罐式煅烧炉由于具有充足的自给燃料，故其节能工作往往容易受到忽视，但换个角度考虑，如能在满足自身需要的同时，提高排烟温度，将高温烟气二次利 用，作为产生蒸汽和发电的热源，则更能提高煅烧炉热量综合利用率。 在这些方面，目前国内煅烧炉已经取得较大进步，但依然存在不足。
1.1 散热损失
散热损失是煅烧炉主要的热量支出，炉子外表面温度较高，尤其是一、二层火道区域，表面温度一般在 80~100 ℃ ，其散热量大大增加，对于在稳定状态下连续运行的炉子来说，其散热损失是十分可观的。
1.2 煅后焦回配
理想的原料焦挥发分含量要控制在 8%~10%之间，但近年来国内石油焦原料的挥发分含量一般在 12% 以上，通常采用生焦混配煅后焦的做法降低挥发分含量以满足炉子生产要求。 但也降低了煅后焦产量， 同时煅后焦的二次加热也浪费了大量热量，采用过烧石油焦的预焙阳极也不利于电解槽的电化学反应，甚至影响熔铸铝锭的综合理化指标。
1.3 挥发分的利用
挥发分是煅烧炉最重要的热源，有效利用挥发分是煅烧炉的巨大优势。 挥发分的利用率直接影响炉子产能、产品指标、寿命等重要参数。 由于炉内挥发分成分复杂，热值较高（约 40～44 MJ/m 3 ）且含有大量焦油，出炉后无法直接利用，需要在炉内高温区通过设置挥发分通道将其引入火道内燃烧才能有效利用。 但生产期间过量的挥发分在输送过程中通过各观察孔、清理孔、炉子膨胀缝等通道逸出，污染车间环境的同时又造成大量热损失。
1.4 余热利用
煅烧炉余热包括煅后焦余热和高温烟气余热。
煅后焦余热一部分散失在车间内，一部分通过循环水带走散失在空气中。 高温烟气余热利用手段有限，一般作为余热蒸汽锅炉、余热热媒锅炉的热源。
但由于余热收集点距炉子出口远、 管道保温效果差、阀门密封性差、漏风点多等原因，沿程热量和阻力损失过大，导致锅炉入口烟气温度低，烟气热量不能被充分利用。
1.5 炉体结构
为了提高炉子单罐产能，多数生产企业加大料箱尺寸、增加料罐数量，引起炉体膨胀不均而变形量大，操作也更加复杂，往往得不偿失。 按单位产能投资计算， 实质上是浪费了大量钢材及耐火材料，同时占据大量有效空间。 另外，由于操作习惯的不同，对挥发分道、空气道、测温测压点的布局和结构要求也不尽相同， 导致炉体结构设计不能标准化，生产操作流程不能规范化。
1.6 筑炉耐火材料
随着国内电解铝行业的迅速发展，符合生产阳极用的石油焦供不应求，高硫焦在预焙阳极生产中的用量逐渐增大已成为必然趋势 [2] 。 传统煅烧炉罐壁 砖 采 用 的 是 焦 炉 用 硅 砖 JG-94/LD 、 LB （ GB/T2608 — 2012 ）， 过多的挥发分和硫分在高温下与硅砖成分发生化学反应，物料侧的硅砖工作面短时间内被严重腐蚀，出现砖体变形、烧穿、坍塌的现象，严重影响正常生产操作和炉 子寿命。
1.7 生产操作
煅烧炉自动化程度普遍较低， 基本全凭操作工人经验进行温度和压力的调节， 在观测火焰颜色判断燃烧情况的过程中，需频繁开启观察孔和检修门，导致热量大量散失， 同时冷空气通过操作孔洞进入火道，引起温度分布不均匀，煅后焦指标不稳定。
2 罐式煅烧炉技术发展方向
针对上述煅烧炉的技术现状，应采取相应的措施和手段，以有效弥补缺陷，这也是未来国内炭素煅烧炉的发展方向。
2.1 新型隔热材料的应用在炉子周墙、底部和顶部采用优质高效的新型隔热材料，如超轻微孔隔热保温砖、莫来石轻质材料替代传统的黏土质保温材料，减轻炉子重量的 同时降低蓄热损失和散热损失，可以提高出炉烟气温度，为余热利用提供足够的热量。 周墙缝隙内采用5~10 mm 纳米反射绝热板作为膨胀和密封之用，有效保证高温下炉子结构的稳定性。 尤其要注意炉体上部进火口周围的保温层，该区域温差大、负压高，外界空气进入形成高温燃烧空间，导致保温层变形收缩严重，可采用高温胶泥砌筑高强莫来石隔 热耐火砖（ 1.0 t/m 3 以上），确保此区域的整体性和密封性要求。
2.2 提高罐壁硅砖综合指标焦炉用硅砖目前已不能满足高挥发分、高硫焦的煅烧要求，需要与相关耐材研究单位和生产企业联合起来，研制适应当前工况的煅烧炉专用优 质硅砖，以解决硅砖结焦、磨损、寿命的问题，同时要兼顾经济性和制造的要求。 目前研制的高抗蚀涂釉改性复合砖、超致密高导热耐磨硅砖等针对煅烧炉的材料还在试验阶段，相信随着煅烧炉专用硅砖的研制成功，可以极大延长煅烧炉的使用寿 命。
2.3 建立数值模拟体系采用科学分析手段，建立数值模拟体系并结合现场生产情况优化炉体结构。 通过数学模型分析炉内热场和流场数据，根据温度和负压的分布特点进行炉体结构精准设计。 借助数学模型优化空气道、挥发分道结构， 增设将挥发分引入汇集烟道的通道，将多余挥发分引入烟道燃烧，将排烟温度提高到 1 100～1 200 ℃ ， 既避免了多余挥发分对车间环境的污染，又向余热设备提供更多的热量，也为取消煅后焦回配环节提供了条件。
2.4 余热利用多样化煅后焦的余热利用技术在国内还不成熟，煅后焦从 1 000 ℃ 冷却到 100 ℃ 释放大量显热， 可考虑借鉴焦化行业的干熄焦技术通过循环氮气回收这部分热量，也可采用汽化冷却的方式将汽水混合物在汽包内完成气液分离，将产生的高压蒸汽用于换热或发 电。
优化高温烟气利用布局，在厂区的平面布置上将余热收集点靠近煅烧车间，缩短高温烟气输送距离，同时对高温烟道采取绝热处理，内衬结构设计要兼顾保温、寿命和经济性的要求。 阀门、膨胀节法兰连接处采取高效密封措施，防止冷空气过量吸入引起温降和阻力损失。
2.5 提高自动化程度煅烧炉目前只有加料、排料实现自动化，炉子生产期间基本以手动操作为主，提高自动化程度是未来煅烧炉发展的方向。 以合理的火道温度分布曲线为基础，进行温度、压力自动调节，使炉况始终处于稳定的工作状态。 自动化程度的提高，不但可以减少操作工人数量，优化人员配置，而且保证炉内热量分布科学合理，有效提高炉子热效率，延长炉子使用寿命。
2.6 科学制定烘炉曲线烘炉过程直接影响炉子的运行指标和使用寿命，应严格按烘炉曲线控制升温速度、升温时间、炉体膨胀量等重要参数。 烘炉曲线应以硅砖实测膨胀率为基础，根据环境温度、湿度、泥浆含水量、燃料种类等综合因素制定。
2.7 操作规程标准化根据煅烧工艺制度科学制定标准化操作规程，对操作人员进行科学规范的生产培训。 低温煅烧新技术的开发应用，提高了炉子产能，改善了车间操作环境，具有良好的应用前景，应编制相应的操作手册和培训文件推广应用。
3 结语
国内罐式煅烧炉仍有很大的技术发展空间，应重点在新型材料应用、开发优质硅砖、多途径回收余热资源、提高自动化程度、科学烘炉与规范操作等方面进行 深入的研究， 使罐式煅烧炉成为长寿命、高产能、智能环保、经济型工业炉窑。 尤其要重视将数值模拟技术与生产实践相结合，科学提升我国罐式煅烧炉的综合技术水平。返回搜狐，查看更多
！