罐式炉烘炉参考

罐式炉烘炉参考 第一部份 烘炉慨述 一 烘炉的目的 罐式煅烧炉的干燥和烘炉是彼此相联的一个工艺过程 干燥的目的是在保证灰缝不变形 不干裂 保持炉子砌体严密性的前提下 逐渐地尽可能完全地排除罐式炉砌体中的水份 对一组 28 室 8 层火道的罐式炉来说 约含有水份 30 多吨 可见罐式炉砌体含水量是相当大 的 烘炉升温的目的在于提高砌体的温度 并使加热火道达到可以开始正常加排料时的温度 干燥与烘炉是互相联系的 不能绝然分开 所以一般统称烘炉 二 烘炉曲线制定依据 罐式炉的烘炉曲线是根据炉体含水份的多少 不同温度区间的硅砖膨胀特性以及煅烧烘 炉实践而制定的 1 确定干燥期的理论依据 干燥阶段主要是排除砌体中的水分 砌体内的水份可分为外部水和内部水两类 前者是 指物体受热到 45 便可排除的水 而后者则需受热到 105 一般说来 将上下层平均温度 值在 103 一 105 范围内视作干燥期终了温度是比较合理的 在干燥过程中 水的蒸发由表及里 逐渐深入砌体里 干燥层也由表面逐渐向内部深处 延伸 干燥失水的表层部位收缩 尚示干燥的湿的内层部位 仍保持着原来的体积 结果必 然产生应力 局部的应力集中会导致裂纹 甚至变形 故只有缓慢升温 方可使砖和灰浆水 份的扩散及砌体内外水份扩散达到平衡 防止砖缝硬化破裂 2 确定烘炉期的理论依据 烘炉期主要是将砌体逐渐加热升温至工作时的温度 而砌体中心部分主要是由硅砖砌筑的 因此 硅砖随温度升高而膨胀的特性就是确定烘烤期的理论依据 一般选砌体每昼夜允许的 线膨胀为 0 035 做为可行的安全界限 硅砖 它是由含石英 Si02 很高的硅石经粉碎 成型 灼烧以后制成的 硅砖具有良好 的导热性 高温下荷重软化点高 抗煅烧物料对罐壁的磨损性强等特点 硅砖的耐火度可 达 1700 一 1750 在 2KG CM2的荷重下 其荷重软化点可达 1640 几种耐火砖的性能 指标如下表 几种耐火砖的性能指标对比 耐火砖名称耐火粘士砖高铝砖硅砖 平均线膨胀系数 1 4 5 6 10 65 5 5 8 10 611 5 13 0 10 6 耐火度 167017701710 荷重软化点 125014701640 常温耐压强度 MPa 14 739 219 6 重度 g m3 2 152 521 9 导热系数千卡 米 时 0 72 0 5 10 3t1 8 0 6 10 3t0 2 0 06 10 3t 重烧线收缩 0 50 7 热容量 千卡 公斤 0 21 0 005 10 3t 0 22 0 06 10 3t0 2 0 06 10 3t 但硅砖的耐急冷急热性能差 剧烈的温度波动 它将会发生破损 这是因为温度的变化 组成硅砖的主要成分 Si02 发生了晶态的转变 因而造成了硅砖的体积急剧的膨胀和收缩 一般 Si02能以三种结晶形态存在即 石英有 一石英 自一石英 方石英有 一方 石英 自一方石英 磷石英有 一磷石英 一磷石英 一磷石英 在一定温度 范围 内 Si02的不同结晶形态及其同素异构体是比较稳定的 但是如果超过了这一温度范围 达到晶体转化温度 Si02的晶体就要发生转变 见下列反应式 Si02的晶体在不同温度下的变化情况 一石英 在 870 时可相互转化成 一磷石英 在 1470 C 时可相互转化成 一方 石英 在 1710 时可相互转化成 熔融的 Si02 冷却时可相互转化成 石英玻璃 一石英 在 570 时可相互转化成 石英 一磷石英 在 163 时可相互转化成 磷石英 在 l17 时可相互转化成 一 磷石英 一方石英 在 180 至 270 之间时可以相互转化成 方石英 随着温度的变化 由 Si02的晶体转化所引起的体积急剧变化 一般可以认为是在瞬间 完成的 Si02的三种晶形的容积随温度的变化曲线见附录绘制曲线图 由 Si02的三种晶形的容积随温度的变化曲线 我们可以清楚的得知 在加热时 方石 英的容积变化最大 其次是石英 而磷石英则较为缓和 第二部份 烘炉的准备工作 一 组识准备 1 成立烘炉工作领导指挥小组 负责组织 领导整个烘炉工作 2 成立烘炉小组 负责烘炉方案的具体落实及烘炉规程的贯彻执行 二 技术准备 技术准备包括制定升温曲线和负压制度 操作规程 安全规程 岗位责任制和交接班制 度 组织上述规章制度的学习和烘炉操作训练 一 烘炉干燥 烘烤升温曲线的制定 制订干燥 烘烤曲线总的原则 就是在整个烘炉过程中不损害炉体的严密性 保证有一 座优质 耐用的煅烧炉投产 在这个总原则指导下 烘炉曲线必须满足下列要求 各层火道 能均匀升温 特别是炉体纵长方向上温度均匀 缩小上下层的温差 具体地说 在选择升温 速度即制订干燥 烘烤曲线时必须考虑下列诸条件 1 不同温度下的硅砖样的线膨胀率 温度间隔以 20 一 25 为宜 2 选择经实践证明行之有效的日膨胀率 0 03 0 035 3 砖的物理化学性能 如真密度 体积密度 荷重软化点 耐火度 导热系数 热膨胀系数 化学组成等 4 砌筑质量 包括施工隐蔽工程记录 灰浆用料配比与水份含量等 5 季节和地理环境等 下面就举例说明烘炉曲线的制订过程 1 采集砖样 分析硅砖的线膨胀率和其他理化指标 在炉子砌筑前取炉体的主要部位具有代表性的砖号 即用砖量较多的砖号及部位特殊的异型砖号 送有关单位进行分析见下表 然后根据试样的 理论结果数据 可以计算出硅砖样在各温度区间的线膨胀数值 见硅砖试样各温度区间线膨 胀数值 罐式炉硅砖试样线膨胀 温度范围温度范围 G1G2G3 20 50O 05O 04O 04 20 1000 170 170 16 20 1500 460 430 38 20 2000 680 690 66 20 2500 880 870 90 20 3000 980 930 97 200 3501 040 991 04 20 4001 1010 71 10 20 4501 141 101 14 20 5001 171 141 18 20 5501 211 181 21 20 6001 251 221 25 20 6501 321 271 29 20 7001 341 301 30 20 7501 351 311 32 20 8001 371 321 33 20 8501 371 331 33 20 9001 381 331 34 20 9501 381 331 35 20 10001 391 341 36 硅砖试样各温度区间的线膨胀值 硅砖膨胀率 温度范围 G1G2G3Max 20 500 050 040 040 05 50 1000 120 130 120 13 100 1500 290 260 220 29 150 2000 220 260 280 28 200 2500 200 180 240 24 250 3000 100 060 070 10 300 3500 060 060 070 07 350 4000 060 080 060 08 400 4500 040 030 040 04 450 5000 030 060 040 06 500 5500 040 040 030 04 550 6000 040 040 030 04 600 6500 070 050 040 07 650 7000 020 030 010 03 700 7500 010 010 020 02 750 8000 020 010 010 02 800 85000 0100 01 850 9000 0100 010 01 900 950000 010 01 950 10000 010 010 010 01 2 线膨胀率的确定 根据实践证明 砌体每昼夜线膨胀不应超过可行的安全界限 通常为 0 035 3 制作干燥和烘炉计算图表 根据 硅砖试样各温度区间的线膨胀值 表 可以得到每个温度范围内最大膨胀值 即对 应的各个温度范围取 G1 G2 G3 三个膨胀值中最大的一个 见表 硅砖试样各温度区间的线 膨胀值 中 Max 一栏 根据公式 Dth E1 Et 式中 Dth由一一 某温度区间烘炉理论计划天数 E1 一一该温度区间最大膨胀值 即 硅砖试样各温度区间的线膨胀值 Max 一栏数据 Et 该温度区间选定的允许硅砖的日膨胀率 一般选 0 035 由此可以计算和 标定出每一个温度区间烘炉的理论计划天数 列于下表 干燥和烘炉表 中 干燥和烘炉计算表 昼夜安全膨胀率取 0 035 阶段温度范围 温度范围 最大膨胀 值 天数日升温度 日 班升温度 时 每小时升 温度 时 小时数 小时 120 500 051 42920 9946 9990 87534 29 250 1000 133 71413 4614 4870 56189 14 3100 1500 298 2866 0342 0110 251198 86 4150 2000 288 0006 2502 0830 260192 00 5200 2500 246 8578 2922 4310 304164 57 6250 3000 102 85717 5005 8330 72968 57 7300 3500 072 000258 3331 04248 8350 4000 082 28621 8747 2910 91154 86 9400 4500 041 14343 74814 5831 82327 43 10450 5000 061 71429 1699 7231 21541 14 11500 5500 041 14343 74814 5831 82327 43 12550 6000 041 14343 74814 5831 82327 43 13600 6500 072 000258 3331 04248 14650 7000 030 85758 33719 4462 43120 57 15700 7500 020 57187 52729 1763 64713 71 16750 8000 020 57187 52729 1763 64713 71 17800 8500 010 286174 92758 3097 2896 86 18850 9000 010 286174 92758 3097 2896 86 19900 9500 010 286174 92758 3097 2896 86 20950 10000 010 286174 92758 3097 2896 86 总计 1 6045 71421 4967 1650 8961097 14 4 确定计划烘炉曲线 第一 烘炉点火后 般烧炉各条火道的温度七高八低不一样 应首先把各条火道的温度拉齐 以同一个温度起点开始升温 第二 干燥烘水一般以到 120 为界限 因为硅砖 117 有晶形转化 所以升温速度要比 干 燥和烘炉计算表内 50 100 范围的升温速度慢 一般情况干燥期 50 120 升温速度控制在 每小时 0 375 以每班升 3 第三 由于升温控制在实际上不可能精确 可以把相邻温度区间且升温度相近的合并成一个 区间 合并后的升温速度不快于合并前最慢的一个区间升温速度 第四 有的相邻阶段 虽然升温速度相差很大 但根据烘炉经验 一般也总是合并成一个阶 段 如把 9 10 11 12 13 阶段合并 但升温速度仍不快于合并前最慢的一个 第五 煅烧炉生产工作时温度一般要求在 1250 以上 所以烘炉结果的温度仍以 1250 为 界 根据以上各项原则 得出理论烘烤和干燥升温曲线 见下表 烘烤 干燥计划升温曲线表 升温速度所需时间阶段温度范围 小时 日 日小时班日 1 室温 50拉齐火道 3241 33 250 1200 37539186 6723 37 8 3120 2500 25265206521 7 4250 4000 6255152403010 5400 650182425031 2510 4 6650 7002 52060202 50 83 7700 8003 75309026 73 31 1 8800 125075616864 38 02 7 总计 1339 6167 555 8 二 护炉弹簧吨位的测定 弹簧压力一长度的测定是在万能压力试验机上进行的 每对应一个压力值 就相应测量一下 弹簧的长度值 测量顺序的压力 小 大 小 长度是 大 小 大 所有的弹簧都要测试 并且要在弹簧上做出标记 以免混乱 三 物资 材料的准备 1 烘炉用的温度 压力仪表 包括测温热电偶 温度显示装置 温度转换开关 天然气 或煤气 压力表 负压表 斜管微压计等 根据天阳信息工程人员的经验 因为升温过程温度控制范围很窄 建议在不同的温度区 间采用不同的测温仪表 以保证测温的精度 和测温仪表的使用寿命 低温段 400 度 热电阻 高温段 400 度 1300 度 热电偶 2 烘炉用的测量工具 包括游标卡尺 钢卷尺 废旧钢卷尺 细钢丝 重锤 大搬子 铁桶 机油等 3 烘炉用记录 包括温度记录表格 负压记录表格 炉高及四周膨胀记录表格 弹簧调整记录表格 班 组工作记录格 任务记录表格等 四 点火准备 1 检查验收炉体 护炉铁件 2 清扫各处卫生 炉体表面喷白 3 检查和清理天燃气 或煤气 系统 保证各管路畅通完好 清扫天燃气 或煤气 管道 清 扫全部天燃气 或煤气 闸门 考克 放散闸门和滤水器 检查天燃气 或煤气 压力表 天 燃气 或煤气 压力报警装置 4 检查和清理烟气系统 如 烟道 烟道闸门 排烟机 排烟机进出口闸门 集烟道负压 表 总烟道负压表 排烟机温度表 集烟道温度表 总烟道温度表 旁通烟道 烟囱等 5 检查验收加排料设备 冷却水系统 各进出口阀门是否完好 压力表 水温表 是否完好 可用 6 检查负压 温度 膨胀测点安装情况 是否完好可用 是否按工艺配置要求安装 7 检查负压和天燃气 或煤气 压力警报器 8 天燃气 或煤气 喷管安装套筒 9 检查拉筋和安全装置 是否按工艺要求安装 并检查确认调整为规程要求值 10 检查四周各处是否有影响膨胀的地方 11 准备好一定数量的石棉绳 耐火鸡毛灰浆 石棉板等 12 将排料滚 冷却水套用虽料漏斗上满煅后焦 13 检查显示仪表 自动记录设备工作状态 第三部份 烘炉操作 一 点火 1 开启排烟机 烟气冷却 净化系统 2 打开首层挥发份拉板 关闭其它各层挥发份拉板 3 调整各号负压 边号为 12Pa 12mmH20 中间各号为 9 8Pa 10mmH20 4 按开炉点火操作规程顺序开炉点火 5 点火后认真检查各监测点负压 重新调整负压为工艺参数规定值 二 烘炉方法 烘炉低温阶段采用天燃气 或煤气 套筒 使天燃气 或煤气 经套筒逆流到套筒外边再 燃烧 炉温调节极为方便 灭火时容易被发现 套筒装折又很容易 升温至 400 时就可 以卸掉套筒 直接加热 三 调整负压 首层负压的调整要随着炉温的上升而逐步提高 首层在点火时可控制在 12Pa 和 20Pa 为了确保干燥烘炉曲线付诸实施 必须严格控制具有决定意义的八层火道负压 总的来说八 层火道负压随控制温度的上升而递增 递增调整负压参数详见 烘炉全过程八层负压变化情 况 表 烘炉全过程八层负压变化情况表 中间火道负压 mmH20 边火道负压 mmH20 温度范围 波动范围日平均值波动范围日平均值 点火时 100 122 50 11010 1210 810 1411 8 110 15012 1413 714 1715 150 27014 3425 636 2839 9 270 40040 9 2636 436 2839 9 400 60026 3331 128 3834 2 600 80033 3935 835 4140 0 800 125039 5040 641 6049 一般情况下 把负压提升分为 7 至 8 个阶段 如前所述 300 以下采取 2 3 天调整一 次负压 每次上调 5 一 10Pa 的办法来解决 高温阶段 每天可增至 20Pa 的负压 保证升温所需的空气 负压调整必须要坚持以下原则 1 低温时负压小 高温时负压大 2 边号火道负压大 中间火道负压小 3 负压的递增要随首 八层温差的增加而逐渐加大 4 火道之间的负压差调整用负压拉板调整 总体负压的调整用排烟机进出口闸门 烟道闸 门和排烟机冷空气进口闸门调整 四 温度的调整 烘炉过程中 八首层末端温度作为烘炉的控制温度 八首层末端温度每 10 一 20 分钟检 测一次 每小时记录一次温度 其它部位温度每两小时记录一次 一般可以从以下几个方面来调节温度 1 在保持天燃气 或煤气 质量和压力稳定的前提下 要根据检测温度及时调节天燃气 或煤 气 用量的多少 2 负压大小对温度的影响较大 不同的温度阶段要求调整不同的负压 而且随着炉温的升高 而逐渐增大负压 3 炉体四周大墙和表面的裂缝 对边火道的温度影响较大 因此 要随时用石棉绳堵塞 烘炉结束后 应在裂缝处灌浆抹上鸡毛耐火灰浆 以保持炉体严密 4 边火道消耗热量较多 烘炉后期升温也较困难 此时适当多给些燃料 负压比其它火道高 2 3Pa 可以降低火道之间的温差 5 低温温度微量调节时 可利用套筒进出的大小程度来控制 五 测量膨胀与调整弹簧 烘炉过程中 通常以炉高膨胀的 24 小时累计值来控制烘炉进程 即炉高实际膨胀超出 预定值时就保温 否则按计划升温曲线升温 炉高膨胀的控制 测量时的炉高值与 24 小时 前测量的炉高值之差 等于炉高日膨胀增长值 如果炉高日膨胀增长值大于 2 5mm 的测点数 超出炉高总测点的一半时 就按测量温度值保温 保温时间到炉高日膨胀增长值符合允许 的炉高日膨胀值 然后继续升温 炉高膨胀的测量次数是每班两次 接班时测量一次 班中 测量一次 在各个不同温度阶段的炉高膨胀见下表 不同温度阶段的炉高膨胀表 温度区间 炉高膨胀量 mm占炉高膨胀的百分数 100 2 313 23 100 200 21 1929 59 200 300 18 7826 23 300 400 8 1111 33 400 500 6 328 83 500 600 3 615 04 600 700 3 855 38 700 800 1 732 42 800 900 1 502 09 900 1000 0 981 37 1000 1250 3 224 49 总计 71 60100 一般情况 烘炉开始时 横向弹簧压力可为 5 吨 纵向压力定为 6 吨即可 烘炉控制温度为 100 时 炉体开始膨胀 横向