[实用新型]一种预焙阳极焙烧炉的炉墙结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及铝电解配套设备，具体是一种80室预焙阳极焙烧炉的炉墙结构。

背景技术

预焙阳极焙烧炉采用多炉室串联运行，使用天然气为燃料，借助于焙烧烟气形成预热、加热、保温、冷却的温度分布结构,实现连续作业的生产组织模式。焙烧炉火道墙炉顶板设有3个孔（2个燃烧孔与1个测温孔），用于注入燃料燃烧、测温与冷却作用；横墙排烟口起到排烟、冷却作用。炉顶板燃烧孔座、测温孔座和横墙排烟孔座以及各种盖子均为铸铁组件，在使用过程中存在炉墙浇注料和铸铁组件之间的热膨胀系数不一致，铸铁组件在加热、保温、冷却的热循环过程中容易破坏焙烧炉炉顶板、横墙的整体性，生产过程中普遍出现炉顶板燃烧孔座接合面松动产生缝隙、耐火砖开裂、炉顶板钢质框架变形、横墙变形的问题，热能损失严重，焙烧炉使用寿命缩短。另外，铸铁组件在焙烧高温区散热严重，增加了焙烧炉燃料成本。为此，优化焙烧炉炉墙结构、降低燃料能耗已成为炭素阳极焙烧工艺创新发展的方向。

80室敞开式预焙阳极焙烧炉炉型为日轻焙烧炉，阳极采用卧装方式，每年生产预焙阳极6.8万吨，天然气单耗100m³/t-c，天然气单价4.5元/m³，则每年天然气生产成本3000万元。现在国内同类型先进焙烧炉预焙阳极焙天然气单耗82 m³/t-c，如果每吨预焙阳极天然气单耗降低1 m³/t-c，则每年天然气生产成本降低30万元。

从80室预焙阳极焙烧炉热平衡支出分析，炉壳散热是热支出中可控制最重要因素，而炉壳散热包括横墙火道口与火道墙测温孔、燃烧孔、炉顶板的散热。由于炉顶板厚度较薄，强度低导致开裂、破损严重，保温性能差，散热大，增加燃料消耗；火道墙燃烧孔七号砖与铸铁组件在加热、保温、冷却的循环过程中膨胀系数不一致而导致七号砖破损、开裂，七号砖和铸铁组件使用寿命短，开裂处漏风、散热严重，增加燃料消耗；横墙排烟口采用铸铁组件，铸铁组件保温性能差、散热大，不节能，燃料消耗高，如图1、2、3所示。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种80室预焙阳极焙烧炉的炉墙结构，该炉墙结构能延长焙烧炉炉墙使用寿命，降低焙烧炉燃料能耗，从而降低生产成本。

本实用新型是针对预焙阳极焙烧炉火道墙炉顶板的改造与燃烧孔耐火砖砖、横墙排烟口组件的技术改造。本实用新型的技术方案为：

一种预焙阳极焙烧炉的炉墙结构包括：阳极焙烧炉火道墙的炉顶板，在顶板上的燃烧孔、测温孔和横墙排烟口，顶板为两块一组连接，每一段都是一个整体，一段包含一个燃烧孔，另一段包含一个燃烧孔和测温孔，燃烧孔座和测温孔座为整体浇注，燃烧孔和测温孔结构相同，上下口均为喇叭状。

所述的炉顶板两块间连接处预留膨胀缝，膨胀缝间隙为10~20mm，顶板厚度330mm，长度为1650mm。

所述的燃烧孔和测温孔上部喇叭口有燃烧孔盖和测温孔盖，燃烧孔盖和测温孔盖的形状与喇叭状吻合，燃烧孔和测温孔的中部直径为DN80mm。

所述的横墙排烟口上有排烟口座和排烟口盖子，采用浇注料组件。

本实用新型与现有技术比较：

1、将火道墙整体炉顶板为两块一组，增加炉顶板厚度，厚度由130mm增加到330mm以上，提高炉顶板保温效果；炉顶板钢质框架长度方向变短，长度从3320mm改为1650mm，增加炉顶板框架强度，延长炉顶板使用寿命。

2、对预焙阳极焙烧炉燃烧孔座、测温孔座相配合的耐火砖进行改造，选用与炉顶板材质相一致的浇注料，将原来使用的上下两块组合的耐火砖改为整体浇注料，与炉顶板合为一个有机整体，测温孔座的孔改小并改成上喇叭口，取消原燃烧孔座和测温孔座的铸铁组件；将燃烧孔处耐火砖的尺寸从230mm改为直径为DN80mm的燃烧孔，增强了浇注料的整体性；上部盖子可采用铸铁件或浇注料浇注成型，与耐火砖预留喇叭口有效吻合，减少炉顶板燃烧孔、测温孔处的散热，降低热能损失，延长炉顶板使用寿命。

3、对预焙阳极焙烧炉横墙排烟口组件进行改造，将铸铁组件改为浇注料组件，降低热

能损失，延长横墙使用寿命。

优点：1、浇注料组件替代铸铁组件，保温效果好，散热少； 2、炉顶板燃烧孔和测温孔、横墙排烟口结构简单，密封性能好，减少漏风；3、浇注料组件替代铸铁组件，避免热膨胀系数不一致导致的耐火砖开裂、炉项板钢材框架变形，延长炉顶板使用寿命；4、有效降低燃料消耗10%以上。

附图说明

图1是现有的预焙阳极焙烧炉火道墙炉顶板结构示意图。