[發(fā)明專利]蓄熱式立式金屬鎂還原爐

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610093387.5
• 申請日: 2006-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN101093140A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辛衛(wèi)亞;李文勝
• 申請（專利權(quán)）人: 寧夏華源冶金實(shí)業(yè)有限公司;北京恒拓能源與環(huán)境工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F27B14/00
• 分類號(hào): F27B14/00
• 代理公司: 寧夏專利服務(wù)中心
• 代理人: 古玲玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬鎂還原爐，尤其是涉及一種還原罐呈立式的蓄熱式立式金屬鎂還原爐。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)金屬鎂還原爐一般采用返熱加熱還原罐的結(jié)構(gòu)，這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的還原爐中的火焰和煙氣翻過擋火墻進(jìn)入爐膛，自上而下經(jīng)過還原罐，很快的由吸火孔排出爐膛，排煙溫度高達(dá)1200℃左右，不能很好的回收利用，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。此外，傳統(tǒng)的金屬鎂還原爐以原煤為燃料，燃燒效率低下，污染嚴(yán)重，而且這種燃燒方式導(dǎo)致金屬鎂還原爐爐膛內(nèi)溫度不均，燃燒溫度控制不靈活，造成還原罐的使用壽命短，生產(chǎn)出的成品金屬鎂品質(zhì)不高。

現(xiàn)有的金屬鎂還原爐爐內(nèi)無用空間大，還原罐的支撐墻占據(jù)較大空間，影響熱傳導(dǎo)；爐體采用耐火磚砌筑，并直接排煙，熱量損失巨大；還原罐水平放置，在長期高溫高真空條件下易發(fā)生變形，使裝出料受阻，最終影響使用壽命：水平填裝，很難將物料裝實(shí)，往往出現(xiàn)裝填不實(shí)影響受熱的均勻性，從而影響反應(yīng)的均勻性；在煉鎂過程中，還原罐上部易積塵，長時(shí)間使用積塵嚴(yán)重，影響熱傳導(dǎo)；還原爐加熱主要采用煤炭或發(fā)生爐煤氣直接燃燒，沒有除塵設(shè)施；煤氣采用低技術(shù)含量的簡易燒嘴，燃料燃燒不充分，產(chǎn)生大量的有害氣體和工業(yè)粉塵，污染環(huán)境。裝料時(shí)，工人用長桿推入反應(yīng)物料，出料時(shí)，再用長桿將物料一點(diǎn)一點(diǎn)掏出，裝卸物料都在還原罐一端進(jìn)行，操作時(shí)間長，環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，人員集中，易出現(xiàn)安全事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能耗低、爐內(nèi)溫度均一、燃燒方式獨(dú)特、環(huán)保效果好、延長了爐子的使用壽命、提高燃燒效率、降低了煙氣的熱量損失、提高生產(chǎn)能力、降低成本、安全可靠的蓄熱式立式金屬鎂還原爐。

本發(fā)明通過如下方式實(shí)現(xiàn)：

一種蓄熱式立式金屬鎂還原爐，由爐膛、爐頂、爐墻、燒嘴、還原罐、爐底蓄熱室和風(fēng)機(jī)組成，其特征是：沿爐寬方向上的兩端底部對(duì)應(yīng)的布置有若干對(duì)雙蓄熱燒嘴，在兩端爐底部形成蓄熱室I和蓄熱室II，兩端各安裝二個(gè)換向閥，換向閥與蓄熱室I、蓄熱室II和風(fēng)機(jī)通過爐外的管路和換向控制系統(tǒng)連接；

所述爐膛內(nèi)的還原罐采用垂直方式布置，上部進(jìn)料，下部出渣；

還原爐的運(yùn)行方式為，左側(cè)的蓄熱燒嘴在燃燒，參與燃燒的氣體經(jīng)過蓄熱室中已被蓄有熱量的陶瓷小球，被加熱后噴入爐內(nèi)燃燒，右側(cè)蓄熱室的陶瓷小球進(jìn)行排煙吸熱，回收流經(jīng)它的煙氣中的余熱，經(jīng)過一個(gè)系統(tǒng)換向后，右側(cè)的蓄熱室工作在放熱狀態(tài)，加熱流經(jīng)它的氣體，左側(cè)蓄熱室工作在吸熱狀態(tài)，吸收流經(jīng)左側(cè)蓄熱體煙氣中的顯熱，通過換向系統(tǒng)不斷的切換工作狀態(tài)，左右兩側(cè)的蓄熱室可以把煙氣中的顯熱傳遞給工作氣體；

所述爐膛內(nèi)的還原罐平均分為四排，每排還原罐體間隔一定距離；

在沿爐寬方向上的兩端爐墻上對(duì)應(yīng)設(shè)置兩對(duì)所述空氣、煤氣一體式蓄熱燒嘴；

在沿爐寬方向上的兩端爐墻上設(shè)置兩個(gè)用來點(diǎn)火烘爐和低溫長明火的點(diǎn)火燒嘴，每個(gè)燒嘴設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的手動(dòng)調(diào)節(jié)/切斷可自由地調(diào)節(jié)/切斷該燒嘴的氣體流量閥門；

所述換向閥為空氣---煙氣和煤氣---煙氣的二位三通換向閥，該閥與所述雙蓄熱燒嘴的空氣、煤氣蓄熱室直接連接，同時(shí)與外部空氣、煤氣源及空氣排煙、煤氣排煙管道相連；

所述還原罐的材質(zhì)為Cr25Ni20。

本發(fā)明有如下效果：

1)燃燒方式獨(dú)特、環(huán)保效果好、延長了爐子的使用壽命：在傳統(tǒng)燃燒中，燃料和空氣是通過一個(gè)燒嘴噴入爐膛內(nèi)的，燃料和空氣有較好的摻混，混合可燃?xì)怏w在爐膛內(nèi)形成火焰，這種火焰燃燒在距噴口一定距離處有溫度和熱流量的高點(diǎn)，而本發(fā)明提供的蓄熱式燃燒中，如果燃料預(yù)熱溫度很高，采用燃料和空氣的摻混燃燒將造成火焰高溫點(diǎn)溫度太高，爐溫不均，因此本發(fā)明蓄熱式燃燒采用完全不同的燃燒組織方式，讓空氣和煤氣通過相隔一定距離的噴口分別噴入爐膛，避免火焰出現(xiàn)高溫點(diǎn)，同時(shí)使燃燒反應(yīng)區(qū)的氧含量一直保持在低水平，抑制NOX污染物的產(chǎn)生，這種特殊的燃燒方式將爐膛整體作為一個(gè)反應(yīng)器，燃料和空氣的氧化反應(yīng)遍及整個(gè)爐膛，沒有傳統(tǒng)燃燒方式所具有的可見火焰和其特有的火焰高溫區(qū)，整個(gè)爐內(nèi)溫度十分均勻，這種燃燒方式徹底解決了高預(yù)熱溫度下燃燒所造成的高污染問題，同時(shí)，爐溫均勻和消除局部高溫改善了加熱工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長了爐子的使用壽命。

2)提高燃燒效率、降低了煙氣的熱量損失、提高產(chǎn)品質(zhì)量：本發(fā)明采用蓄熱式燃燒方式，空煤氣呈幕墻式噴入，然后充分混合進(jìn)行燃燒，爐內(nèi)溫度十分均勻，燃料充分燃燒，有害氣體大幅減少，且大大降低了排煙溫度，由原來的900℃以上降低到150℃以下，充分回收熱量，并改善生產(chǎn)及周邊環(huán)境，不僅提高燃燒的燃燒率，而且降低了煙氣的熱量損失，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，延長了爐子的使用壽命。