摘 要 介绍贵州康格力炭素材料公司将本公司三发的冷捣糊整体捣筑工艺应用于黄磷电炉改造的成功经验和注意事项，以及对冷捣整筑工艺的发展进行总结，力求通过总结，将这门新工艺、新技术更好地服务于黄磷电炉及矿热冶炼炉的筑炉。
关键词 黄磷电炉 冷捣糊整体筑炉工艺 技术总结发展前景
中图分类号 TQ126.316
1、冷捣糊整体筑炉的研究发展过程
冷捣糊整体成型，代替炭砖筑炉的新工艺、新技术研发于1994~1995年。冷捣糊属不定型炭素材料中的一员，原是近些年来做为筑炉时炭砖与炭砖之间用于粘结的一种炭素材料。贵州康格力炭素材料公司经过数十次的研究试验，利用冷捣糊良好的可塑性，低温下易于捣筑成型的特性，采用分层捣筑整体成型的方法，完成冷捣整筑新工艺、新技术的筑炉施工。
冷捣糊整体筑炉的新工艺、新技术自研究开发投入使用以来，迄今已是第7个年头，从首次采用冷捣糊工艺筑炉的贵阳三江黄磷厂3200KVA黄磷电炉的大修内衬筑炉，到贵阳开阳双流黄磷开发公司黄磷厂2台6300KVA磷炉（改进型）采用冷捣糊筑炉，是该工艺从技术设想到开发应用的时段。双流开发公司两台黄磷电炉，其中1台全用冷捣糊整筑施工，另1台炉底、炉壁底部和侧部用一部分自焙炭砖，在炭砖外部全用冷捣糊筑炉施工。这两台采用冷捣糊整筑施工的磷炉在使用过程中，较好的体现了冷捣整筑工艺技术优于传统炭砖筑炉技术。磷炉的使用寿命均在4年以上，这在冷捣工艺技术发展的历史上可称为第一阶段。
冷捣工艺技术发展的第二阶段是从1997年开始至1999年底。这一时期共计完成冷捣糊工艺技术筑炉17台，磷炉的炉1800KVA~3200KVA~5000KVA~5000KVA~6300KVA~7200KVA，这一阶段的炉型改造较为复杂，我公司从各种炉型的勘察到冷捣整筑工艺施工的过程中，发现各种炉型的设计尺寸有不尽合理的地方，其较为突出的技术特征为：磷炉容积不够，产量达不到设计要求，各种单耗较高，尤为突出的是电耗。这一时期，我们充分利用冷捣糊的特性，根据炉内生产工艺的要求，和不同炉型的需要，调整糊料配方，改变炉内尺寸，使设备和生产工艺趋向合理，通过对炉型的技术改造，使受改磷炉以最省的投资获得了更好的经济效益，为冷捣糊整体筑炉新技术的应用奠定了良好的发展基础。
冷捣整筑工艺技术发展的第三阶段为2000年初至现在，在这段时期内冷捣糊整筑工艺更趋成熟，实施技改磷炉的炉型从3200KVA~5000KVA~6300KVA~15000KVA~20000KVA，总计实施台数约为20台。在这一时期，冷捣糊整体筑炉工艺从最初简单的材料替换发展到综合利用，采用多项先进技术，并通过技术的整合，使该工艺从单一的筑炉技术，发展为对不合理磷炉进行技术改造。也使冷捣整体筑炉工艺技术的发展再上一个台阶。同时，这一时期是公司和厂家技术合作的重要时期，其中，冷捣工艺技术和6根电极的技术配合，带来了贵州黔能天和磷业有限公司的15000KVA黄磷电炉生产工艺的大发展，贵州康格力炭素材料公司和贵州黔能天和磷业有限公司的6根电极和冷捣工艺技术的配合，应该是迄今为止黄磷工业走向技术进步，改变原有黄磷生产中的落后工艺，降低电炉电耗、增加产量的一种较好的技术配合方式。这使我们的黄磷企业能够顺应时代趋势，在激烈的市场竞争中走低成本、高科技之路，增加自身科技含量，做到从容面对市场风险，使企业立于不败之地。
2、捣糊整体筑炉与炭砖筑炉的不同点
众所周知，炭砖筑炉是利用已焙烧好的炭砖在炉内用粘结糊进行砌筑，砌筑好的磷炉仅需经过简单烘焙就能投入生产，整个烘焙过程主要是对炭间糊的焙烧。由于炭砖与炭间糊是两种不同的炭素材料，无论采用何种筑炉、烘炉方式，粘结处永远都是薄弱点，这也是炭砖砌筑易发生飘砖的原因。而冷捣糊整筑工艺则是完全采用生料在炉内捣筑成型完成筑炉的，且磷炉施工结束后须经过严格、科学的焙烧程序和生产初期的养护过程才能完成。也就是说冷捣整筑工艺是一系列工程，在这一系统工程的实施中，必须得到使用该技术厂家的密切配合，它除了施工的配合外，还包括烘炉的全过程，以及投产使用初期至半年时间左右的炉体焙烧。整个焙烧过程是使冷捣糊的各个捣层极好的炭化，形成坩锅效应。应该说，将生料捣筑成型→焙烧→炭化→坩锅效应是冷捣整筑工艺的技术特点，完全不同于炭砖筑炉。只有焙烧成功的炉子，才能取得好的效果。
3、冷捣糊工艺筑炉成功的应用及产生的经济效益
在冷捣工艺技术实施的过程中，常常遇到对两种不同材质、不同施工工艺、不同烘炉工艺混同对比的现象，我们通过对不同炉型的技术改造，采用不同的工艺技术改造方案，形成了多种工艺技改路线，其具体的炉型改造有以下几种类型：
3.1达到技改目的的
通过技改降低炉底炭素层，增大炉内容积让炉内生产工艺趋于合理，使技改后的磷炉取得增加产量、降低电耗的经济效果。采用这种技改方式的有以下厂家：
3.1.1镇远黄磷厂
炉型3200KVA，改造时间为1998年8月，改造后磷炉的产量比改造前增加0.5吨左右。电耗相应降低，炉内生产工艺得到较好的改善。
3.1.2磷城黄磷厂
炉型5000KVA，改造后日产黄磷从原8吨多达到10吨，黄磷质量达到标准。
3.1.3麟山黄磷厂
炉型5000KVA，技改前原设计规模2000吨/年，电耗14300度，矿耗8.8吨/吨，技改后黄磷月产量达260吨，提高8.3%；电耗14100度降低1.4%；矿耗8.6吨/吨，降低2.3%。
（注：以上均不含黄磷回收产量）
3.1.4瓮安贵信黄磷有限公司
炉型7200KVA，改造前电耗16000度以上，黄磷日产量8吨，电极消耗40~50公斤；改造后黄磷产量为10吨，电耗15000度，电极消耗25公斤/吨，其它消耗相应降低。该炉使用两年后经康格力公司再次对磷炉进行技改，其效果如下：黄磷日产量11吨，电耗14000~14500度（综合电耗），电极消耗24公斤/吨，其它消耗相应降低。
3.1.5青岩黄磷厂
炉型5000KVA，技改后黄磷日产量从7.5吨达到8吨，各项消耗指标相应降低。
3.2采用冷捣糊缩小磷炉内径，降低炉内高度采取这一措施改变不合理的炉内生产状况，避免了电极易折断，炉壁挂料严重等对生产不利的现象，使黄磷产量相应地增加，如贵阳三江黄磷厂3200KVA磷炉，未改前4.5吨/天；技改后达到5吨/天多。同样，遵义众立化工有限公司3500KVA磷炉，也采用缩小炉内径的方法，使该炉产磷达6~7吨/天。
3.3采用冷捣糊工艺增高炉底高度
麟山黄磷厂，炉型6300KVA，技改后对照说明，在原设计基础上，炉内高度在以前加高800mm。因易折断电极等副作用，于2001年6月份大修时再次技改，用冷捣糊加厚炉底300mm，调整炉内高度为原设计尺寸加高500mm。投产后效果对照如下：
（1）产量：310~330吨，增产6.45%
（2）电耗：14500~14300度/吨，降低1.38%
（3）P2O5 =30%矿耗：9.2~9吨，降低2.17%
（注：不含磷泥回收）
3.4采用冷捣糊筑炉工艺升高炉身、下降炉底
广南化工厂，炉型5500KVA，刚开始投料生产，有关数据待收集。
3.5采用冷捣糊工艺配合黄磷炉6根电极的改造
从2000年初至2002年，贵州黔能天和磷业公司和康格力公司密切配合，采用冷捣工艺配合6根电极的技改方案，对黔能公司6台15000KVA的磷炉进行了成功的改造，两技术的合作改变了过去6根电极用于磷炉生产工艺中许多的不足之处，在冷捣整筑工艺技术的支持下，炉内生产趋于合理。在采用两种技术配合之前，每台炉的黄磷产量为17~18吨/天，技改后，6台15000KVA磷炉的平均黄磷产量为：22~23吨/天，电耗在技改前为14500度/吨，技改后，电耗约为13800度/吨。另外，由于该厂采用了较先进的生产工艺技术，磷炉技改后的生产管理水平均在各家之上，是目前国内黄磷生产技术和管理水平较高的生产厂家之一。
4、用冷捣工艺筑炉的磷炉注意事项
磷炉使用冷捣糊工艺筑炉后，经烘炉和投产初期乃至磷炉使用半年内的炉内热量自焙，最后冷捣层结焦，炭化是一系统工程。在此期间，任何的一点技术忽视都直接影响到磷炉的使用寿命。
一些厂家不按工艺要求进行烘炉和控制生产，导致出现事故，应引起其它厂家注意。故必须严格工艺生产、原料管理和操作使用等。经多年的实践总结，我们将采用冷捣整筑工艺的磷炉使用注意事项归纳为以下几点：
（1）冷捣糊工艺施工时要严格遵守筑炉施工工艺，不留任何工艺筑炉的隐患；
（2）冷捣糊或其它不定型的炭素材料必须用加热混捏机均匀的加热，保证炭素材料及配料的混捏良好，切忌混入水分及其它杂物；
（3）烘炉时必须严格按照烘炉的工艺方案进行烘炉；
（4）严格电极烘炉的技术条件、工艺管理和操作管理等；
（5）严格执行投料初期，生产过程至焙烧炭化的“三焙”工艺；
（6）严格生产工艺和操作制度，切忌在相关配合工作未完成之前，超负荷、压电极生产；
（7）切忌缺炭运行；
（8）切忌断电极后不清出就野蛮生产；
（9）冷捣糊工艺筑炉与炭砖筑炉是两种完全不同的工艺技术，切忌将两种工艺筑炉后的使用等同为一；
（10）在具体使用时如遇炉内温度突现不正常，请停炉保温不断弧并及时通知康格力公司
（11）在黄磷生产工艺中应注意，材料的水分、粉料过多会对磷炉生产造成严重危害；粉料、水分过多易使工艺生产状况不稳定，形成棚料、塌料、电极折断，炭的假配现象，致使炉底受损（俗称吃炭）。同时，粉料、水分过多将造成黄磷生产电耗高，电极消耗高，黄磷产量低，磷炉综合受损等现象。
综上所述，冷捣整筑工艺技术虽然先进，也能给企业带来良好的经济效益，但使用不当会导致企业蒙受不必要的经济损失，故正确使用尤为重要。
5、工艺技术发展的前景
冷捣整筑工艺技术作为一门新兴的应用工艺学，极具市场发展潜力。在实际的应用中也体现了该工艺技术有相当大的发展空间。从使用的范围来看，该技术适用于各种矿热冶炼炉，应用广泛，后续发展可至电解槽。从使用效果而言，几十台黄磷电炉及8台左右的铁合金炉的使用已证明其若干优越性。该工艺看似简单，实则有较深的技术内涵。从工业生产角度来评估，将会促成企业技术进步和升级换代。随着该技术不断发展，我们将不断提高，不断完善冷捣工艺技术，为我国黄磷工业作出更大贡献。
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