最火山铝阳极焙烧系统应用实践

山铝阳极焙烧系统应用实践

山东铝业股份有限公司（简称山铝）阳极焙烧系统是在原有阳极生产系统的基础上，增加阳极焙烧系统，与200kA和 80kA预焙电解系列提供预焙阳极的配套项目。该工程设计规模为年产43000t预焙阳极，于2003年9月投产。

山铝阳极焙烧系统借鉴法国SATERAM公司及瑞士R D公司的燃烧装置及控制系统技术，结合国内预焙阳极焙烧的实际设计而成。该阳极焙烧系统采用国内先进炉型，有34个炉室，分为2个火焰系统，每个炉室有6个料箱，7条加热火道。阳极采用立装方式，阳极之间不加填充料，根据品种不同，每个炉室可装阳极120块和126块。采用阳极编解组机对炭块进行编组和解组。采用多功能天车装出炉；温度控制采用脉冲式燃烧装置及温度负压自动控制系统。炉面设备以国产设备为主，采用200#重油作为燃料；其焙烧工艺制度（升温曲线）先进合理，焙烧周期可调整范围大：投产初期选用252h焙烧曲线（火焰移为了推动投资项目动周期36h）进行烘炉；投产后将焙烧曲线优化为168h（火焰移动周期28h）。该系统投入运行后，阳极焙烧生产稳定，生产的预焙阳极理化指标均达到国家一级品要求，满足了电解需要。山铝阳极焙烧系统解决了传统阳极焙烧炉存在的炉型不合理、能耗高、污染大、炉寿命短、自动化水平低、生产率低、预焙阳极产品质量不稳定等问题。

与传统阳极焙烧系统相比，新型阳极焙烧系统具有以下特点：（1）采用大料箱（5246mm×53夹具：拖锟能上下活动金属压板：100x100mm 或Φ150mm 1套/2件70mm×703mm），料箱内阳极炭块填充率高达61%。用先进控制算法，对每条火道加热带、预热不能批量生产2024型及7075型航空航天板带材坯材带的升温曲线进行精确的温度控制，预热阶段火道之间的水平温差最大为18℃，加热阶段火道之间的水平温差仅为±2℃，各火道温度与目标温度误差为±1℃，可提高炭块的均质性。采取P+T控制模式，实现对跨接烟道时各火道温度的控制，保证跨接炉室的炭块质量，解决了国内普遍存在的跨接炉室质量波动大的问题。（2）自行研究开发的新型实体型热电偶提高了测温精度及使用寿命。该热电偶采用整体密封、特深盲孔和特厚壁保护管等多项新技术，解决了阳极焙烧炉用热电偶的长寿命、高稳定性等问题。（3）沥青挥发分充分燃烧，环形烟道出口处烟气焦油含量很低；炉能耗降低后减少了烟气的排放量，减少了大气污染，沥青烟排放量仅为10mg/m3。(4) 提高了产品的成品率、产量及沥青实收率。采用新型控制系统后，火道的水平、垂直温差减少，温度控制精确，焙烧炉的运行周期缩短到28h。同时，火道温度分布均匀后，沥青烟的挥发速度及燃烧速度得到较好控制，沥青烟的挥发时间可达20h。（5）提高了技术经济效益。装炉量增大以及焙烧周期的缩短可减少单位产品的基建投资费用；炉能耗降低减少了阳极制造成本；阳极质量的提高带来电解过程阳极消耗的降低和一系列相关成本的降低；合理地使用耐火材料，提高了焙烧炉的使用寿命；过程控制系统避免了焙烧温度过热，延长了耐火材料的使用寿命。

山铝新型阳极焙烧系统投产后，主要技术指标如下：（1）阳极焙烧的火道温度控制精度：预热阶段±30℃；加热阶段±3℃；（2）采用28h火焰移动周期，168h焙烧升温曲线；（3）每吨阳极消耗重油65.2kg；（4）每吨阳极消耗填充料58.5kg；（5）沥青烟排放量10mg/m3；（6）焙烧炭块合格率达到98.2%，炭块实收率可达94.5%。

该项目投产后，在不考虑投资与延长寿命及电解应用带来效益，仅生产中指标完成及节约燃料方面，年可创经济效益2597.36万元。