阳极焙烧技术的新工艺及装备

GAMI为河南省焦作万方炭素公司设计的阳极焙烧系统中应用的焙烧新工艺及装备，介绍了焙烧新工艺的要点和实施装备，并着重描述了燃烧装置和排气装置这两项新式装备的原理和构成。应用了焙烧新工艺后，降低了炉能耗，改善了阳极质量。     

法国先进的阳极焙烧技术

法国塞塔拉姆工程公司（SETARAM Engineering）把先进的软件控制系统和精确的燃烧监控技术结合起来，从而提升了阳极焙烧的价值。 对于原铝生产厂而言，加工高质量阳极一直都是重点关注的问题。这是因为阳极质量影响电解铝生产的总效率，阳极焙烧成本和生产费用占每块铝锭的8％。为此，碳素厂的经理们不断寻求各种方式使阳极质量最佳化；降低阳极焙烧炉燃料消耗；降低污染物排放，特别是降低煤焦油排放量；延长耐火材料使用寿命，大幅度降低工厂生产成本。     

阳极焙烧的烟气净化技术分析

阳极焙烧过程中产生大量的含有沥青焦油、粉尘、二氧化硫、氟化物等有害烟气,严重污染环境.考虑到投资、运行和维护等,目前国内大部分企业的焙烧烟气治理采用电捕干法净化技术,但电捕干法净化系统由于着火、腐蚀、电捕除尘器极板和料斗清灰困难等问题不能实现长周期连续运行.而且电捕干法净化系统对氟的治理效果不好存在工艺缺陷.本文以焙烧烟气的电捕干法净化工艺为基础,提出电捕干法净化系统存在问题的解决方法,并提出焙烧烟气综合治理的优化工艺,改善电捕干法净化系统的工艺缺陷.     

电炉焙烧自焙槽阳极

本文介绍槽外电炉焙烧自焙槽新阳极方法。此法具有操作简单、故障少，锥体形成均匀，经济效益显著等优点，且对新建系列或续建系列新阳极焙烧均适用。     

阳极糊焙烧机理初探

本文综述阳极糊在焙烧过程中的物理和有机化学变化,指出阳极糊焙烧的实质是煤沥青的炭化过程,既有液相炭化又有气相炭化。石油焦的碳原子与阳极糊在焙烧过程中产生的沥青焦和热解碳的碳原子的键合对提高阳极质量有重要的影响。保持阳极糊表面温度低于其中煤沥青的软化点和保持适宜的液糊高度有利于改善自焙阳极铝电解环保条件和提高阳极质量。在工业自焙阳极铝电解槽上测量液糊的温度及其高度,并对目前旁插槽加阳极糊周期(简称加糊周期)提出改进意见。     

预焙阳极焙烧工艺的优化

介绍了焦作万方对预焙阳极焙烧炉控制方法的改进，炉墙缝的合理设置和填充料的正确使用，最终焙烧温度的确定，焙烧曲线的优化，使挥发分能燃烧充分，降低了重油消耗，产品质量，实收率及外观合格率都得到了大幅度提高，铝电解使用性能良好，火争移动周期可从36h缩短到72h，效益显著。     

焙烧参数对阳极质量的影响

在介绍参考文献实验结果的同时,结合笔者在实际生产中的工作经验,阐述了阳极焙烧参数,如升温梯度、最终焙烧温度及焙烧时间对阳极质量的影响。论述了火道设计和焙烧炉使用状态的重要性及焙烧过程控制的影响。     

阳极焙烧炉焙烧阴极炭块的探索

根据铝用阴极焙烧升温工艺要求,研制并实施了阳极焙烧炉焙烧阴极的系统试验方案,包括过渡曲线、焙烧曲线、负压控制等内容,试烧后的42块阴极炭块外观质量及理化指标合格率均为100%,为下一步利用阳极焙烧炉大批量生产阴极炭块奠定了技术基础。     

焙烧因素对阳极糊理化指标的影响

实验室各种焙烧因素(最高焙烧温度和在此温度下的保温时间以及升温速度)对阳极糊试样理化指标均有影响。从工业上插自焙阳极锥体上取下的试样的理化指标表明,它明显高于实验室焙烧阳极试样的理化指标;它与预焙阳极的理化指标基本相同。     

专家控制器在阳极焙烧温度控制中的研究

在阳极焙烧温度自动控制系统中,采用PLC内部的PID进行温度控制时会出现超调、振荡等现象.为满足阳极焙烧温度的控制精度及系统跟踪控制要求,提出一种基于专家系统的PID混合控制策略.用该方法设计了专家PID温度控制器并进行实验,实验结果表明该控制器弥补了传统PID不足,且具有设计简单、较易实现、提高温度控制的精度和速度等特点.     

阳极焙烧曲线优化的数值模拟

根据现场的实际情况,建立了阳极焙烧的热工模型,采用数值模拟的方法对焙烧曲线进行了优化研究,模拟了不同焙烧曲线对阳极温升过程、终焙温度和内外温差的影响,结果表明:在其它参数一定的情况下,随着火焰周期的延长,阳极中心的温升曲线逐渐右移,终焙温度逐渐升高,阳极的内外温差逐渐缩小;随着火焰周期的降低,各焙烧阶段的阳极平均升温速率升高,阳极的保温时间逐渐减少.从数值模拟结果来看,最优的焙烧曲线是火焰周期为30h的焙烧曲线.     

华圣铝业阳极焙烧炉的焙烧工艺优化

介绍了山西华圣铝业有限公司对预焙阳极焙烧炉控制方法的改进,炉墙缝的合理设置和填充料的正确使用.最终焙烧温度的确定,焙烧曲线的优化,使挥发分能燃烧充分,降低了重油消耗,产品质量、实收率及外观合格率都得到了大幅提高,铝电解使用性能良好.火焰移动周期从36h缩短到32h,效益显著.     

焙烧炉烘炉新工艺

介绍了采用36h火焰移动周期288h升温曲线的烘炉方案，使烘炉曲线既满足了引进的控制加热设备软件要求，又能很方便地将烘炉曲线转换成正常生产曲线。敞开式焙烧炉用天然气为燃料带负荷烘炉，安全可靠，控制升温速度在8℃/h以内，不会对炉体产生任何影响，同时对能边烘炉边生产，大大节省了能源。     

如何应用阳极焙烧炉燃烧及调节设备判断阳极焙烧工艺的状况

本文通过分析阳极焙烧车间调节控制设备采集的数据，判断焙烧生产工艺状态，对指导生产有一定的意义。     

铝用炭阳极焙烧工艺优化与实践

焙烧是炭阳极生产重要工序之一,制定适宜焙烧曲线、控制均衡火道温度、提高最终焙烧温度将直接影响炭阳极的质量和焙烧能耗。本文主要论述了通过优化焙烧工艺制度来提高阳极质量,降低焙烧能耗。国内某厂通过采用216小时焙烧曲线、自动调整负压及燃气供入量使火道温度均衡、提高焙烧最终温度至1200℃的焙烧工艺制度,炭阳极质量明显提高,体积密度、抗压强度和二氧化碳反应残余率分别由先前的1.53g/cm3、46.9MPa和73.3%提高到1.56g/cm3、53.9MPa和85.5%;电阻率由先前的59μΩm降低到53μΩm;阳极外观合格率由98%提高到99.63%;焙烧能耗由4.36GJ/t-C降低到3.05GJ/t-C。     

阳极焙烧炉焙烧过程三维数值模拟模型

预焙阳极的质量在很大程度受阳极焙烧过程的影响,而在阳极焙烧过程中炉内大量的信息无法通过直接的测试手段获取,本文介绍所开发的阳极焙烧过程三维数值模拟模型,考虑了阳极焙烧过程中的烟气流动、气固传热、漏气、挥发物质的析出燃烧以及燃烧的加入等现象,获取了炉内流场、温度场和气体浓度分布状况,并采用实际的测试数据时模型进行验证,使该模型成为焙烧炉结构以及操作参数优化研究强有力的工具和手段.     

有浇铸口的预焙炭阳极的生产应用

使用有浇铸口的预焙炭阳极,消除组装阳极时磷生铁水向炭碗外流失和阳极钢爪粘铁现象,延长阳极钢爪使用寿命,降低磷生铁消耗、电耗和修理费用.     

热模模压制取铝电解阳极炭块

采用热模模压法制备铝电解阳极炭块,并对制取的阳极炭块的物理化学性能进行测试。研究模压工艺和沥青添加量对预焙阳极炭块体积密度、抗压强度和抗氧化性的影响。采用扫描电镜对炭块的微观结构进行分析,对热模模压生产阳极炭块的机理进行探讨。结果表明：采用热模模压法生产炭阳极可使沥青进入石油焦颗粒的内部,并填充石油焦颗粒内部的气孔,从而减少预焙阳极炭块的气孔率,提高其密度。采用热模模压生产的预焙阳极炭块的体积密度为1．64～1．66g／cm3,比工业阳极炭块的体积密度增加0．08～0．12g／cm3,同时其抗氧化性能也获得妨大的辑高．     

环式阳极焙烧炉热工过程的数值模拟

通过对环式阳极焙烧炉的热工过程进行系统理论分析, 建立了焙烧炉热工过程的数学模型. 对焙烧炉进行模拟计算的结果表明 焙烧过程中阳极内部温差最大的地方主要集中在炉顶, 应采取相应的措施减少炉顶的热损失以保持阳极焙烧温度的均匀性; 同时, 不同的火焰循环时间和空气渗漏对焙烧的能耗影响较大, 降低火焰循环时间将导致能耗增加, 而降低空气渗漏量则可极大地降低能耗.