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碳素厂自1985年始,一直沿用日本株式会社提供的阴极焙烧制度,该制度具有二十世纪八十年代国际先进水平,但随着铝用碳素阴极生产技术进步,以上温度制度已不能适应当今生产提产降耗的需要,尤其是实际生产中很难达到设计的加工制品投入产出率,在焙烧制品的质量上主要问题是内部裂纹较多。碳素厂利用阴极生产开发新产品的机会,从分析各种煤沥青的基本组成和理化性质入手,结合沥青随温度变化的各阶段特征,以及温度、压力、传热条件、焙烧介质等因素的变化对实际制品质量的影响,分析确定了设计焙烧温度制度的理论原则,选择生产设备和控制条件相对较好的新厂房作为试验场,同时与使用传统焙烧曲线的其他厂房炉室进行对比。
试验直接在生产过程中进行,由相同人员进行装出炉操作及调温生产操作,以保证对比试验的条件一致。所使用的试验设备是一台由德国瑞德哈玛公司引进的18炉室10料箱的新焙烧炉及一台吸收日本技术的32炉室8料箱旧焙烧炉。经过十个月的数据跟踪,结果表明,用新焙烧制度在新设备上焙烧出来的块,投入产出率优于原来的平均水平;在旧设备上使用新焙烧制度焙烧出来的块,投入产出率明显高于旧焙烧制度下的投入产出率;通过对比同批次碳块在不同设备上焙烧的结果,充分证实了新焙烧制度的优良性。试验结果证明,温度制度改进方向是正确的,试验获得了成功。
改进温度制度从而改进产品的质量,受传统观念的束缚和现有焙烧调控能力不足等因素的制约,加上目前在实验室研究方面,我们还缺乏揭示碳素制品焙烧过程深层次规律的装备和手段,所以,本文所能做的,也就是通过对不同温度曲线设计理念的分析,推测其设计依据,并查找文献资料,以确定其依据的真实性,通过这种方法为创新焙烧工艺提供参考。
通过分析工艺、设备及其影响因素,确定了工艺优化及节能措施。将挥发分排出期细化为七个子阶段,延长保温时间,使焙烧块各项理化指标达到要求;增加一个预热炉室,充分利用炉子的余热;使生产实际更加符合焙烧温度制度,同时也是节能的一种方法。新曲线更符合实际升温的趋势,在生产中更容易实现,投入产出率比原焙烧制度下有了明显提高。