阳极焙烧炉火道墙快速大修新技术实践

２０１３年６月　四川有色金属　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ　・５３・　

文章编号：１００６—４０７９（２０１３）０２—００５３—０３　

阳极焙烧炉火道墙快速大修新技术实践　

孙金国　

（四川启明星铝业有限责任公司，四川眉山６２００４１）　

摘要：为提高阳极焙烧炉火道大修效率，在＂－３前耐火材料技术水平基础上，将一条火道墙划　分成多个小块，将每个小块设计成一块预制块。在预制块上设计了竖缝、凸凹连接槽、横向拉砖　

结构，实现了快速大修火道墙的新技术。　关键词：阳极焙烧炉；火道墙；大修　中图分类号：ＴＫｌ７５　文献标识码：Ａ　

Ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　ａｎｏｄｅ　ｂａｋｉｎｇ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｆｉｒｅ　ｗａｌｌ　ｉｎ　ｆａｓｔ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｏｖｅｒｈａｕｌ　ＳＵＮ　Ｊｉｎｇｕｏ　（Ｓｉｃｈｕａｎ　Ａ　０５ｔａｒ　Ａ　ｌｕｍｉｎｉｕｍ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｍｅｉｓｈａｎ　６２ＤＣ　，Ｃ　ｎｏ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ａｎｏｄｅ　ｂａｋｉｎｇ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｏｖｅｒｈａｕ１．ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｌｅｖｅｌ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ａ　ｆｉｒｅ　ｗａｌｌ　ｉｓ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ａ　ｐｌｕｒａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｐｉｅｃｅｓ，ｅａｃｈ　ｐｉｅｃｅ　ｉｎｔｏ　ａ　ｐｒｅｆｏｒｍ　ｄｅｓｉｇｎ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｃａｓｔ　ｂｌｏｃｋ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｊｏｉｎｔｓ，ｃｏｎｖｅｘ　ａｎｄ　ｃｏｎｃａｖｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　ｇｒｏｏｖｅ，ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｂｒｉｃｋ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｒａｐｉｄ　ｏｖｅｒｈａｕｌ　ｔｈｅ　ｆｉｒｅ　Ｗａｌｌ＿　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｎｏｄｅ　ｂａｋｉｎｇ　ｆｕｒｎａｃｅ；ｆｉｒｅ　ｗａｌｌ；ｏｖｅｒｈａｕｌ　

ｌ概述　

阳极焙烧炉是铝电解工业中生产预焙阳极的必　

备炉窑，对阳极产量、质量至关重要，国内阳极焙烧炉　的数量也非常大，２０１２年我国原铝产量达到２０２７万　

吨，阳极产量约１２００万吨，阳极焙烧炉数量近３００　座。近年来，铝用阳极厂焙烧阳极使用的敞开式焙　

烧炉技术发展迅速，其理论研究、炉型结构、产能规模、　

焙烧质量、能耗指标、自动化控制水平以及相关的配　

套设备水平，较之２０００年以前，都发生了质的变化，　有了大幅度的提高。新型敞开式阳极焙烧炉已成为现　

代化铝用阳极厂装备水平的重要标志。这里面包含有　

许多独到的技术创新和新颖的设计理念，这种新型敞　

开式阳极焙烧炉已使我国的铝用阳极生产面貌彻底　

改观，为我国进入铝工业强国行列奠定了良好的基础　。ｆ旦从另一方面看，目前正在使用的大多数敞开式阳极　焙烧炉仍有许多不足的地方，甚至是明显的缺陷，仍　

存在着许多共性的问题。这些问题的长期存在，对于铝　

用阳极碳素厂乃至于电解铝厂来说，将会在很大程度　

的影响，本文从阳极焙烧炉火道大修问题人手，实践　

了一种快速大修火道墙的新技术。　

２阳极焙烧炉火道墙传统大修技术特点　

焙烧炉一般使用２～３年后开始大修，日常维修　

量大，而且因阳极焙烧系统运行的连续性使大修工　

作的时间非常短，一般只有２天。传统大修方式具有　工作环境温度高、耗时长、大修质量难保障的特点。　

目前焙烧炉火道大修传统方法是人工在炉室内按照　

原火道墙结构、尺寸用传统小块耐火砖逐层砌筑，由　

于焙烧炉生产的连续性，火道大修时焙烧炉的热量　

尚未散去，工作环境温度可达到６０℃一８０℃。火道的　高度达到５米多，由５０多层耐火砖组成，每条火道　

作者简介：孙金国（１９７８一），男，工程硕士，工程师，从事铝用阳极生产技术工作。

　・５４・　阳极焙烧炉火道墙快速大修新技术实践　第２期　

墙耐火砖重量在２０吨左右，由于大修火道墙空间比　

较狭小，不能容纳更多人同时砌筑，因此大修时间一　

般要用时４０小时以上。新修火道墙没有经过晾干就　

进人流程，影响火道寿命，造成火道大修质量不高。　

３　阳极焙烧炉火道墙快速大修技术总　

体思路　

阳极焙烧炉火道墙快速大修技术总体思路：利用　

当前耐火材料技术制作较大的预制件，在不改变阳极　

焙烧炉火道结构的原则下，将一条火道整体（含内部　

分区结构）划分为多个小块，在需要大修的火道墙基础　

上安装成一条由预制件组成的火道结构与原火道相同　的新火道墙。一条火道墙一般可分成４￣５层，２０块左右，　

每块重量在１吨左右，分割方式见图１，总装图。　

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图１总装图　组装而成。为增强火道墙的整体性、稳定性，预制件　

与相邻预制件之间的结合部位均设置了稳固性配　

合。其中，上下两块相邻预制件结合部位设置的是台　

阶配合；左右两块相邻预制件结合部位设置的是半　圆形凹凸连接。　

４－２整体稳固性拉砖设计　

在预制件两侧面之间分布的椭圆形支撑拉固砖　和方形支撑拉固砖，除了可以起到改善火道内热流　

分布的作用外，还可起到支撑拉固两对面火道墙的　

作用。这两种拉固砖采用的材质与火道墙体不同，但　

能相互配合，并采取特殊的成型方式加固贯通于两　对面火道墙之中。拉固砖与两对面火道墙体的结合　

部位，形状内小外大，如此拉固砖不仅能很好的支撑　

住两对面火道墙，也将两对面火道墙牢牢地连接在　

了一体。　

４－３竖缝设计　

火道墙体设置合理的竖缝（２￣４ｍｍ），合适的竖　缝尺寸可防止火道内的火焰进入料箱氧化产品，防　

止料箱内的填充料进入火道内部。该竖缝在焙烧过　

程中作为沥青焦化过程中排出挥发分的通道，使沥　

青挥发分在火道负压作用下顺利进入火道，一方面　

促进火道内的燃烧，另一方面促进了阳极碳块的焦　

化过程、提高了阳极碳块的品质。　Ｆｉｇ．１　Ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｄｉａｇｒａｍ　４　阳极焙烧炉火道墙快速大修技术特点　５　阳极焙烧炉火道墙快速大修效率　

每块预制件为一四方腔体，按照原火道墙结构　

将每块设计成上下空心，三个侧面为实体，一个侧面　

为空心；为保证火道整体稳定，块与块之间连接牢　

固，在块与块之间设计了安全连接结构；为保证达到　与原来火道墙内部结构相同，具有改变火道内气流　

分布均匀的特点，在火道墙两个外侧面之间设计了　

椭圆形或方形支撑拉固砖；为保证火道内外之间气　

体交换，在每块的两个朝向料箱的侧面上设计了竖　

缝。以上设计达到了新火道结构完全与原火道墙结　

构相同的特点。　

４．１预制件之间的结合部位设计　

一条火道墙由多块预制件从下到上、由左至右　清除需要大修的旧火道墙，同时将准备好的耐　

火模块运至现场。按照焙烧炉设计要求对炉底进行　测量找平，达到标准要求后开始准备安装施工。安装　

施工以层为单位，每层四块，预制块之间及层与层之　间用耐火泥粘结，施工中根据两边的火道横墙情况　调整预制块位置，保证预制块与相邻墙体的充分结　

合，预制块横向缝隙控制在２￣４ｍｍ，既保证了预制块　在高温下的收缩要求，又保证了缝隙不会有填充料　

流入。经过６小时的施工，完成了一条火道墙２０块　

预制块的安装工作。安装后的火道墙高度、料箱宽度　

及与横墙伸缩缝的要求达到了原焙烧炉设计要求，　

时间仅为常规大修模式火道墙砌筑时间的１／５。　

（下转第７Ｏ页）

　・７０・　转制型科研院所“去行政化”管理机制探析　第２期　

中解放出来，专心投身于科研中，经费获取是管理者　

和行政人员的事，因此其考评重心不应放于经费的　

获取之中。建立科学的考评体系，真实客观地评价　

人才，才能做到人尽其才，才尽其用。　

参考文献：　【１】仝芳妍，金鹤鸣．转制企业的技术创新　中国科技论坛，　２００８＠．　［２］罗欣．我国公立高校“去行政化”问题探究［ＪＪ．网络财富，２ｏｌｏ　（８）．　ｐ】赵志全科技管理体制改革与创新的思考ＩＪ蝌学论坛，２０１２．　［４］王九云．基于建设创新型国家的科技管理体制创新研究叨．　学术研究２００９（４）．　ｆ５１冉亚辉扃校行政化与去行政化论析叨．现代大学教育，２０１０　

．　［６］贾学东．我国科技管理体制改革研究【Ｉ）］．郑州：郑州大学，　２００４．，　【７］仁增元．制度理论视野中的大学行政化研究【Ｄ］．大连：大连　理工大学￣０１２．　【８ｌ庄小将．高新技术企业科技人才激励机制研究叨．财会通　讯，２０１２（１）．　［９］朱郑州，苏渭珍．我国科技人才评价的问题研究叨．科技管　理研究２Ｏｌ　１（１５）．　．　．　【１　０］刘英，姜标．关于建立现代研究所管理体制的思考叨．科技　管理研究２００２（３）．　［１　１］孟小军，吴淑爱．建立高效科研管理激励机制的思考叨．现　代教育科学２ｏｏ￣ｏ１）．　［１　２］张红．我国民营企业人力资源管理体制的创新探析四．经　管空间，２０１２（０４）．　

（上接第３３页）成为全疆乃至全国的旅游焦点。　

参考文献：　［１】黄松，李燕松．新疆地质遗迹特征与地质公园建设叨．广西师　范大学学报：自然科学版，２００５，２４（４）：１０７一ｌ１　１．　１　２ｌ黄松．新疆地质遗迹的分布特征与保护开发阴．地理学报，　２００６，６１（３）：２２７－２４０．　『３１新疆维吾尔自治区地方志编纂委员会．新疆通志・地质矿产　志ＩＭＩ．乌鲁木齐：新疆人民出版社，１９９７．　ｆ４］新疆维吾尔自治区地震局．富蕴地震断裂带呷．北京：地震　出版社，１９８５．　『５］新疆维吾尔自治区地质环境监测院，四川省地矿局区域地　质调查队，四川省地矿局物探队．新疆维吾尔自治区重要　地质遗迹调查２０１０年度阶段成果报告　．乌鲁木齐：新疆　国土资源厅，２０１　１．　【６］新疆维吾尔自治区地质环境监测院，中国地质大学（武汉）．　新疆旅游地质遗迹资源调查与评价报告［Ｒ］．新疆旅游地质　遗迹资源调查成果．乌鲁木齐：新疆国土资源厅，２００５．　杨更，陈斌，张成功等．新疆喀纳斯国家地质公园地质遗迹　资源及其地学意义田．干旱区资源与环境，２０１２，２６（４）：１９４－　】９９．　

（上接第５４页）　

６结论　

该技术的优势在于整条火道墙结构完全按照原　

火道墙结构设计，同时保证了火道整体性、稳定性。　

新火道投入使用后未出现火道墙移位、下沉、开裂、　

变形问题，火道使用性能良好。火道大修时间从传统　

方式的３６小时每条火道，减少到１２小时每条火道。　随着耐火材料技术的不断发展，火道大修技术也将　

不断提高。　

参考文献：　［１】邱竹贤．预焙槽炼铝　３版）　Ｅ京：冶金工业出版社，２００５．　【２Ｊ朱明．预焙阳极技术的发展与展望．江苏冶金，２００８，２８（１）　３１—３５．