焙燒爐燃料燃燒控制技術(shù)的應(yīng)用與研究
1焙燒爐燃料燃燒自動(dòng)控制裝置到目前為止,我國(guó)絕大多數(shù)碳素廠焙燒爐采用管道加閥門、油泵等組合件式燃燒架,并用人工調(diào)節(jié)方式控制燃料燃燒及溫度。應(yīng)用這種方式控制的弊端是控溫能力低,溫差大,制品均質(zhì)性不好,火道壽命短,燃料單耗高。最近幾年國(guó)內(nèi)平果鋁廠及貴州鋁廠先后引進(jìn)了法國(guó)Setaram公司燃燒架。
這種燃燒架最大特點(diǎn)是控溫精度高,火道中的溫度、負(fù)壓都通過PLC及工業(yè)PC控制機(jī)檢測(cè),控制燃料燃燒處于良好狀態(tài)。從溫度的角度看,同爐室各條火道水平溫差很小,貴鋁三焙燒的法國(guó)AP爐測(cè)定最高溫差為11Q最低與設(shè)定目標(biāo)溫度相等即0。
而爐箱內(nèi)的各處焙燒制品,其最高溫差為4個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)爐室火道熱冷端溫差約60C.這充分說(shuō)明這種自動(dòng)控溫燃燒架是當(dāng)今最合適的,同時(shí)也是最先進(jìn)的。
自動(dòng)控溫燃燒架另一個(gè)特點(diǎn)。是火道溫度控制以前一個(gè)爐室的熱端作為調(diào)節(jié)該爐火道的溫度基準(zhǔn)。另外調(diào)節(jié)中,采用比例積分、微分運(yùn)算使負(fù)壓定位在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)。這種測(cè)定與調(diào)節(jié)國(guó)內(nèi)外焙燒爐也有所不同(如)法國(guó)彼斯涅鋁業(yè)公司與印度鋁業(yè)公司采用A類型方式,而前蘇聯(lián)及日輕爐采用D類型方式。貴鋁引進(jìn)AP焙燒爐是E類型式,而國(guó)內(nèi)如青海鋁廠爐等采用C類型式。由于燃燒架測(cè)溫控溫及位置布局差異,形成焙燒制度及產(chǎn)品特性也自然產(chǎn)生不同的變化。
2焙燒爐火焰系統(tǒng)爐室分布形式碳素焙燒爐一個(gè)火焰系統(tǒng)由預(yù)熱、加熱焙燒爐室、冷卻爐室、密封爐室,裝出爐室和檢修爐室組成。
國(guó)內(nèi)密閉爐一般預(yù)熱加熱爐室為5~8個(gè),敞開爐為5~6個(gè)。冷卻爐室隨著生產(chǎn)或設(shè)計(jì)而定。冷卻方式有自然冷卻(如密閉爐)和強(qiáng)制冷卻(如敞開爐)兩種。爐室分布由產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)品特性、工藝焙燒制度及操作控制手段等決定。列舉了較為典型的國(guó)內(nèi)外焙燒爐一個(gè)火焰系統(tǒng)爐室分布形式。以美國(guó)諾蘭達(dá)鋁業(yè)公司〔2〕(甲)及法國(guó)彼斯涅鋁業(yè)公司AP爐(丙)為代表的W型火道,采用焙燒周~3排火焰燃燒架,并且每排架都是雙噴嘴,工藝參數(shù)(溫度、負(fù)壓)自動(dòng)控制。而以貴鋁日輕爐(乙)V型火道形式或國(guó)內(nèi)大部分密閉爐及敞開爐,無(wú)論爐室火道結(jié)構(gòu)怎樣,都采用1~4排火焰架(噴孔)但不同的每排都是一個(gè)噴嘴。對(duì)于國(guó)內(nèi)外炭素焙燒爐來(lái)說(shuō),除燃燒架、噴嘴點(diǎn)量不同外,其配置位置方式也有所不同。一般國(guó)內(nèi)密閉爐噴嘴分為爐的側(cè)部或爐的頂部卩位而敞開爐都在爐火道的上部。由于國(guó)內(nèi)外炭素焙燒爐火焰系統(tǒng)上述爐室分布,火焰噴射點(diǎn)量及位置,控制手段與方法上的不同,其同類型爐的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、熱耗及爐熱效率也存在著很大的差距。代表單噴嘴的引進(jìn)日輕爐設(shè)計(jì)熱效率為21.9%,而代表雙噴嘴自動(dòng)燃燒架及爐室合理分布的法國(guó)引進(jìn)AP焙燒爐為29.5%其熱效率差為7.6個(gè)百分點(diǎn)。這也說(shuō)明爐的設(shè)計(jì)特性與燃料燃燒控制裝置及爐室中系統(tǒng)配置也有密切的關(guān)聯(lián)。從上述系統(tǒng)4種形式,噴油(氣)位置,零壓爐設(shè)定及負(fù)壓測(cè)定位置都有所不同,這些不同從煙氣量分配與控制,熱平衡與熱傳遞角度,研究和探討爐室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、燃料燃燒控制技術(shù)及生產(chǎn)操作管理制度等方面也是一個(gè)有益的新課題。
3焙燒爐燃料燃燒控制裝置應(yīng)用效果按照同類型焙燒爐用普通方式燃燒調(diào)節(jié)控制與法國(guó)Setaram公司自動(dòng)控溫燃燒架控制之間效果對(duì)比,相差是很大的。法國(guó)引入AP爐經(jīng)爐性能考核,同爐室火道(熱冷端)前后溫差20溫差4~0Q火道垂直溫差T,腿42°C.而貴鋁引進(jìn)的日輕爐其火道同條前后溫差80~350水平溫差經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定70這些不但表明爐火道溫度分布的均勻性與爐設(shè)計(jì),自動(dòng)控溫程度有關(guān),從另一個(gè)角度也反映了為提高焙燒爐性能引進(jìn)這種先進(jìn)燃燒控溫設(shè)備及相關(guān)技術(shù)的必要性。特別煙道處于最高溫度階段時(shí),這種燃燒架燃燒控溫超標(biāo)率不超過1%因此使局部火道°輕合金加工。
陽(yáng)極氧化膜新封孔法微波水合封孔王祝堂(漯河鋁合金型材廠,河南漯河462000)的優(yōu)點(diǎn)而克服了它們的缺點(diǎn),但要轉(zhuǎn)化為大規(guī)模的工業(yè)化封孔法還需要做許多工作鋁材上的陽(yáng)極氧化膜是多孔的,孔隙率約為35%其抗污染性和抗蝕性都不高。另外,這種多孔氧化膜在著色或染色后,如不進(jìn)行封孔處理,也很容易退色。因此,對(duì)陽(yáng)極氧化或電解著色生成的氧化膜都要進(jìn)行封孔處理。


