阳极系统焙烧要素控制
炭素新疆东方希望公司炭阳极生产控制方案
炭素新疆东方希望公司炭阳极生产控制方案文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-新疆东方希望、嘉润炭阳极生产过程控制方案一、理化性能指标要求1、体积密度≥1.55g/cm3，要求成型二分厂生阳极炭块体积密度≥1.63g/cm3，控制在1.63g/cm3。
2、真密度≥2.04g/cm3，要求煅烧分厂煅后焦真密度控制在2.04～2.09g/cm3。
3、耐压强度≥35Mpa，要求成型二分厂生阳极炭块耐压强度≥35Mpa。
4、CO2反应性≥83%。
要求成型二分厂东系统生产新疆东方希望有限公司生阳极炭块，配方中不加入残极、废熟块。
5、电阻率≤55μΩm，要求：（1）稳定生产配方，做好堆积密度试验，确保粉子用量在要求范围内；（2）煅烧分厂煅后焦粉末比电阻≤510Ωmm2/m；（3）焙烧分厂炭阳极电阻率≤55μΩm视为合格。
6、热膨胀系数≤5.0×10-6/K，要求生产机电部质检中心强化检测频次（每周不低于两个样品检测）。
7、灰分含量≤0.5%，要求：（2）煅烧分厂应保证煅后焦灰分含量≤0.55%；（3）成型生产过程中所有落地料不得进入到生产流程。
8、S含量≤2.0%，要求煅烧分厂根据来料及时进行配比，确保煅后焦S含量≤2.2%，生产机电部质检中心强化检验频次。
9、钒含量≤300ppm，要求煅烧分厂根据来料及时进行配比，确保煅后焦钒含量≤330ppm，生产机电部质检中心强化检验频次。
10、空气渗透率≤2.0npm，要求成型二分厂控制沥青用量、振动时间在工艺要求范围内。
二、生产工艺过程控制1、煅烧分厂（1）煅烧分厂煅后焦真密度控制在2.05～2.09g/cm3视为合格，X＜2.04g/cm3或X＞2.09 g/cm3按100元/个给予罚款。
（2）煅烧分厂煅后焦粉末比电阻≤510 Ωmm2/m视为合格，合格率≥95%，发现一次不在控制范围对分厂罚款100元/个。
焙烧生产工艺燃烧控制系统分析
一
一
在 ２ ０ １ ３年至 ２ ０ １ ４年 间经常 出现天然 气压力无 显示，更 换压力变送器 等工作 ，将换下变送 器重新校验正 常，没有找 出问题 的关键 。在近期 出现 ２ ７ ＃燃烧 架部分数据 （ 包括 制品 热 电偶 、天然气 压力 ）无法读取 ，更换新的模块 ，问题依然 存在 。 制 品温度 ｉ ， ２ ， ３ 天然气压力浓度监测等信 号在触摸 屏， 上位机均 无法正常显示 ，对 照图纸找到几个信 号的共 同点 ， 连接笔记本在 线监视硬件和 软件 相关故障报警信 息，在线联 机缓 冲区诊断 ，出现 Ａ Ｄ Ｃ ／ Ａ Ｄ Ｃ故 障，为数模转换 故障 ，根据 提示 ０ Ｂ ８ ２ ，对 断线监 测进 行屏蔽，继续查找故障也 即 Ｐ Ｉ Ｗ入 口参数 为 ７ Ｆ Ｆ Ｆ ，此报错 为溢出报警 ，测量现场 电压正常 ，查 看 图纸接线正确 ，仔细查找 Ａ Ｉ 模块数据及安装参数，发现前 连接器 ｉ ０ ＃ ｉ １ ＃端子未接地 ，导致 出现悬浮电压，此模块 内的 制 品温 度 １ ，２ ，３天然气压力浓度 监测超 出量程 范围 ，将前 连接器 的 １ ０ ＃ １ ｌ ＃接到 ２ ０ ＃的外 壳接地恢复正常 。 此故障衍生 出了一 些 问题，在安装使用 西 门子 的电压 测 量模 块中将 电压测量 的地接到 ２ ０ ＃电源 的地 ，避 免 出现悬 浮 电压 影响其他测量信号 。 四、焙烧车间燃烧 系统 安全设计 焙烧炉需要炉 内根据一定温度 曲线 实行，对 炉 内温度提 出了一些要求 ，系统采集多种数据 ，按照工艺要求实施 闭环控 制，操作过程 自动化程度极高，在控制室可 以设定有关参数 ， 设计升温 曲线 ，调整焙烧炉的运行过程，并且在画面上直接显 示这一过程 。Ｐ Ｌ Ｃ主控制器对焙烧炉的燃烧进 行控制 ，在外界 条件允许时主控制器对燃烧控制器发 出喷气指令 ，对电磁 阀进 行调节操作，燃烧控制器对整个过程积极控制 ，火焰检测提供 正常反馈 以后，完成喷气动作 。主控制器传动正常燃烧信号 。 在设计过程中，各个燃烧 回路安装检测设备，主控器对信号指 研 究 ຫໍສະໝຸດ 焙烧生产工艺燃烧控制系统分析
电极焙烧及相关要点
电极焙烧及相关要点电极电极是电石炉的心脏，只有充分地了解电极的组件，才能更好的控制、操作及保护好电极，才能更好的完成生产任务。
电极好比人的身体，电极壳是躯干、电极糊好比营养、那么电流就是精神，只有控制好这三样，才能更好的把电极保护好。
1.电极壳电极壳是自焙电极的关键部分。
电极壳的完好与否直接关系到生产能否安全、连续、稳定运行，是生产过程中必不可少的保障因素。
25500KV A密闭型电石炉自焙电极是以¢1250mm电极壳为铠装，进行电极的自焙。
在电极焙烧过程中，电极壳不仅使电极成型而且还兼起导电作用。
（根据有关资料介绍，由于钢质材料的导电系数大以及在导电过程中的集肤效应，电极壳中通过的电流为总电流的80%左右）因此，电极壳在电石生产中成为不可或缺的器件。
电极壳的构成是有均匀的12片3mm的筋板；12片2mm的弧形板和12跟¢18mm厚的圆钢，经过裁剪、冲压、折弯、缝焊而成。
1.1电极壳的导电特性（1）外壳有效导电截面积约1250×3.14×2=7850㎜2（2）外筋板有效导电截面积大约30×7×12=2520㎜2（3）内筋板有效导电截面积约185×2×12=4440㎜2（4）圆钢有效导电截面积约81×3.14×12=3052㎜2电极壳的有效导电截面积=17862㎜2钢材的电流密度为2.2～2.4A/㎜2故电极壳的有效导电截面积可承受的电流为39296～42869A与《埃肯手册》中所提到的：在电极焙烧初期为防止电极壳烧损，操作电流应控制在40000A以内基本相符。
1.2电极壳的物理特性由于电极壳为钢质材料制成，故其物理特性与钢材相符，据查找相关钢材特性为：密度 7.86g/㎝3;软化点 450～550℃；熔点1535℃；沸点 2750℃1.3电极壳外筋板最大可输入电流接触元件夹紧外筋片面的有效长度约为435㎜，夹电极壳外筋板厚度约为 7㎜电极壳外筋板可输入的最大电流为S=435×7×12=36540㎜2电极壳外筋板可输入的最大电流为I=36540×（2.2～2.4 A/㎜2）=（80388～87700）A常温下。
铝用阳极焙烧系统的自动控制
Hale Waihona Puke 第２ ９卷第 ６期 ２０ ０ ７年 ｌ ２月
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文章编号 ：６２４ ６ （０ ７ ０ －０９０ １７ － １ ２ ０ ）６０ ６ －３ ４
区（Ｐ ５ 、Ｐ 在预热区下游设置排烟架 Ｅ ６ 、Ｐ４ ） Ｐ和测温 测压架 １ Ｒ １ 。排烟架分别对各条火道进行抽风， Ｐ 每 条火道出口放置风量调节 阀， 并用测温测压架进行 负压测量， 进行负压闭环控制 ， 保证负压在设定范围 内的情况下， 调整 ｌ 火道预热升温曲线。 Ｐ 焙烧炉温度 自动控制系统共分为 ４ 个闭环控制 系统 ， 焙烧区火道温度闭环控制系统 ３ ， 口负压 个 出 闭环控制子系统 １ （ 个 该子系统负压设定值通过预 热区 １ Ｐ火道 温度进 行控 制 ） 。 （ 系统在焙烧 区设 了 ３套燃烧架 Ｈ １ Ｈ ２ １ ） Ｒ 、 Ｒ、 Ｈ ３ 每套前后两排重油喷油燃烧器（ Ｒ， 每条火道配置
定后 ， 它就会适合控制对象的参数变化， 在一定温度
范围内对阳极焙烧过程中的温度工艺进行 自 适应控
制， 参数采用参数估计和误差参数估计相结合的联
（在冷却区上游设置冷却架 Ｃ ， ３ ） Ｒ 将火道和焙烧 合参数估计 ， 不但能快速跟踪升温曲线 ， 还能较好地 过 的阳极温度降低， 以达到出炉状态 ， 每个升温工艺
铝 用 阳极焙 烧 系统 的 自动控 制
陈 玮 杨 勇 洪艳 霞 ， ，
（． １ 甘肃华鹭铝业责任公司 ， 甘肃 白银 ７ ００ ； ． ３ ９０ ２ 西北矿冶研究院 ， 甘肃 白银 ７ ００ ） ３ ９０
预焙阳极焙烧工艺的优化与实践
预焙阳极焙烧工艺的优化与实践王喜春高翔李东根焦作万方铝业股份有限公司，河南,焦作 454171摘要：本文介绍了焦作万方对预焙阳极焙烧炉控制方法的改进，炉墙缝的合理设置和填充料的正确使用，最终焙烧温度的确定，焙烧曲线的优化，使挥发分能燃烧充分，降低了重油消耗，产品质量、实收率及外观合格率都得到了大幅提高，铝电解使用性能良好。
火焰移动周期可从36h缩短到27h，效益显著。
关键词：预焙阳极；焙烧工艺；优化；挥发分；充分燃烧；质量提高我国的敞开式环式焙烧炉是在消化80年代初引进的日轻焙烧技术的基础上发展起来的，常用的焙烧工艺不能充分利用挥发分燃烧产生的热量，致使焙烧热能消耗一直较高；挥发分燃烧不充分，造成烟气净化负担较重；升温速度控制不理想，产品质量较差。
焦作万方54室敞开式阳极焙烧炉设计产能为4.2万吨/年，由三个火焰系统组成，每个炉室有8条火道7个料箱，分6层卧装；焙烧炉面设备采用机电一体化燃烧架和机电一体化排烟架，DCS自动控制系统；以重油作燃料；所用生阳极为大颗粒配方，沥青用量为17%；于2001年3月投入生产。
经过对焙烧工艺的不断探索和优化，焦作万方在挥发分充分燃烧、燃料消耗降低、实收率增加、阳极内在质量及外观合格率提高等方面取得了较好效果。
1. 控制方法的改进传统升温曲线一般都是控制每个炉室的每条火道的温度，根据温度情况，用人工调节排烟架风门开度和燃料量进行温度控制。
挥发分开始排出时由于炉室温度低基本不能燃烧，到次高温炉室，炭块挥发分大量排出导致炉室温度超高时，则打开看火孔透入冷空气降温，所以挥发分燃烧产生的热量，没有得到充分利用。
一种方法是只控制燃烧架加热的高温炉室温度，负压控制完全凭人工经验，保证高温炉室不带正压就行了，低温炉室温度不控制。
结果是预热炉室温度跟不上升温曲线，挥发分基本没有燃烧就排入了烟道，燃料消耗高，产品实收率低。
焦作万方阳极焙烧加热设备采用脉冲式燃烧控制器，DCS自动控制系统，可精确对每条火道的温度和负压进行自动调节，控温精度为：预热段±20℃；加热段±2℃。
阳极焙烧应急预案
一、编制目的为确保阳极焙烧过程中可能发生的火灾、爆炸等事故得到及时、有效的控制和处理，最大限度地减少事故损失，保障员工生命财产安全，特制定本预案。
二、适用范围本预案适用于阳极焙烧车间的生产、操作、维护及应急处置工作。
三、事故预防与预警1. 加强安全教育培训，提高员工安全意识和应急处置能力。
2. 定期检查设备设施，确保其正常运行。
3. 严格执行操作规程，防止误操作引发事故。
4. 建立事故预警机制，对可能发生的火灾、爆炸等事故进行预警。
四、应急组织机构及职责1. 应急领导小组：负责全面领导、指挥和协调应急处置工作。
2. 应急指挥部：负责具体实施应急处置工作，下设以下几个小组：（1）现场指挥组：负责现场指挥、调度、协调及信息传递。
（2）灭火救援组：负责火灾、爆炸事故的灭火、救援工作。
（3）医疗救护组：负责事故现场受伤人员的救治。
（4）疏散撤离组：负责事故现场及周边人员的疏散撤离。
（5）后勤保障组：负责应急物资、设备、人员的保障。
五、应急处置程序1. 发现事故：现场工作人员发现事故后，立即向应急指挥部报告。
2. 启动预案：应急指挥部接到报告后，立即启动本预案，并通知相关部门和人员。
3. 现场处置：灭火救援组迅速赶到现场，按照灭火、救援程序进行处置。
4. 医疗救护：医疗救护组对受伤人员进行救治，确保其生命安全。
5. 疏散撤离：疏散撤离组组织事故现场及周边人员迅速撤离至安全区域。
6. 后续处理：事故处理结束后，应急指挥部组织相关部门对事故原因进行调查，提出整改措施，防止类似事故再次发生。
六、应急物资及设备1. 灭火器材：灭火器、消防栓、灭火毯等。
2. 救援设备：担架、救援绳、应急灯等。
3. 医疗救护设备：急救包、氧气瓶、担架等。
4. 后勤保障物资：食品、饮用水、应急帐篷等。
七、预案演练1. 定期组织应急演练，检验预案的可行性和有效性。
2. 演练内容应包括事故预警、应急响应、现场处置、医疗救护、疏散撤离等环节。
阳极组装工序对预焙阳极质量影响及控制措施探讨
阳极作为铝电解的心脏，它的质量好坏，不但影响电解槽的平稳生产，还影响着电解的各项经济技术指标，如：阳极消耗、电能消耗、铝液质量；同时还对节能减排指标中的烟气排放有着直接的影响。
炭阳极组装车间是把电解返回的残极进行电解质清理、残极压脱、磷铁环压脱，并把焙烧块和铝导杆—钢爪组用熔化的磷生铁进行连接成为具有一定机械强度、较小比电阻的整体，同时对残极进行破碎，破碎后的残极返回成型车间供配料使用。
其质量控制主要有：残极料中灰分、磷生铁的控制；浇铸质量及组装块表面附着的磷生铁、填充焦的控制；磷生铁的配比控制。
一、阳极炭块中灰分、磷生铁产生的原因1、灰分产生的原因：1）软残极产生残极是阳极炭块在铝电解生产中使用以后换下的残余部分，其表面覆盖有氧化铝和氟化盐，将其清理掉后经破碎返回成型作为阳极材料的原料，以提高生阳极的体积密度、降低空气渗透率、提高抗压强度等。
但由于残极在电解槽上高温电解质中使用了近30天，其表面层硬度较小、空隙度大、抗氧化性能较差、着火点低等，此部分软残极进入成型配料后，将对阳极质量带来很大的影响，造成电解更大的损失。
2）收尘系统产生残极压脱、破碎时产生的大量粉料经收尘系统收尘后进入残极皮带，最终返到阳极下到工序成型生产线，导致阳极Si 元素含量增加。
这些收尘粉料杂质含量高、性状疏松、假比重小、理化性能低劣，对电解的阳极净耗、电流效率影响较大，不应上线参与阳极生产。
另外工作现场、工序卫生清扫等产生的脏料也会带入一部分灰分。
2、铁含量增加产生的原因：1）残极中携带有部分未分离的磷铁残极压脱时，少量与残极结合紧密的磷铁被压脱下来，这部分磷铁在残极皮带上未被电磁除铁器清除下来或除铁器上的铁未及时清理，被残极挂掉，从而进入成型配料生产线，致使阳极铁含量增加。
措施：将电磁除铁器改为永磁体除铁器。
2）浇铸后阳极表面磷生铁清理不干净阳极组装块在浇铸站浇铸时，会产生少部分外溢铁水，飞溅到阳极表面上和铁珠落入炭碗内，人工清理外溢冷凝铁，碎铁屑和铁珠靠人工清理费时费力，而且清扫不干净，这部分铁将进入电解生产线，导致铝液铁含量增高。
预焙阳极生产及质量控制(贵阳1) 115页
2、石油焦的性质与质量要求
石油焦是一种黑色或暗灰色的蜂窝状焦，焦块内气孔多数呈椭圆 形，一般相互贯通。石油焦的主要质量指标为灰分含量、硫含量、挥 发分含量及1300℃煅烧后的真密度四项，水分往往只作为参考指标。 而真密度要在煅烧后测定，在我国也不作为进货要求指标。下面分别 介绍各项质量指标及其对生产的影响。
A、低温沥青（软沥青），环球法软化点为35 ～75℃； B、中温沥青，环球法软化点为75 ～95℃； C、高温沥青，环球法软化点为95 ～120℃； D、改质沥青。 预焙阳极生产一般选用的沥青为改质沥青。
1、改质沥青的制备
目前煤沥青改质处理的工业化方法主要为高温热聚法和 真空闪蒸法（减压蒸馏法）。生产改质沥青的工艺重点是调 整煤沥青的软化温度、甲苯不溶物和β树脂这3项指标。
（1）灰份
灰份是石油焦的主要质量指标。石油焦中的灰分主要从原油中带来， 有Si、Fe、 Al、Mn、Ca、Na、Mg、V、Ti、Ni、P等。石油焦中的灰 分Si、Fe、Ti、Mn等会降低铝的质量;Na、Ca、V等元素会在电解中起 催化剂作用，增加了阳极的损耗; Ti等会增加铝电解中的电耗，P会使 阳极容易产生裂纹。因而，应严格控制石油焦中的灰份含量。
中国石油焦消耗
19% 14%
1 2 3
67%
1. Anode For Al Smelting; 2. Steel Manufacturing; 3. Fuel and Others
二、我国石油焦的质量状况
1、石油焦的生产简述
石油焦是由渣油经过焦化反应得到的。原油经过蒸馏后的残余物称 为渣油。常用的焦化方法有釜式焦化、平炉焦化、延迟焦化、接触焦化 和流化焦化等。
预焙阳极简介演示
预焙阳极简介演示汇报人：2023-12-12•预焙阳极概述•预焙阳极的主要成分与性能•预焙阳极的生产设备与工艺目录•预焙阳极的质量控制与标准•预焙阳极的市场现状与趋势•预焙阳极的发展前景与挑战01预焙阳极概述预焙阳极是一种通过预焙烧成型的阳极炭块，它作为电池的阳极材料，具有高导电性、低消耗率、高稳定性等特点。
预焙阳极定义预焙阳极具有高密度、低电阻、低消耗率、高稳定性等特点，同时其生产工艺简单，易于操作，成本较低。
特点总结定义与特点选用优质石油焦、沥青等原料，并准备适量的添加剂。
原料准备预焙阳极的生产工艺流程简单，易于操作，且生产效率高，能够满足大规模生产的需求。
工艺流程总结将原料、添加剂和水按一定比例混合，通过搅拌机搅拌均匀，然后通过成型机压制成所需形状。
搅拌成型将成型后的炭块放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧完成后进行冷却。
焙烧冷却冷却后的炭块经过质量检验合格后进行包装，然后存入库房以备使用。
包装入库0201030405预焙阳极的生产工艺流程预焙阳极是电解铝工业中使用的阳极材料之一，它能够提高电流效率、降低能耗、减少污染等方面具有显著优势。
铝用预焙阳极锌用预焙阳极具有高导电性、低消耗率、高稳定性等特点，是锌电解工业中理想的阳极材料之一。
锌用预焙阳极预焙阳极还可以应用于镍、钴等有色金属冶炼领域中作为阳极材料使用。
其他应用领域预焙阳极因其优良的性能和广泛的应用领域而受到人们的关注和重视。
应用领域总结预焙阳极的应用领域02预焙阳极的主要成分与性能预焙阳极的主要成分之一，来源于石油，是一种硬质、多孔、热膨胀系数小的非金属材料。
石油焦用于粘结剂，使石油焦颗粒粘结在一起，提高阳极的机械强度。
沥青用于调节阳极的电阻率，控制阳极的电化学性能。
硫酸钙用于改善阳极的导电性能和化学稳定性。
碳黑主要成分分析物理性能密度预焙阳极的密度对其物理性能和电化学性能都有重要影响。
一般来说，高密度的阳极具有更好的机械强度和化学稳定性。
气孔率预焙阳极内部存在一定的气孔，气孔率是衡量阳极内部气孔分布和数量的重要指标。
电极焙烧及相关要点
电极焙烧及相关要点电极电极是电石炉的心脏，只有充分地了解电极的组件，才能更好的控制、操作及保护好电极，才能更好的完成生产任务。
电极好比人的身体，电极壳是躯干、电极糊好比营养、那么电流就是精神，只有控制好这三样，才能更好的把电极保护好。
1.电极壳电极壳是自焙电极的关键部分。
电极壳的完好与否直接关系到生产能否安全、连续、稳定运行，是生产过程中必不可少的保障因素。
25500KV A密闭型电石炉自焙电极是以¢1250mm电极壳为铠装，进行电极的自焙。
在电极焙烧过程中，电极壳不仅使电极成型而且还兼起导电作用。
（根据有关资料介绍，由于钢质材料的导电系数大以及在导电过程中的集肤效应，电极壳中通过的电流为总电流的80%左右）因此，电极壳在电石生产中成为不可或缺的器件。
电极壳的构成是有均匀的12片3mm的筋板；12片2mm的弧形板和12跟¢18mm厚的圆钢，经过裁剪、冲压、折弯、缝焊而成。
1.1电极壳的导电特性（1）外壳有效导电截面积约1250×3.14×2=7850㎜2（2）外筋板有效导电截面积大约30×7×12=2520㎜2（3）内筋板有效导电截面积约185×2×12=4440㎜2（4）圆钢有效导电截面积约81×3.14×12=3052㎜2电极壳的有效导电截面积=17862㎜2钢材的电流密度为2.2～2.4A/㎜2故电极壳的有效导电截面积可承受的电流为39296～42869A与《埃肯手册》中所提到的：在电极焙烧初期为防止电极壳烧损，操作电流应控制在40000A以内基本相符。
1.2电极壳的物理特性由于电极壳为钢质材料制成，故其物理特性与钢材相符，据查找相关钢材特性为：密度 7.86g/㎝3;软化点 450～550℃；熔点1535℃；沸点 2750℃1.3电极壳外筋板最大可输入电流接触元件夹紧外筋片面的有效长度约为435㎜，夹电极壳外筋板厚度约为 7㎜电极壳外筋板可输入的最大电流为S=435×7×12=36540㎜2电极壳外筋板可输入的最大电流为I=36540×（2.2～2.4 A/㎜2）=（80388～87700）A常温下。
阳极生产工艺及设备
阳极生产工艺及设备前言阳极是电解生产的一个重要环节, 阳极质量的好坏, 直接影响电解的生产, 人们称之为电解的心脏。
阳极生产按工艺流程可分为以下四个工序:1 石油焦煅烧2 粉碎.配料.混捏.成型3 阳极焙烧4 阳极组装一.石油焦煅烧生石焦经过回转窑1150～1250℃温度的煅烧（除去焦碳中的挥发份）, 冷却窑（采用冷却水直接冷却和间接冷却的方式）, 将煅后焦冷却到约60℃, 然后通过皮带运输机, 斗式提升机, 送到储仓储存, 供成型工序之用。
生石油焦煅烧产生的烟气, 通过余热锅炉、产生蒸气, 驱动汽轮机、发电机组发电。
二.粉碎、配料.混捏.成型将生阳极的原料: 煅后焦、残极、生碎、沥青、破碎、筛分按不同的粒度要求, 煅后焦的粒度分为12～6mm、6～3mm、3mm以下及微粉；残极的粒度分为12～3mm、3mm以下, 生碎的粒度12mm以下, 分别储于配料仓中；沥青也经过破碎, 送到沥青溶化器熔化成液体并储于沥青储槽中, 待配料之用。
根据阳极配方的要求, 通过配料称配料, 先将煅后焦, 残极混和, 经四轴预热螺旋预热, 温度达到170℃±10℃, 预热后的干料送到强力混和机, 同时加入生碎及液体沥清进行混捏, 混捏后的糊料再经过强力冷却机, 冷却水直接喷到糊料中, 将糊料冷却到145℃±5℃, 送振动成型机, 生产出生阳极, 生阳极经过水槽冷却, 再经过输送机送到碳块仓库堆垛储存。
三.阳极焙烧生阳极由通过生阳极编组装置, 由多功能天车7块一组的生阳极放入焙烧炉, 焙烧温度1100℃～1150℃, 焙烧、冷却后的阳极, 由多功能天车从炉中取出, 经过阳极解组及清理装置, 将焙烧阳极送碳块仓库储存。
焙烧的烟气经过重力除尘, 冷却, 电除尘器处理, 达标排放。
四.阳极组装将电解使用后返回的阳极（称为残极）, 经过电解质人工清理, 残极压脱（破碎）机、铸铁环压脱机、导杆检测、导杆校直机, 修理, 导杆清刷、涂石墨和回转浇铸站,生产出合格的阳极供电解车间使用；残极,废生块, 废糊经过返回料处理系统（粗碎系统）, 分别存于残极仓, 生碎仓供成型车间使用；电解质经粉碎后也储于电介质仓返回电解使用。
阳极焙烧排烟架的模糊PID复合控制
阳极焙烧排烟架的模糊PID复合控制李战明;张春亮【摘要】Anode baking system is a control system which has cross-coupling, time-delay and nonlinear. Exhaust ramp is the important part in anode baking system in order to overcome the large time-delay and time-varying, The hybrid controller is proposed which combines the advantages of better stable and dynamic performances. The simulation and practice control results show that the hybrid controller better control precision and robust properties than the tradition PID control system and is efficient and effective.%阳极焙烧系统是一个具有耦合、大时滞、非线性的控制系统,其中排烟架是阳极焙烧系统的重要组成部分.针对系统存在的滞后及时变问题,该文采用稳态、动态性能较好的复合模糊控制器对其进行控制.通过仿真及运行的结果可以表明,复合模糊控制效果明显优于传统的PID控制,提高了控制系统的稳定性和鲁棒性.【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】4页(P72-75)【关键词】MATLAB;PID控制;阳极焙烧;复合模糊控制器;模糊控制【作者】李战明;张春亮【作者单位】兰州理工大学电气工程与信息工程学院,兰州730050;兰州理工大学电气工程与信息工程学院,兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TP273+.30 引言阳极焙烧控制系统是阳极焙烧技术的核心环节［1］，某厂焙烧炉为8箱18室敞开式焙烧炉，侧立装3层炭块，每层8块，采用天然气作燃料，根据生产需求火焰的循环周期为32 h，焙烧炉室6个，冷却炉室7个。
浅谈阳极炭块焙烧前碗口自动添加保护料系统
浅谈阳极炭块焙烧前碗口自动添加保护料系统图1 输送方式示意图机器人先使用纸板夹具在纸板仓通过真空吸取一层纸板压送到炭碗底部，使用填料夹具从物料仓接取填充料填入炭碗内，再使用纸板夹具吸取纸板压送到填充料上方，填充流程执行完毕。
底部机械定位机构、侧向定位机构收回至初始位置，输送链启动运行；填料后的炭图2 底部定位机构示意图图3 侧定位机构示意图（3）填料夹具。
夹具主体框架提供高强度的支撑，组料仓和纸板机构间距滑动可调（如图4），通过简单调整可兼容不同规格的炭块；便捷的调整锁紧结构，单人单手即可完成调整，边缘安装标尺，调整时不需要再独立测量；安装负压检测仪表实时确认垫片是否有遗漏；集中安装控制阀组，便于调整和规范化安装，使结构整体统一；物料仓检测功能，防止出现空仓情况。
（4）震动压实装置。
整体框架使用碳钢型材拼焊，顶部有手动前后、左右调整机构可满足所有型号的炭块压实的功能。
上下预压机构采用气动方式（压紧力可调），通过调整气压实现自动缓冲的功能，防止对应碗口分别布置气锤单独控制），多碗口同时压紧工作。
此功能需要独立的图4 填料夹具示意图图5 震动压实装置示意图（5）清扫机构。
清扫机构安装在压实机构出口处，对残留在炭块表面的浮动残料进行清理，采用电动旋转带动圆柱形毛刷的形式实现需要的功能，满足需要的清理效果。
防飞溅功能能够避免清理过程中产生飞溅影响环境卫生。
通过滚刷的旋转清扫炭碗周边的余料，落入下方收集槽，人工定期回收。
（6）胶粒料仓。
料仓采用不锈钢材质制造，上、下侧各安装一套料位检测功能，实时检测及时通知人工进行补料。
料仓安装在操作平台上，安装专用浮动机构、震动机构、过渡管道、闸板阀门、水平调整等机构，能够自动落料、换型调整、自动检测等，满足自动运行的功能。
料仓设置4个自动落料口，间距通过快速调整机构实现快速换型调整。
根据设备使用现场综合情况，项目中的料仓整体容积约5m³，物料在进入料仓前，需要经过充分的搅拌、筛分，防止块状物料（直径＜（8）纸板供料机构。
预焙阳极炭块焙烧质量分析
预焙阳极炭块焙烧质量分析我公司焙烧有54炉室和18炉室两个生产系统，焙烧炉是敞开式、w型环式炉，分别采用煤气和重油做燃料进行加热升温。
54室焙烧炉结构为8火道7料箱，料箱尺寸为：3440×730×4170mm，每炉平装生块84块，有三个火焰系统每个火焰系统为18个炉室。
18室焙烧炉结构为9火道8料箱，料箱尺寸为：5330×703×5240mm，每炉立装生块192块，一个火焰系统。
两系统年生产能力达到8万吨。
二、制定合理的升温曲线焙烧是炭素制品生产中的一个重要工序，生坯炭块的焙烧是生坯炭块在专门设计的加热炉内周围用填充料隔绝空气，按一定升温速度将生坯加热到1000℃---1050℃左右的生产工序。
在焙烧过程中生坯炭块主要是进行粘结剂的分解和聚合反应。
焙烧的升温速度、温度梯度及最高温度对阳极质量都有很大影响。
生坯炭块在焙烧过程中主要是粘结剂的焦化过程，即是沥青进行分解、环化、芳构化和缩聚等反应的综合过程。
具体生坯炭块在焙烧炉内焦化过程与温度加热变化如下表。
我公司根据生坯炭块在焙烧炉内焦化的过程及54室焙烧炉室、18室焙烧炉室的结构和煤气、重油的热值计算，分别对54室焙烧炉室和18室焙烧炉室采用了252小时和168小时的加热炭块升温曲线的生产过程。
移炉周期分别采用36小时和28小时。
低温预热阶段200℃左右制品粘结剂开始软化中温阶段200℃--300℃制品内吸附的水和化合水以及低分子烷烃被排出。
400℃以上变化最为突出500℃--650℃碳环聚合形成半焦高温烧结阶段700℃以上半焦结构分解，逐渐形成焦炭，构成乱层堆积结构基本单位的六角网状平面。
900℃以上这种二维排列的碳原子网格进一步脱氢和收缩，以后就变成了沥青焦。
燃料生产大规格炭块和炭块平装的生产要求，及用重油作为燃料生产大规格炭块和炭块立装的生产要求，该曲线容易操作又安全，尤其在排出挥发份阶段，排出的挥发份不但能充分燃烧，焦化反映比较彻底，而且对低温炉室起到一个很好的预热作用，使系热得到合理利用，烟气进入烟斗后温度平均为200 ℃，到净化系统温度在60℃--130℃，达到技术要求，有利于净化系统对烟气的净化与排放。
浅谈铝用预焙阳极焙烧工艺优化
浅谈铝用预焙阳极焙烧工艺优化摘要：本文针对持续运行的敞开式环式预焙阳极焙烧炉的控制方式进行改进，通过炉墙缝的有效设置以及填充料种类的有效改善，不断优化焙烧曲线和对火焰移动周期的有效调整，还有适当的完成炉室的维修等优化措施，实现稳定焙烧生产、产品质量以及实收率的目标，降低了能耗指标，同时保障了预焙阳极多种理化性能，使其能够更好的满足铝电解使用的需要，并且使焙烧烟气排放符合国家标准要求。
关键词：预焙阳极；优化；挥发份；充分燃烧；节能减排1 焙烧炉燃烧的控制法和问题的有效处理焙烧燃烧自动控制和最为适宜的控制，核心点就是控制燃料上的供给。
按照每一条火道，不同工段的温度情况，完成燃料供给的调控。
使得最佳燃烧得到保障的核心是风量以及氧气量之间的有效配比。
（1）强化火道竖缝在修补上的力度，并且完成对维修质量的监督；（2）对于鼓风机存在的压头值给予控制；（3）合理的选择填充料；（4）及时的完成补充料箱的顶层料。
通过使用上述措施，制品其表面产生的氧化问题不断的降低。
通过以上空气自火道当前使用预热空气回收固体蓄热的方式获得的效果非常理想，假如仅仅选择引风方式而并不选择鼓风的形式，那么产生的能耗则会有不同程度的提升。
2 焙烧炉墙缝的合理设置及填充料的准确使用因为粘结剂分解形成的气体持续的使用制品中内部以及填充料的间隙，使制品其内层以及外层还有填充料中以及填充料的外层都会有分解气体产生的浓度梯度，假如分解的气体自身的浓度相对较低，那么分解气体在制品里朝外进行扩散的速度就会有所提升，这样的一种情况也导致粘结剂在进行热分解反应的同时，粘结剂自身的析焦量不断的降低，相反，假如分解气体排出的速度相对较慢并且产生的缩聚反较为充分，那么析焦量则有所提升。
所以针对原本原设计的火道墙做了可以适当的改进，首先是将火道墙立缝控制在2mm 左右，这样在相同条件下能够减少火道产生的负压。
其次在边火道以及水泥大墙其间缝中完成硅酸铝纤维毡的塞入，同时在其上方还需要塞入耐火泥，必要的时候在料箱顶部还需要覆盖塑料薄膜，强化了其自身的密封性，降低了边火道漏风的问题，使得边火道和中间火道升温能够保持同部性。
管理探讨延长阳极焙烧炉使用寿命
管理探讨延长阳极焙烧炉使用寿命阳极的焙烧炉是进行预焙阳极的一个主要设备，在成型之后的碳素制品的保护需要使用保护介质在隔绝空气的条件下进行，以煤气作为主要的原料，使用间接加热的方法对整个碳素制品进行加热，焙烧的的主要目的是降低电阻以及防治挥发。
一般情况下，阳极焙烧炉的寿命可达到7年以上，但是目前我国的焙烧炉却存在着严重的碳损现象，并且呈现上升趋势，这种情况严重影响了阳极焙烧的生产及产量。
因此，必须采取合理措施对整个阳极焙烧炉进行有效管理，通过严格的管理手段不断规范阳极培烧炉的使用方法。
1 阳极焙烧炉的工艺概述在阳极生产中，焙烧是一道投资比较昂贵的工序，根据实验的验证水平，火道环形的焙烧炉是一种最为合适的焙烧实用工具。
所以，在进行焙烧炉研究的时候，我们要从其本质出发，比如在焙烧炉中，控制其温度时，始终存在着比较严格的升温曲线，料箱的温度可以达到比较均衡的分布，而使用阳极焙烧可以将焙烧的工序废品始终控制在1%以下，以此来提高阳极技术指标。
在敞开式焙烧炉中进行预焙阳极的生产尤为关键，其基建的投资可以占据整个碳素总投资的一半以上，而能够达到的设计寿命只有8年。
2 影响焙烧炉使用寿命的因素从整个焙烧炉的使用过程来看，影响焙烧炉寿命的因素有许多。
不过，我们已经基本确定其耐火砖的材质和烘炉的制度，但这些都属于一种客观原因。
所以，在使用焙烧炉进行生产的时候，一定要对其温度、保温、冷却以及维护等方面进行进行妥善管理，努力采取有效措施从根本上延长焙烧炉的使用寿命。
2.1 耐火砖施工工艺的探究（1）耐火砖的质量概述。
由于质量比较好的耐火砖具有很高的耐火温度以及荷软温度，再加上比较好的耐急冷急的热性，所以在使用的过程中能够很好地抵御比较高温度的冲击，对其材料以及燃烧产生的烟气进行碱性气氛的侵蚀，即耐火砖的质量是影响整个焙烧炉使用寿命的因素之一。
（2）耐火砖砌筑质量探究。
关于耐火砖砌筑质量，在砌筑的时候要严格按照要求进行砌筑施工，对于砖缝的处理上也要使均匀砂浆能够饱满。
阳极焙烧调温工艺基础知识
阳极焙烧调温工艺基础知识1、什么是焙烧？答：炭阳极生坯在填充料保护下，隔绝空气进行高温热处理，使沥青焦化的工艺过程称为焙烧。
2、焙烧生块是哪两部分组成？答：焙烧生坯由两部分组成，一部分是经过高温煅烧的骨料颗粒，另一部分是粘结剂煤沥青。
3.焙烧车间有多少个炉室？每个炉室有几个料箱？答：54室×3台（1、2号炉是10火道9料箱；4号炉是9火道8料箱）。
4.焙烧炉的料箱尺寸是多少？答：1、2号炉：5280×780×6280mm；4号炉：5280×860×6280mm。
5.焙烧阳极最终温是多少度？答：1150～1200℃6.焙烧炉炉面负压为多少？答：总负压-2500±100Pa7.焙烧火焰系统是由哪些设备组成的？答：1个ER排烟架、1个TPR测温架、3个HR燃烧架、1个PR 零压架（停止使用）、1个鼓风架、1个CR冷却架。
8.焙烧火焰移动周期为多少？答：32～60H9.焙烧出炉温度应该小于多少？答：≤200℃10.升温速度对制品的影响有哪些？答.升温速度对粘结剂的析焦量有很大影响。
在升温速度较慢的情况下，粘结剂的析焦量增大，提高了制品的密度和物理机械性能。
11.挥发分的排除的过程阶段是？答.挥发分的排除，产品温度在（200℃）以前不明显，随着温度的升高，继续增加，温度在（350—500℃）之间最激烈，（500℃）以上排除较慢，大约在（1100℃）以后才基本结束。
12.生制品焙烧在温度变化下的过程？答：当生制品从室温加热到200～250℃时，制品的粘结剂软化，制品处于塑性状态，体积膨胀，质量不减少。
生坯排出挥发分最为剧烈的温度大约是300~500℃。
在焙烧过程中温度在450—500度时，必须缓慢升温。
当制品的温度升到800℃以后，随着温度的升高，制品的结构（更加紧密），制品的电阻率（继续下降）。
焙烧过程中，温度范围800—1000℃时，持续时间为20小时，其升温速度为每小时（10℃）1.烘炉时当温度达到多少时要对炉体保温？答：敞开式环式焙烧炉烘炉时，当温度达到300℃、600℃、800℃1150℃左右时，需要对炉体进行保温。
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机械班班长
督促处理故障
机械班班长
督促处理故障
机械班班长
督促处理故障
焙烧 系统
炉面流程
控制要素
存在问题
多功能天车 故障，影响装出炉
责任人
阳极部负责人
重油站系统 故障，不能供应重油 阳极部负责人
蒸汽保温系统 故障，影响重油温度 阳极部负责人
烟气净化系统
故障，不能提供所需 负压
阳极部负责人
执行人
焙烧 系统
加压泵站供水
循环水流程
储水池 冷却塔
供水泵 供水管路
净化风机 冷却水
编解组液压站 用冷却水
解组除尘系统 引风机
焙烧 系统
通过蒸汽 伴热管对 将重油 保温在 70~90℃， 确保重油 的流动性。
重油流程
火车或汽车卸油 至重油库
重油库向重油站 供油
重油库向煅烧供油
重油站向炉面系统 供油
炉面系统用油
机械故障 漏油、轴承异响、进出阀门关不严
操作故障
电工误断电源导致停风机 操作工误关闸导致停电机
处理时间
4小时 4小时 1小时
责任人
电气班班长 机械班班长
当班班长
焙烧 系统
炉面架设备故障
故障类别
电气故障 机械故障 操作故障
表现情况
燃烧控制系统与中控失去联系 控制模块电气故障不工作 加热器电气故障导致重油温度无法正常控制 密封件破裂漏重油 快速接头连接处漏油 燃烧器漏油或喷油不正常 烟道阀开关不灵活 系统移动未按正常顺序操作 清理结焦不及时，升温曲线上下波动 负压不正常没及时处理
焙烧 系统
焙烧 作业人员
出勤率不足60%；
发生人身伤害事故
出勤率＜80%
出勤率＞80％
焙烧 系统
焙烧部分生产物资供应
控制要素
存在问题
责任人
锯末库存
碳碗纸模 库存
库存＜1吨 库存＜5000个
机械班班长
协调措施
督促处理故障
机械班班长
督促处理故障
机械班班长
督促处理故障
机械班班长
督促处理故障
焙烧 系统
循环水流程
控制要素
存在问题
水池水位 水位＞1.2m
责任人
阳极部负责人
供水泵
故障，不能供水
阳极部负责人
供水管路
故障，影响供水
阳极部负责人
执行人
协调措施
机械班班长
督促处理
机械班班长
督促处理故障
机械班班长
处理时间
4小时 2小时 1小时
责任人
电气班班长 机械班班长
当班班长
焙烧 系统
编、解组机设备故障
故障类别
表现情况
电气故障
光电开关失灵 电机不工作
机械故障 油缸不工作
操作故障 误操作损坏设备
处理时间
4小时 4小时 4小时
责任人
电气班班长 机械班班长
当班班长
焙烧 系统
重油站设备故障
故障类别
表现情况
电气故障 各仪表显示不正常
重油 动力能源
水
电 焙烧 系统
烟气净化 重油
编组 流程 炉面
解组
循环水 焙烧 系统
库存量：≦1000块
生
阳
库存量：1000~3000块
极
库存量：3000~5000块
焙烧 系统Biblioteka 库存量：≦50吨填
充
库存量：50~100吨
焦
库存量：≧100吨
焙烧 系统
库存量：≦ 50 吨
重
油
库存量：50~200 吨
库存量： ≧200 吨
焙烧 系统
编组流程
控制要素
存在问题
编组输送系统 故障，影响输送
责任人
阳极部负责人
编组机组
故障，不能编组
阳极部负责人
堆垛天车 故障，不能输送碳块 阳极部负责人
成型生阳极
库存<1000块 生阳极外观质量
阳极部负责人
执行人
机械班班长
协调措施
督促故障处理
机械班班长
督促故障处理
机械班班长
填充焦
人员 （＞6人）
调度指令（部门负责人应到场处理）
生阳极
动力能源
焙烧
（流程 ）
设备
焙烧块
其它生产物资 （库存充足）
焙烧系统
重点协调（车间主管应到场处理）
正常关注
焙烧设备流程
成型生块
堆垛天车 编组机
多功能天车 焙烧炉
多功能天车 解组机
堆垛天车
烟气净化系统 炉面架 重油站
组装车间
外销
焙烧 系统
蒸汽 压缩空气
生块填充
堆垛天车 上生块
输送线送至 编组机
编组
装炉
焙烧 系统
吸出的料通过螺 旋输送机入斗提
后进料仓
解组时产生的粉 尘经过除尘器收 拢后可外卖创收
解组流程
多功能天车吸料出炉 至解组机
解组机解组
解组输送机送至转运站
堆垛天车对焙烧块下线库存
焙烧 系统
烟气净化流程
焙烧烟气 净化预除尘器
经环形烟道 除去大量可吸附粉尘
督促故障处理
机械班班长 机械班班长
督促故障处理
督促安排人员 清理
焙烧 系统
重油流程
控制要素
存在问题
卸油
卸油点故障，影响卸 油速度
蒸汽保温系统
故障，影响重油温度 不能正常输送
责任人
阳极部负责人 阳极部负责人
卸供油泵 故障，影响重油输送 阳极部负责人
供油管道
故障，不能输送
阳极部负责人
执行人
机械班班长
协调措施
冷却喷淋塔
将烟气降温到 90~100℃
电捕焦油器
排烟风机 (一运一备）
烟囱
吸附烟气中的焦油、 硫份等,使排放达到
环保要求
焙烧 系统
炉面流程
多功能天车装炉
排烟架(预热区)
加热架(加热区) 冷却区
多功能天车出炉
预热3个周期， 28h/周期
加热3个周期，
28h/周期
由重油站系统供油
冷却8个周期， 28h/周期
机械故障 油泵运行异常
操作故障 切换油泵的控制
处理时间
1小时 1小时 1小时
责任人
电气班班长 机械班班长
当班班长
焙烧 系统
按照《生阳极外观检验 标准》对阳极进行复检
填充料填至碳碗的 2/3处
7块/组交错排列，碳 块上下间距错位不大于
30mm 火道墙与碳块距离大于
50 mm，填充料要 捣实
编组流程
生块检验
督促处理故障
焙烧 系统
焙烧炉设备故障
故障类别
表现情况
炉壁开裂、变形
设备自身故障 火道竖缝加宽
火道下陷、坍塌
处理办法 处理时间
筑炉工维修
出炉后24小 时内完成
筑炉工维修
出炉后24小 时内完成
大修
出炉后36小 时内完成
责任人
铸轧部 铸轧部 铸轧部
焙烧 系统
烟气净化系统设备故障
故障类别
表现情况
电气故障 自动跳闸，导致电机停止运行、停负压
督促故障处理
成型车间主任
督促生产 工艺控制
焙烧 系统
解组流程
控制要素
存在问题
责任人
多功能天车 故障，影响出炉解组 阳极部负责人
解组机组
故障，不能解组
阳极部负责人
执行人
协调措施
机械班班长
督促故障处理
机械班班长
督促故障处理
阳极输送系统 故障，影响输送
阳极部负责人
机械班班长
督促故障处理
焙烧 系统
净化流程
控制要素
存在问题
净化风机
故障，不能提供燃烧 系统所需负压
责任人
阳极部负责人
预除尘器
故障，影响负压
阳极部负责人
冷却喷淋塔 故障，烟气不能降温 阳极部负责人
电捕焦油器 故障，影响烟气净化 阳极部负责人
焦油清理 定期清理系统内结焦 阳极部负责人
执行人
机械班班长
协调措施
督促故障处理
机械班班长
督促故障处理
机械班班长