阳极炭素焙烧炉
铝电解用预焙阳极炭素焙烧炉,是采用环式焙烧技术,由若干个结构相同的炉室呈双排布置,按移动的火焰系统运转,对压型的炭素生制品进行焙烧的大型热加工设备。我国的炭素焙烧起步于50~70年代的苏联技术,在80~90年代贵州铝厂先后引进日本和法国的技术后获得了迅猛发展。我国的电解铝产量已从2001年的337万吨猛增到2011年的1806万吨(约占总产量的40%),预焙阳极出口量2012年已超过130万。我国已成为世界铝用炭素制品和电解铝的生产强国。
炭素焙烧是铝电解工业的重要工序,炭素阳极的质量好坏将直接影响到铝电解生产的效率和能耗。三十多年来,我国的炭素焙烧企业不断改进生产设备和生产控制系统,不断优化炭素焙烧工艺和加强焙烧过程控制,促进了产品质量和生产效率的不断提高。一般情况下,一个焙烧周期为240~280h,炭素阳极的终焙烧温度为1050~1200℃。炭素焙烧过程的温度安排见下表:
典型的炭素焙烧过程温度控制情况表
温度的测量和控制是炭素焙烧过程中重要的技术内容,测量温度的准确性、控制温度的稳定性、炭素阳极温度的均匀性、升温速率、温度梯度以及焙烧温度等因素对炭素阳极质量都有很大影响。所以,采用优质的具有良好性价比的热电偶测量温度,对炭素焙烧企业非常重要。
一、炭素焙烧对热电偶的基本要求
1、使用温度高:要求热电偶能长期适应1200℃的高温环境,可能超过1300℃(因为测量端不一定处于料箱内温度点)。这已是廉金属热电偶以及高温合金保护管、常用高温绝缘材料的极限工作温度。
2、强腐蚀环境:炭素焙烧过程使用重油、水煤气、天然气等作加热燃料,在焙烧的炭素阳极中还有大量的挥发分(石油沥青、焦炭杂质等)逸出助燃,碳、硫气氛高温腐蚀非常严重,并伴有高温烟气冲刷。这已超出了一般高温合金套管的承受能力。
3、频繁升降温:由于环式焙烧炉的工作特点,热电偶在使用过程中需要反复取出和插入,频繁升降温,有时还有碰撞,热电偶及套管表面的氧化物保护层易脱落,加速了热电偶的损坏。
4、使用寿命长:由于恶劣的使用环境,导致热电偶的使用寿命普遍较短,一般只有1~6个月。但是,由于热电偶的使用量较大,价格较高,所以延长热电偶的使用寿命,提高热电偶的性价比对炭素焙烧企业具有非常重要的意义。
二、炭素焙烧炉用热电偶
我公司积20年的热电偶专业设计和生产经验,在复合铠装热电偶和复合金属套管两项专利产品的基础上,对炭素焙烧炉用热电偶的实效过程和使用性价比进行了系统的研究,开发出适用于各种加热燃料、各种管理要求和价值要求的炭素焙烧炉用系列热电偶,质量稳定、性价比高。我公司炭素焙烧炉用热电偶从1997年进入贵州铝厂、云南铝厂使用,完全可代替进口热电偶,现已有近40家炭素焙烧企业和工程设计单位采用我公司产品,得到了市场的普遍赞誉。
大正公司炭素焙烧炉用热电偶具有一下特点:
1、热电偶保护套管采用特种高温合金整体钻孔而成,是目前耐高温碳硫腐蚀性能的金属材料,密封性好,高温强度好。
2、热电偶采用复合铠装结构,这是目前廉金属热电偶高温使用性能的结构类型,能够充分发挥出热电偶芯与保护套管的综合使用性能。
3、热电偶使用性价比为行业水平,火道热电偶使用寿命为3~9个月,料箱阳极热电偶使用寿命为6~12个月。
三、关于承包使用计价
由于炭素焙烧过程对热电偶的需求量较大,而热电偶的价格较高,为了不断降低热电偶的使用成本,炭素焙烧企业和热电偶制造企业经过长期摸索,将热电偶的价格、使用寿命、使用管理方法等因素进行综合考虑,总结出一套对双方都能接受的能限度降低热电偶使用成本的方法承包使用计价法。
它是根据炭素焙烧炉的炉室数量(一般含2~8套燃烧系统)、燃料种类、自动控制方法、焙烧周期及产量,综合确定每年消耗热电偶的总价,或确定每个炉室每年消耗热电偶的价格,对热电偶承包使用。供方保证供应,满足用户正常使用,每年不管使用多少支热电偶,用户都只支付承包总价。该方法对炭素焙烧企业非常有利,对热电偶制造企业也有提质增效的空间,是一种双赢的管理办法,已在炭素焙烧企业中逐步推广。
