
钢坯加热温度不宜过高,以避免高温下氧化反应加速。
根据钢坯的不同材质和加工需求,合理控制加热温度,尽量选择较低的加热温度来加工,有利于减少氧化烧损。
2.清除覆盖物:在钢坯加热前,要对钢坯表面的覆盖物进行清除,如清除油脂、润滑剂等,以减少高温下的分解、氧化等反应。
可以采用机械清洗、酸洗等方法。
3.控制炉气中的氧含量:合理控制加热炉的燃烧条件,降低炉气中的氧含量。
可以通过调整炉内空气与燃气的混合比例或改变燃烧器的工作参数来实现。
同时,还可以采用反应器和转换器等装置,将废炉气中的氧转化为废气排出,以减少炉内氧含量。
4.改善通风条件:加热炉内的通风条件对氧化烧损有较大影响,要保证良好的通风条件,及时排出炉内的废气。
可以采用合理的炉内结构设计和通风系统,确保空气的流动性和通风效果。
5.使用保护措施:可以在钢坯表面涂覆一层保护剂,以防止钢坯与空气接触,减少氧化烧损。
高炉炉缸炭砖象脚状侵蚀成因的再思考吴强国郑州烨化燃气烘炉有限公司摘要:高炉炉缸上部、中部、下部炭砖侵蚀速度存在巨大差异,炉缸下部象脚区炭砖的异常侵蚀是高炉短寿及炉缸烧穿事故的主要原因。
对比分析铁水环流、铁水溶蚀等侵蚀因素的影响,否定铁水环流是象脚侵蚀的主要原因这一业界共识,推断象脚侵蚀主要原因的可能形式。
关键词:高炉炉缸侵蚀对比高炉炉缸的寿命决定了高炉一代炉龄的长短,而炉缸的寿命则大多取决于炉缸、炉底交界区域(俗称象脚区)的侵蚀状况。
由于炉缸炭砖热面竖向呈现不均匀侵蚀,象脚区域的侵蚀往往最为严重。
对比分析炉缸竖向侵蚀的不同状况,可能有助于找到象脚状侵蚀的真正成因。
1. 高炉炉缸的竖向区域划分根据高炉炉缸不同部位的功能及工作状况,自上而下将将炉缸划分为铁水未充盈带(上部)、铁口带(中部)、死铁层带(下部)。
高炉生产过程中,出铁前铁水最高液面与出铁后铁水最低液面之间为铁口带(炉缸中部),铁口带以上为铁水未充盈带(炉缸上部),铁口带以下为死铁层带(炉缸下部)。
2. 高炉炉缸常见侵蚀状况不同炉容、不同设计、不同结构、不同耐材、不同施工质量、不同烘炉效果、不同操作制度、不同冶炼强度、不同冷却效果、不同原燃料条件、不同护炉方式等因素都会对炉缸侵蚀造成一定的影响,从而造成单体高炉侵蚀的一些差异。
但对于大多数一代炉龄终结的高炉而言,其炉缸炭砖侵蚀状况呈现出许多共性:炉缸上部炭砖热面侵蚀较轻但环状裂缝较宽;铁口带炭砖热面侵蚀加重但环状裂缝较窄;死铁层带炭砖热面侵蚀最严重,有的高炉该部位炭砖几乎完全消失,但环状裂缝最窄。
高炉炉缸常见侵蚀状况如图1所示。
图1显然,炉缸死铁层区的炭砖侵蚀最严重,是高炉长寿的致命因素。
具体到不同高炉,可能表现为象脚状侵蚀、蒜头状侵蚀、蘑菇状侵蚀等。
3. 高炉炉缸炭砖侵蚀因素分析目前已知的影响高炉炉缸炭砖侵蚀的因素有炉缸设计、耐材性能、耐材质量、铁水环流、铁水溶蚀、有害元素侵蚀、热应力、结构性应力、冷却强度、环状裂缝影响、死铁层深度、渣(铁)皮保护、钛矿护炉情况、冶炼强度等。
烧炭取暖所应用的化学原理1. 介绍烧炭取暖是一种常见的采暖方式,特别在冬季寒冷的地区得到广泛应用。
这种取暖方式利用炭块燃烧产生的热量来供暖,其背后涉及到一些化学原理。
本文将介绍烧炭取暖所应用的化学原理。
2. 炭的燃烧过程2.1 炭的组成炭主要由纤维素、木质素和半纤维素组成。
这些有机物在高温下经过脱水、脱氧等反应,形成了高度石墨化的结构。
2.2 炭的燃烧反应炭的燃烧是一个氧化反应,也称为燃烧反应。
燃烧反应需要一定的热量启动,然后在氧气的存在下进行。
其化学方程式可以表示为:炭 + 氧气→ 二氧化碳 + 热能在这个反应中,炭与氧气发生化学反应,生成二氧化碳和释放出大量的热能。
3. 热能的传导与辐射3.1 热能的传导炭块燃烧产生的热能可以通过传导途径传输。
炭块在燃烧过程中产生的热能会迅速传导到炭块周围的空气分子中,使其温度升高,形成热对流和热辐射,从而达到取暖的效果。
3.2 热能的辐射炭块燃烧还会产生热辐射,即热能以电磁波的形式从炭块表面向四周辐射。
这种热辐射可以直接传播到空气中的其他物体表面,使其温度升高,进而传递给周围的空气分子。
4. 炭的燃烧效率4.1 燃烧效率的影响因素炭的燃烧效率受到多种因素的影响,包括炭块的质量、炭的燃烧温度、氧气供应等。
炭块的质量对燃烧效率有着重要的影响,优质的炭块可以提供更多的热能。
炭的燃烧温度越高,燃烧效率越高。
氧气供应充足也是保证炭的燃烧效率的重要条件。
4.2 提高燃烧效率的方法为了提高炭的燃烧效率,可以采取一些措施。
首先,选择质量较好的炭块,确保炭的燃烧效果良好。
其次,控制炭的燃烧温度,使其达到最佳燃烧条件。
此外,保证氧气供应充足,可增加炭的燃烧效率。
5. 烧炭取暖的优缺点5.1 优点烧炭取暖有以下几个优点:•燃烧稳定:炭块燃烧过程相对较稳定,不易受外部环境影响。
•热效率高:炭的燃烧效率较高,可以迅速提供热量。
•成本低:炭块取暖成本相对较低,适用于一些资源相对匮乏的地区。
焙烧烘炉炭块氧化原因分析
【摘要】焙烧烘炉期间出炉炭块氧化较为严重,通过对出炉阳极炭块质量的跟踪,找出导致炭块氧化的原因,避免阳极炭块在生产过程中的不利因素,提高炭块质量。
【关键词】炭块氧化;炉墙缝隙;冷却风;填充料烧损;填充料理化指标;填充料粒级
1. 概述
(1)我公司的碳素焙烧工序有1台36炉室、2台54炉室三个生产系统,8个火焰系统,每个火焰系统18个炉室。
焙烧炉是敞开式,W型环式炉,采用天然气作为燃料加热升温。
焙烧炉结构为9火道8料箱,料箱尺寸为:5438×780×5790mm,每炉室装生块168块,每料箱装3层,每层7块,装填充料约54t。
三个生产系统年产预焙阳极达到35万吨。
(2)我公司现处于焙烧炉烘炉阶段,出炉炭块的氧化情况比较严重。
就此问题,我们进行了炭块氧化抽样分析。
2. 氧化分析过程
2.1炭块氧化主要表现在炭块表面酥化,掉渣,表面机械强度降低。
造成炭块氧化的主要原因有以下几点[1]:
(1)装炉时填充料没有装实或焙烧过程中填充料发生局部下陷,致使炭块局部暴露,导致氧化。
(2)装炉时炭块靠近火道墙,焙烧后造成氧化。
(3)出炉时温度过高(出红块),导致氧化。
(4)出炉时间未到就吸出料箱内填充料,也会造成炭块表面氧化。
(5)火道墙有裂纹,燃料进入料箱与炭块接触,将炭块烧损。
2.2根据我公司的实际情况,以上原因均不是造成造成炭块氧化的主要原因。
王树权[2]等人进而提出了炉室墙缝、炉面预制块(浇铸料)、填充料和冷却对炭块氧化的影响。
2.3根据实察出炉炭块的际观氧化情况(氧化面积大于该面的20%,就判为氧化块),做出分析:
2.3.1焙烧过程中填充料的填充高度均高于炉面50~100mm(标准:高于150mm)之间,进而观察出炉炭块的氧化情况,发现料箱内上层炭块氧化现象较中、下层更为严重(见表1、2)。
上层炭块氧化的位置主要集中在炭块顶面和底面的上半部分,上端面的氧化现象却不是很严重。
由此推出,料箱内填充料下陷不是导致炭块氧化的主要原因。
但是为什么上层的炭块氧化情况比较严重呢?是否是因为炉面预制块变形扭曲,导致出现裂缝,空气通过裂缝进入料箱导致上层炭块氧化严重。
炭块出炉后,观察炉面预制块损伤情况,发现并没有大的裂缝出现,故可排除预制块导致炭块氧化原因。
2.3.2炭块氧化的位置集中在炭块的顶面和底面的上半部分,而边上的两炭块的两侧面的上半部分无明显氧化现象,且有些炭块被氧化的部分形成了一些小的坑洞。
分析得出:该现象与两火道墙有关,在冷却过程中,鼓风架、冷却架鼓入的冷空气通过炉墙竖缝进入料箱,造成炭块氧化。
而氧化部分出现的一些小坑洞,则是由于炭块距离炉墙太近,且填充料颗粒间隙又较大,通过墙缝的细微冷空气近乎于直接吹在炭块上,导致炭块被吹部分与氧气充分接触,发生烧损,同时与空气接触的填充料也发生烧损,直至冷却完成。
2.3.3进一步观察在料箱内即将出炉的炭块,发现:距离墙体稍近的炭块,在炉墙竖缝对应的位置附近有明显的氧化迹象。
分析得出原因有三:(1)料箱墙缝过宽。
(2)冷却风鼓入量过大。
(3)填充料颗粒间隙较大。
2.3.4在整个料箱内的炭块,居于料箱横墙两端的炭块都有明显的氧化现象。
经观察后得出,靠近横墙的火道墙上的竖缝要比火道墙中间位置的竖缝更宽,尤其横墙与火道墙之间的缝隙尤为变宽(宽度在5~9mm之间)。
分析得出:在烘炉过程中,拉大了火道墙与横墙之间的缝隙,故料箱两端的炭块氧化较为严重。
而上层中间炭块氧化现象无法解释,经测量,烘炉后的火道墙竖缝宽度仍在要求范围(1~4mm)之内。
故排除炉墙缝隙过宽的因素。
2.3.5冷却风量与日后正常生产所用风量一致,正常生产预焙阳极炭块无明显氧化现象,故可排除冷却风量影响。
2.3.6观察整个烘炉过程中,处于焙烧区的2P、3P位置的填充料有较为严重的“红料”现象,且焙烧区和冷却区的填充料表面有白烟冒出(冷却区的冒烟现象尤为明显),甚至在填充料表面有黄色的硫结晶。
至冷却结束后,尤其在冷却阶段,料箱内填充料下陷较为严重,低于炉面50~80mm。
针对这一现象结合以上分析得出:(1)新购入的填充料内含有少量的水分、硫分、挥发分等物质,即由于煅烧不足,在焙烧过程中发生二次燃烧。
在冷却阶段,冷却风通过炉墙竖缝进入料箱,形成大量冒烟状,同时内部填充料发生严重烧损。
(2)填充料颗粒间的间隙尺寸较大(炉面出现的“红料”现象,也因颗粒间隙过大导致空气进入所致)。
取500g新填充料进行筛分析实验,填充料粒度情况如表3、4所示。
在烘炉完毕后,填充料的粒度较烘炉时的新料明显减小,且在装炉布料时,用铁棍插入料箱进行振实、夯实作业。
在后期的焙烧过程中,发现红料现象减少,出炉炭块的氧化情况也有明显的改善。
同样取500g填充料进行筛分析实验,其粒度情况如表5、6所示。
3. 结论
综上分析,本次出炉炭块氧化的主要原因:
(1)在焙烧过程中,填充料发生二次燃烧致使所接触炭块发生氧化。
(2)在冷却过程中,冷却架鼓入的冷却风通过炉墙竖缝进入料箱,致使填充料烧损,炭块氧化。
(3)即炭块氧化的主要因素是填充料,填充料煅烧不足,粒度过大。
4. 解决方法及建议
4.1针对炭块氧化原因,提出以下两点解决方法:
(1)使用颗粒较小的填充料进行料箱填充,在布料过程中要不停的夯实填充料,减少填充料颗粒间隙,减少空气进入量。
(2)购入高质量的填充料(煅烧充分,水分、硫分、挥发分含量较低)。
4.2在烘炉阶段炭块氧化现象比较严重,经上诉探究、分析得出,填充料理化指标和粒度成为影响焙烧质量的主要原因,故建议即将投产的公司在在烘炉阶段外购粒度较小且质量较高的填充料,或者外购使用过的填充料,还可以采用新旧填充料混合使用的办法。
参考文献
[1]王树权,陈海龙. 焙烧过程中影响阳极氧化的几个因素. 西宁:青海桥头铝点有限公司.
[2]苏景民. 焙烧质量分析. 甘肃白银:白银红鹭铝业有限公司.
[3]百度文库,专业资料,工程科技,能源化工,电解铝预焙阳极炭块质量分析.
[4]马西星马西星. 铝用预焙阳极炭块的质量控制. 甘肃冶金,2005.27(3).。