山西华圣铝业公司采用的是沈阳铝镁设计院设计的全国大型32罐顺流式煅烧炉，在国内首次使用，烘炉时对炉高膨胀量和炉体体积变化无可借鉴，在针对众多罐式炉厂家烘炉的方法分析后，制定了一套较为合理的烘炉方法。

3.1确定保温点的依据是炉体纵向膨胀量，即以炉高膨胀量为确定保温点

因为硅砖在不同温度下有不同的膨胀量，而且多层火道的温度难以达到一致，所以当日膨胀量接近或超过规定的膨胀速度时，就立即保温，以保证硅砖均匀膨胀，如果没有超过规定的膨胀速度，则就按预定的升温曲线继续升温，当首层温度达到晶型转化温度区时，要按要求严格控制升温速度，不许升温过快，使各层火道的温度依次缓慢的通过晶型转化温度区，尽可能使硅砖在各几何方向上的膨胀量均匀一致，以保证炉体的密封性。

罐式煅烧炉烘炉过程中不可避免地存在上下火道间温差和边号火道与中间火道之间的温差,缩小上下层温差,努力提高低层温度是提高烘炉质量、延长炉体寿命的关键^〔2〕。

3.2确定罐式煅烧炉烘炉中膨胀的速度

 

 

从上表可知，硅砖在低温区间膨胀率较大，因此，在烘炉低温阶段应放慢升温速度。

确定烘炉中膨胀的速度要求为：

300℃前日膨胀量不超过1㎜

600℃前日膨胀量不超过1.25㎜

1200℃前日膨胀量不超过1.5㎜

3.3确定烘炉炉体的日膨胀率

由于石英有温度的晶型转化温度及体积变化，因而不能忽冷忽热，如果在烘炉升温中温度忽高忽低（特别是在晶型转化区），都会由于体积变化产生的应力使硅体破坏，制定烘炉计划就是了解硅砖的上述性能。根据以往烘炉经验，一般的日膨胀率为0.03- 0.035%，作为确定烘炉的升温速度和炉体日膨胀率的依据。

为了保证烘炉质量，我们采用0.03％的炉体日膨胀率作为可行的安全界限。

4.1罐式煅烧炉烘炉控制过程

山西华圣公司从2006年12月26日-2007年3月14日，采用以上保温方法，对一台32罐8层火道罐式煅烧炉烘炉时日高膨胀量超过规定限度后而保温所测的一组数据。

根据粘土砖膨胀率为0.5%（室温---900℃）、硅砖的膨胀率为1.3%（室温---1100℃），粘土砖的高度为1020＋884㎜、硅砖高度为4488㎜。则计算炉高总膨胀量为：

4488×1.3%＋(1020＋884)×0.5%=58+9.52=67.52㎜

 

 

根据我们采用的保温方法，烘炉后测量炉高膨胀量为（单位：㎜）：

平均膨胀量：1608÷24＝66.7㎜

通过采用这种保温方法后，从整个烘炉情况看是成功的，在炉高方向上确定的24个膨胀量测得的数据基本是均匀的。平均总膨胀量也在炉体最大膨胀限度内，炉四周出现的裂纹也比较小。

4.2 罐式煅烧炉烘炉后产品质量

山西华圣公司罐式煅烧炉从2007年3月中旬开始排料，4月份产品质量统计数据如下：

经过一个月的试生产，罐式煅烧炉各部位操作灵敏，挥发分得到充分利用，煅后焦产量、质量趋于稳定合格率达到92.54％，达到同行业领先水平。

山西华圣铝业公司采用的全国首家大型罐式煅烧炉，初次使用重达千余吨的大型炉体结构，在烘炉中采用新的确定保温点的方法，缓慢升温，整个烘炉时间达70余天，为国内在今后采用大型罐式煅烧炉的发展和烘炉使用提供借鉴。

①由于罐式煅烧炉为8层的多层火道结构，烘炉时各层火道的温度不可能同步，无论测点在何处选取，都难以按硅砖晶型转化温度来确定保温点。

②在烘炉操作中按原烘炉曲线中规定的保温点保温，炉体的膨胀量不大，而非保温点温度区又出现了膨胀量过大的现象，所以不得不被迫保温。即浪费了人力、物力，又延长了烘炉时间，操作不慎还可能使炉体产生较大的裂纹，影响炉体寿命。

③在严格按升温曲线进行缓慢升温中，以日膨胀量的多少来确定保温是可行的，也是比较准确的，当日膨胀量超过规定时，立即采取保温，稳定住膨胀，当日膨胀低于规定时，可按曲线继续升温。

 

1、周耀庭等《罐式煅烧炉煤炭快速启动新技术开发及应用》轻金属，2001（7）P52

2、尼云泉《罐式煅烧炉使用寿命影响因素分析》炭素工艺与设备.2006（11）P131。