2015年11月，江銅貴溪冶煉廠備料車間2#預熱式高效燃氣爐(以下簡稱2#熱風爐)改造完畢並投入使用，標誌著備料車間銅精礦預乾燥生產系統全面實施了天然氣熱風爐替代燃煤熱風爐的升級改造項目。
根據近年來備料車間2臺熱風爐爐磚在使用過程中出現的問題，通過對熱風爐爐磚及砌築工藝優化，最終實現了熱風爐爐磚使用壽命增長的目的。為進一步推動預乾燥燃氣熱風爐在預乾燥工藝的應用提供了實踐經驗。
1引言
貴溪冶煉廠備料車間於1985年建成投產。主要負責全廠銅精礦的倉儲、預乾燥和輸送任務，負責為兩臺閃速爐輸送水份合格的物料(銅精礦)，是江銅貴溪冶煉廠的主要生產輔助單位。為踐行綠色發展理念，車間分別在2015年11月和2016年1月，對2臺熱風爐進行了替代改造，由燃煤熱風爐改造成現如今的燃氣熱風爐。熱風爐作為預乾燥系統的核心設備，在近幾年的使用過程中，熱風爐爐磚出現不同程度的裂化、脫落、破損，車間通過對熱風爐爐磚及砌築工藝的不斷優化，有效地延長了熱風爐爐磚的使用壽命。
2燃氣熱風爐工藝簡介
2.1燃氣熱風爐結構
備料車間天然氣熱風爐採用自身預熱式節能高效爐型,爐體為臥式圓筒形，型號為YDRFL-1000型,主要是為乾燥窯提供熱源的設施。其主要結構由爐體、燃燒器、燃氣閥組和儀表、助燃風機、稀釋風機、內環流補風閥、補風閥、出煙管、防爆閥、電氣控制系統等部件組成。爐體部分主要由外殼、內襯、螺旋葉片等製作成兩個腔室，內腔為燃燒爐膛;外腔設置螺旋葉片，形成螺旋通道作預熱空氣風道，在煙氣出口端設置切向預熱空氣風道進風口。
一次風進風口連接助燃鼓風機，二次風進風口連接稀釋風風機，預熱空氣風道出風口處裝有燃燒器。見圖1。
圖1YDRFL-1000預熱式高效熱風爐外形結構示意圖
2.2工作原理
天然氣經管道和燃氣閥組進入點火器，點火成功後，火焰檢測器啟動，當檢測到點火槍工作正常後，主燃氣閥門自動開啟，調節閥逐步緩慢開大，燃燒器大火燃燒。
助燃風機提供燃燒所需的空氣，是燃燒器正常燃燒的重要設備。產生的具有一定風壓和風量的空氣經螺旋預熱風道預熱後，分別進入燃燒器和內環流補風閥，形成助燃空氣和霧化空氣。助燃空氣經燃氣爐端面裝的內環流補風閥進入爐膛輔助燃燒，通過調節內環流補風閥可以起到調節助燃空氣量，使燃氣量與助燃空氣量準確配比。在採用多頭內混與風散相結合方法的高效燃燒器內，霧化空氣與燃料分兩次混合，霧化空氣與燃料充分混合後在燃燒器內著火燃燒，形成錐形火焰後噴射至爐膛進行充分燃燒，並產生700~1200℃高溫熱煙氣，熱煙氣再經過稀釋風的摻混中和至所需溫度後，經混風室出口端送出。
2.3主要特點
備料車間自身預熱式節能高效爐型，具有結構簡單、布置靈活、體積小巧，自動化程度高，操作簡單，性能可靠等特點。
3天然氣熱風爐爐磚及砌築工藝
在生產過程中，燃氣與風量自動調節比例控制，燃料與空氣充分混合後在燃燒器內充分燃燒，可產生700~1200℃高溫熱煙氣，結合貴溪冶煉廠備料車間生產實際，經常性升降溫操作，熱風爐爐磚的使用壽命面臨嚴峻挑戰，因此對預乾燥天然氣熱風爐爐磚及砌築工藝要求極為嚴格。
3.1熱風爐爐磚裂化情況
備料車間燃氣熱風爐於2015年11月投入生產使用。在使用過程中，熱風爐爐內耐火磚劣化速度非常快，以2#熱風爐為例，至今已檢修維護過多次。
2015年11月2#熱風爐投入使用，2015年12月16日檢查時，發現燃燒室內爐磚出現裂紋、混合室內爐磚斷裂、磚縫擴大等問題。見圖2。
2016年2月18日檢查時，保溫棉已有部分脫落，擋圈已變形，燃燒室內耐火磚還出現剝離現象。見圖3。
2016年4月27日檢查時，2#熱風爐內耐火磚劣化已經較為嚴重，燃燒室耐火磚剝離近三分之一、混合室磚縫不斷擴大、燃燒器擋圈、混合室擋圈變形。
2017年1月，2#爐燃燒室耐火磚剝離、開裂，擋圈變形、損壞，混合室磚縫擴大等老問題重複出現，已經危及熱風爐本體。
圖22015年磚縫擴大實圖 圖32016年擋圈變形實圖
3.2熱風爐爐磚的選型
天然氣熱風爐自2015年11月投入使用以來，其主要問題集中在爐磚劣化較頻繁方面。分析原因除操作水平、砌築質量以外，我們對爐磚的選型進行了分析，同時對2#熱風爐爐磚近年來裂化情況進行了統計。見表1。
表12#熱風爐爐磚裂化情況和爐磚選型統計表
3.3砌築工藝優化
根據2#熱風爐爐磚近年來裂化情況，車間在熱風爐爐磚的選型上進行了不斷的改進，同時，結合2#熱風爐爐磚裂化主要以燃燒室爐磚為主，通過不斷的實踐與驗證，對燃燒室爐磚的砌築工藝不斷優化，達到延長熱風爐爐磚使用壽命的目的。
2017年1月檢修，燃燒室耐火磚材質由磷酸鹽異形磚變更為側楔形鎂鉻耐火磚，採用兩種側楔形直接結合鎂鉻磚配合砌築，尺寸規格為300*150*75/65(250塊)、300*150*75/55(180塊)兩種，為6環錯縫砌築，剩餘30mm切割填縫，每環65的38塊，55的28塊。砌築泥漿採用鎂質泥漿，結合劑採用滷水或者水玻璃。要求磚縫泥漿飽滿，滿灰砌築。見圖4。
圖4砌體內表面展開(局部)圖
2017年年修，熱風爐燃燒室採用了刀口型半再結合鎂鉻磚及專用泥漿，磚型由車間自行設計尺寸規格為400*92*75，設計5環，每環55塊;實際為4.5環，每環51塊，錯縫砌築，頭部保留30mm保溫棉。取消切割填縫的做法，改由支模板澆注的方式，並將30mm縫全部放在燃燒室頭部統一澆注。除此之外，還對混風室磚縫進行了填補，防爆閥處耐火磚進行了固定;混風室擋圈進行了焊補，燃燒室擋圈進行了更換，由於喇叭口已變形，只進行了3/4的焊接。
2017年12月，燃燒室內耐火磚出現裂紋、磚縫擴大、磚體鬆脫。確定原因為泥漿沙化脫落，在不改變原砌築方式的基礎上，將泥漿更換膠泥。
2019年年修，燃燒室耐火磚材質由側楔形鎂鉻耐火磚變更為二級高鋁磚。採用帶凹凸槽二級高鋁磚，取消支模板，採用竹片頂撐的方法砌磚。燃燒室頭部30mm升縮縫保溫棉保留，中間不留升縮縫，爐磚錯縫50mm砌築。
3.4使用效果
從所用過的兩種爐磚磚使用周期看，側楔形鎂鉻耐火磚明顯優於特種磷酸鹽異形磚。在改造完成之初，所用的特種磷酸鹽異形磚短周期內出現多次裂化、脫落，給生產帶來了一些不利影響，側楔形鎂鉻耐火磚在使用過程中雖優於特種磷酸鹽異形磚，但同樣出現泥漿沙化的問題。基於此，考慮到1#熱風爐同樣存在泥漿沙化導致爐磚磚鬆脫的問題，備料車間商討後，決定今後熱風爐燃燒室均採用二級高鋁磚，磚型為廠家設計的型號，自帶卡槽。
並在2019年11月一系統年修期間對熱風爐燃燒室爐磚進行了整體更換，使用效果待進一步驗證。
4結語
本著實踐是檢驗真理的唯一標準，通過近幾年對燃氣熱風爐使用觀察，備料車間熱風爐爐磚及砌築工藝不斷優化，無不凝聚著每一個工藝技術人員智慧的結晶。未來，隨著工廠智能化水平的不斷提升，生產工藝的不斷優化，我們必將圍繞關鍵核心設備，不斷進行工藝優化，更好地服務生產。