某铝厂阳极焙烧炉已运行了10年,其寿命已基本接近使用极限。如何能用一种新型耐火材料替代传统的小块异型耐火砖砌炉,既不改变焙烧技术条件,又可在短时间内完成阳极焙烧炉的大修和改造工作。采用钢纤维浇注料预制件炉墙得到了专家学者的一致认同。
阳极焙烧炉炉墙用耐火预制件
钢纤维浇注料预制件，顾名思义是采用钢纤维耐火浇注料预制而成的。钢纤维耐火浇注料预制块炉墙，它是采用上下各两大块,中间三大块共计七大块,分三层拼装而成,替代传统的39层小块异型砖砌筑的炉墙,两种不同砌炉方法比较详见图1。
应用结果表明:钢纤维浇注料预制件结构焙烧炉焙烧出的阳极无论是理化指标还是使用情况,完全达到了传统小块砖结构焙烧炉焙烧出的阳极质量要求,同时也满足了电解工艺的使用要求。
该方法不改变焙烧技术条件,即可逐步完成焙烧的大修和改造工作。
预制件结构炉墙具有投资省、节能效果好、寿命长和施工易等优点,值得在有色和冶金领域大力推广使用。
图1 传统异型砖与预制件砌炉示意图
阳极焙烧炉采用发生炉煤气做燃料。煤气温度5～25℃,煤气压力>4000Pa,高温炉室火道温度1200～1250℃,焙烧阳极温度1050～1100℃。
钢纤维浇注料预制件炉墙与异型砖结构炉墙焙烧出的阳极质量见表2。
表1 预制墙与砖墙焙烧阳极质量指标
由表1可见:预制结构与异型砖焙烧炉焙烧的阳极各项理化性能相当,质量优良。为实现不改变焙烧技术条件,在短期内完成阳极焙烧炉的大修和改造工作奠定了基础。
钢纤维耐火浇注料预制件
经过半年来对采用14条预制结构炉墙的3个焙烧炉室的状况观察和综合比较,我们认为预制结构炉墙有以下优点:
(a) 修炉时间缩短,节约人、财、物力。由于每条炉墙只用7大块(重约7t)钢纤维浇注料预制件替代了传统的39层小块异型砖(重约8t)在现场进行整体吊装,工作时间从过去的16h缩减为6h,施工人员从过去的14人减少为8人,大大提高了劳动生产率。
(b) 制作预制结构炉墙的钢纤维浇注料是以松散状混合物交货,在使用现场混合成半干物料分别置于7块钢质模具内,用振动台振动成型,与传统砌炉用的小块异型砖相比,具有制作简单,低温定型和使用方便等特点,避免了厂家制成后在运输和装卸中造成的破损和浪费问题。
(c) 预制结构炉墙内含高强钢纤维,不但具有韧性好、荷重软化温度高、高温抗折强度高和抗热震性好等特点,而且Al2O3含量高、抗侵蚀性好,延长了炉墙寿命。在现场观察到,经历半年焙烧周期预热、焙烧、冷却出炉到装炉四个温度变化的异型砖结构炉墙的火道盖板与39层砖结构裂开,两头翘起,炉墙中部下沉,鼓肚和变形严重,而预制件结构炉墙火道盖板两头不翘起,炉墙基本无开裂现象,不鼓肚不变形,中部不下沉,整体性、气密性良好。
(d) 由于钢纤维耐火浇注料的热导率比异型耐火砖高,蓄热能力低,这样就减少了炉体蓄热量,降低了散热损失,加速了热量传递,节能效果好。
(e) 预制结构炉墙应用后不改变焙烧技术条件,即可完成阳极焙烧炉的大修和改造工作,解决了因没有备用炉室生产停不下来带来的修炉困难,并且还提高了焙烧阳极的产量和质量。
综上所述,钢纤维浇注料预制件结构炉墙有许多异型砖结构炉墙不可比拟的优点,替代异型砖结构炉墙是生产所迫,符合白银铝厂生产实际,是非常必要而且可行的。
