[發明專利]一種溜槽的加熱方法

有效

• 申請號: 201410409541.X
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN105444578B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 劉楓
• 申請（專利權）人: 參化（上海）能源科技有限公司
• 主分類號: F27D3/10
• 分類號: F27D3/10
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙)31260
• 代理人: 成麗杰

技術領域

本發明屬于冶金工業領域，特別涉及一種應用于冶煉工序中的溜槽的加熱方法。

背景技術

溜槽是一種利用高度差和液體自重來傳輸液體的輸送設備，外形一般為等腰梯形，內部一般為U型(高溫熔體用溜槽內襯有耐火材料)，長度從幾米到幾十米不等，一般溜槽上部都有可活動的溜槽蓋板，以減少熱量的散失。

在銅火法冶金和其它冶金熔煉過程中產生的高溫熔體(包括銅琉、粗銅、陽極爐銅水、或者其它高溫金屬熔體和熔渣)，在各冶煉單元工序中通常要通過溜槽來進行輸送和過渡，而溜槽都處于環境溫度中，當高溫熔體經過溜槽時，必然會降溫和冷卻，容易凝固粘結在溜槽上，進而影響到產品質量和生產效率，所以需要對溜槽進行加熱和保溫，以保證高溫熔體的順利通過和生產的正常進行。

目前國內外常規溜槽的加熱方法為通過在溜槽蓋板上安裝空氣燒嘴，通過助燃空氣和燃料燃燒反應放熱來加熱溜槽。空氣燒嘴通常有兩種方式來實現燃料和助燃空氣的混合燃燒：一種是預混式，即空氣和燃料(氣體燃料)先通過混配器實現混合，再通過燒嘴噴入溜槽，實現燃燒；一種是助燃空氣和燃料通過不同的管道進入燃燒器，在噴入溜槽實現混合燃料。不管是哪一種混合燃燒，由于采用的助燃劑都是常溫空氣，而空氣中含有約21％的氧氣和79％的氮氣和惰性氣體，其中真正參與燃燒反應的是21％的氧氣，79％的氮氣和惰性氣體沒有參加燃燒反應，但其作為高溫煙氣的一部分，卻帶走了大量的顯熱，造成了燃燒熱效率的降低和燃料消耗的增加。此外，這種燃燒方式對溜槽的加熱速率慢、加熱時間長、影響了生產進度；溜槽受熱不均勻，靠近燒嘴的部分溫度高，遠離燒嘴的部分溫度低，非常容易造成熔體在溜槽的粘結和殘留，影響產品質量(特別是澆注質量)，而且溜槽上的殘渣的也需要清理后才能進行下一輪生產，提高了工人勞動強度和降低了生產效率。這種燃燒方式還產生大量的煙氣，溜槽上隨處可見冒煙冒火現象，工人現場操作環境惡化。如何降低溜槽加熱成本、提高生產效率、提高產品質量、改善現場操作環境，是整個銅冶煉行業面臨的技術難題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術存在的上述問題，提出一種溜槽的加熱方法，該方法可節約燃料消耗、提高對溜槽的加熱速度和加熱均勻性、顯著減少煙氣量和污染物排放。

為解決上述技術問題，本發明所提供的溜槽的加熱方法，將燃料和助燃劑通過燃燒噴入部件送入溜槽，進行混合燃燒，利用混合燃燒放出的熱量對溜槽進行加熱，所述助燃劑為含高濃度氧氣的混合氣或富氧空氣。

本發明的溜槽的加熱方法，是將燃料和作為助燃劑的含高濃度氧氣的混合氣體或者富氧空氣，通過燃燒噴入部件送入溜槽，進行混合燃燒，放出熱量從而對溜槽進行加熱和保溫。由于本發明的方法中采用含高濃度氧氣的混合氣體或者富氧空氣代替現有技術中的空氣作為助燃劑，減少了氮氣帶入量，總煙氣量和對應的煙氣帶走的顯熱將隨之大幅度減少，熱效率提高，從而從根本上節約了燃料。并且，由于煙氣量的大幅度減少，導致高溫煙氣在溜槽中的停留時間延長，意味著煙氣和溜槽有了更多的換熱時間，這也在一定程度上減少了煙氣帶走的熱量損失，有利于燃料的節約。此外，由于氧氣作為助燃劑的燃燒產物(主要為CO₂和H₂O)的較空氣作為助燃劑的燃燒產物(主要為N₂、CO₂和H₂O)熱輻射系數大幅度提高，導致熱量傳輸更快，因而提高了溜槽加熱速度。

可選地，本發明所提供的溜槽的加熱方法中，燃料為氣體燃料、液體燃料或固體燃料。其中，氣體燃料可以為：天然氣、煤氣、液化石油氣等氣體狀態的冶金領域用燃料；液體燃料可以為：重油、柴油、煤焦油、水煤漿等液體狀態的冶金領域用燃料；固體燃料可以為：煤、石油焦等固體狀態的冶金領域用燃料。此外，本發明所提供的溜槽的加熱方法中，作為助燃劑的含高濃度氧氣的混合氣含有體積度高于90％的氧氣，余量為氮氣和惰性氣體；作為助燃劑的富氧空氣含有體積濃度為21％～90％的氧氣，余量為氮氣和惰性氣體。利用上述含高濃度氧氣的混合氣或富氧空氣作為助燃劑，助燃氣體燃料、液體燃料或固體燃料，可確保本發明可達到上述大幅度節約燃料消耗、提高溜槽加熱速度和溜槽受熱均勻性、顯著減少煙氣量和污染物排放的目的。