一種預(yù)焙陽極焙燒爐的爐墻結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋁電解配套設(shè)備，具體是一種80室預(yù)焙陽極焙燒爐的爐墻結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)焙陽極焙燒爐采用多爐室串聯(lián)運(yùn)行，使用天然氣為燃料，借助于焙燒煙氣形成預(yù)熱、加熱、保溫、冷卻的溫度分布結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)的生產(chǎn)組織模式。焙燒爐火道墻爐頂板設(shè)有3個(gè)孔(2個(gè)燃燒孔與I個(gè)測(cè)溫孔)，用于注入燃料燃燒、測(cè)溫與冷卻作用；橫墻排煙口起到排煙、冷卻作用。爐頂板燃燒孔座、測(cè)溫孔座和橫墻排煙孔座以及各種蓋子均為鑄鐵組件，在使用過程中存在爐墻澆注料和鑄鐵組件之間的熱膨脹系數(shù)不一致，鑄鐵組件在加熱、保溫、冷卻的熱循環(huán)過程中容易破壞焙燒爐爐頂板、橫墻的整體性，生產(chǎn)過程中普遍出現(xiàn)爐頂板燃燒孔座接合面松動(dòng)產(chǎn)生縫隙、耐火磚開裂、爐頂板鋼質(zhì)框架變形、橫墻變形的問題，熱能損失嚴(yán)重，焙燒爐使用壽命縮短。另外，鑄鐵組件在焙燒高溫區(qū)散熱嚴(yán)重，增加了焙燒爐燃料成本。為此，優(yōu)化焙燒爐爐墻結(jié)構(gòu)、降低燃料能耗已成為炭素陽極焙燒工藝創(chuàng)新發(fā)展的方向。
[0003]80室敞開式預(yù)焙陽極焙燒爐爐型為日輕焙燒爐，陽極采用臥裝方式，每年生產(chǎn)預(yù)焙陽極6.8萬噸，天然氣單耗100m3/t-c，天然氣單價(jià)4.5元/m3，則每年天然氣生產(chǎn)成本3000萬元?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)同類型先進(jìn)焙燒爐預(yù)焙陽極焙天然氣單耗82 m3/t-c，如果每噸預(yù)焙陽極天然氣單耗降低I m3/t-c，則每年天然氣生產(chǎn)成本降低30萬元。
[0004]從80室預(yù)焙陽極焙燒爐熱平衡支出分析，爐殼散熱是熱支出中可控制最重要因素，而爐殼散熱包括橫墻火道口與火道墻測(cè)溫孔、燃燒孔、爐頂板的散熱。由于爐頂板厚度較薄，強(qiáng)度低導(dǎo)致開裂、破損嚴(yán)重，保溫性能差，散熱大，增加燃料消耗；火道墻燃燒孔七號(hào)磚與鑄鐵組件在加熱、保溫、冷卻的循環(huán)過程中膨脹系數(shù)不一致而導(dǎo)致七號(hào)磚破損、開裂，七號(hào)磚和鑄鐵組件使用壽命短，開裂處漏風(fēng)、散熱嚴(yán)重，增加燃料消耗；橫墻排煙口采用鑄鐵組件，鑄鐵組件保溫性能差、散熱大，不節(jié)能，燃料消耗高，如圖1、2、3所示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種80室預(yù)焙陽極焙燒爐的爐墻結(jié)構(gòu)，該爐墻結(jié)構(gòu)能延長(zhǎng)焙燒爐爐墻使用壽命，降低焙燒爐燃料能耗，從而降低生產(chǎn)成本。
[0006]本實(shí)用新型是針對(duì)預(yù)焙陽極焙燒爐火道墻爐頂板的改造與燃燒孔耐火磚磚、橫墻排煙口組件的技術(shù)改造。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0007]一種預(yù)焙陽極焙燒爐的爐墻結(jié)構(gòu)包括:陽極焙燒爐火道墻的爐頂板，在頂板上的燃燒孔、測(cè)溫孔和橫墻排煙口，頂板為兩塊一組連接，每一段都是一個(gè)整體，一段包含一個(gè)燃燒孔，另一段包含一個(gè)燃燒孔和測(cè)溫孔，燃燒孔座和測(cè)溫孔座為整體澆注，燃燒孔和測(cè)溫孔結(jié)構(gòu)相同，上下口均為喇叭狀。
[0008]所述的爐頂板兩塊間連接處預(yù)留膨脹縫，膨脹縫間隙為10~20mm，頂板厚度330mm，長(zhǎng)度為 1650mm。
[0009]所述的燃燒孔和測(cè)溫孔上部喇叭口有燃燒孔蓋和測(cè)溫孔蓋，燃燒孔蓋和測(cè)溫孔蓋的形狀與喇叭狀吻合，燃燒孔和測(cè)溫孔的中部直徑為DN80mm。
[0010]所述的橫墻排煙口上有排煙口座和排煙口蓋子，采用澆注料組件。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較:
[0012]1、將火道墻整體爐頂板為兩塊一組，增加爐頂板厚度，厚度由130mm增加到330mm以上，提高爐頂板保溫效果；爐頂板鋼質(zhì)框架長(zhǎng)度方向變短，長(zhǎng)度從3320mm改為1650mm，增加爐頂板框架強(qiáng)度，延長(zhǎng)爐頂板使用壽命。
[0013]2、對(duì)預(yù)焙陽極焙燒爐燃燒孔座、測(cè)溫孔座相配合的耐火磚進(jìn)行改造，選用與爐頂板材質(zhì)相一致的澆注料，將原來使用的上下兩塊組合的耐火磚改為整體澆注料，與爐頂板合為一個(gè)有機(jī)整體，測(cè)溫孔座的孔改小并改成上喇叭口，取消原燃燒孔座和測(cè)溫孔座的鑄鐵組件；將燃燒孔處耐火磚的尺寸從230mm改為直徑為DN80mm的燃燒孔，增強(qiáng)了澆注料的整體性；上部蓋子可采用鑄鐵件或澆注料澆注成型，與耐火磚預(yù)留喇叭口有效吻合，減少爐頂板燃燒孔、測(cè)溫孔處的散熱，降低熱能損失，延長(zhǎng)爐頂板使用壽命。
[0014]3、對(duì)預(yù)焙陽極焙燒爐橫墻排煙口組件進(jìn)行改造，將鑄鐵組件改為澆注料組件，降低熱
[0015]能損失，延長(zhǎng)橫墻使用壽命。
[0016]優(yōu)點(diǎn):1、澆注料組件替代鑄鐵組件，保溫效果好，散熱少；2、爐頂板燃燒孔和測(cè)溫孔、橫墻排煙口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好，減少漏風(fēng)；3、澆注料組件替代鑄鐵組件，避免熱膨脹系數(shù)不一致導(dǎo)致的耐火磚開裂、爐項(xiàng)板鋼材框架變形，延長(zhǎng)爐頂板使用壽命；4、有效降低燃料消耗10%以上。
【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有的預(yù)焙陽極焙燒爐火道墻爐頂板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是圖1中的B部放大示意圖。
[0019]圖3是圖1中的A部放大示意圖。
[0020]圖4是本實(shí)用新型的預(yù)焙陽極焙燒爐的爐墻結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是圖4中的D部放大示意圖。
[0022]圖6是圖4中的C部放大示意圖。
[0023]圖中:1 一燃燒孔，2—測(cè)溫孔，3 —橫墻排煙口，4一七號(hào)磚上，5—七號(hào)磚下，6—燃燒孔座，7 —燃燒孔蓋，8 —二次澆注料，9 —排煙口座，10 —排煙口蓋，11 —橫墻排煙口，12 —燃燒孔，13 —測(cè)溫孔，14 —排煙口蓋子，15 —排煙口座。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖4-6所示，本實(shí)用新型預(yù)焙陽極焙燒爐的爐墻結(jié)構(gòu)包括:陽極焙燒爐火道墻爐的頂板，在頂板上的燃燒孔12、測(cè)溫孔13和橫墻排煙口 11，頂板為兩塊一組連接，每一段都是一個(gè)整體，一段包含一個(gè)燃燒孔，另一段包含一個(gè)燃燒孔和測(cè)溫孔，燃燒孔座和測(cè)溫孔座(頂板)為整體澆注，燃燒孔和測(cè)溫孔結(jié)構(gòu)相同，上下口均為喇叭狀。
[0025]所述的頂板兩塊間連接處預(yù)留膨脹縫，膨脹縫間隙為10~20mm，頂板厚度330mm，長(zhǎng)度為1650mm。
[0026]所述的燃燒孔12和測(cè)溫孔13上部喇叭口有燃燒孔蓋7和測(cè)溫孔蓋，燃燒孔蓋和測(cè)溫孔蓋的形狀與喇叭狀吻合，燃燒孔和測(cè)溫孔的中部直徑為80mm。
[0027]所述的橫墻排煙口 11上有排煙口座15和排煙口蓋子14，采用澆注料組件，見圖6。
[0028]制作方法:
[0029]預(yù)焙陽極焙燒爐火道墻爐頂板與澆筑塊，先按照?qǐng)D紙制作模具、澆注制作，兩塊頂板結(jié)構(gòu)采用70mm角鋼制作兩個(gè)框架，再加拉筋，采用澆注料澆注，第一塊預(yù)留I個(gè)圓柱燃燒孔，上部采用倒喇叭口 ；第二塊預(yù)留I個(gè)圓柱燃燒孔和一個(gè)測(cè)溫孔?；鸬缐M墻澆注料組件，按照?qǐng)D紙制作上下相配合緊密的兩個(gè)模具、澆注制作，澆注料按技術(shù)要求攪拌后，將澆注料注入制作好的模具，采用振動(dòng)成型振動(dòng)后脫模，在一定的溫度下對(duì)澆注好的組件烘干，用作新的橫墻爐頂板安裝使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種預(yù)焙陽極焙燒爐的爐墻結(jié)構(gòu)，其特征是:包括陽極焙燒爐火道墻爐的頂板，在頂板上的燃燒孔、測(cè)溫孔和橫墻排煙口，頂板為兩塊一組連接，每一段都是一個(gè)整體，一段包含一個(gè)燃燒孔，另一段包含一個(gè)燃燒孔和測(cè)溫孔，燃燒孔座和測(cè)溫孔座為整體澆注，燃燒孔和測(cè)溫孔結(jié)構(gòu)相同，上下口均為喇叭狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)焙陽極焙燒爐的爐墻結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的頂板兩塊間連接處預(yù)留膨脹縫，膨脹縫間隙為10~20mm，頂板厚度330mm，長(zhǎng)度為1650mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)焙陽極焙燒爐的爐墻結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的燃燒孔和測(cè)溫孔上部喇叭口有燃燒孔蓋和測(cè)溫孔蓋，燃燒孔蓋和測(cè)溫孔蓋的形狀與喇叭狀吻合，燃燒孔和測(cè)溫孔的中部直徑為80mmo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)焙陽極焙燒爐的爐墻結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的橫墻排煙口上有排煙口座和排煙口蓋子，采用澆注料組件。
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種預(yù)焙陽極焙燒爐新型爐墻結(jié)構(gòu)。包括陽極焙燒爐火道墻爐的頂板，在頂板上的燃燒孔、測(cè)溫孔和橫墻排煙口，頂板為兩塊一組連接，每一段都是一個(gè)整體，一段包含一個(gè)燃燒孔，另一段包含一個(gè)燃燒孔和測(cè)溫孔，燃燒孔座和測(cè)溫孔座為整體澆注，燃燒孔和測(cè)溫孔結(jié)構(gòu)相同，上下口均為喇叭狀。本實(shí)用新型有效的減少焙燒爐在預(yù)熱、焙燒爐室的漏風(fēng)，增強(qiáng)了焙燒爐的保溫性能和密封效果，有效的延長(zhǎng)了焙燒爐爐頂板、橫墻爐口組件的使用壽命，減少了焙燒爐維護(hù)量，使焙燒預(yù)焙陽極的天然氣單耗大大降低，而且能降低爐面工作溫度。
【IPC分類】F27D1-00, F27D19-00
【公開號(hào)】CN204404793
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420835327
【發(fā)明人】金德明, 葉松波, 尹開東, 張紫光, 祿洲, 張文生, 周艷芳
【申請(qǐng)人】云南鋁業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日