[發明專利]一種帶煙氣自回流的純氧燃燒鋁熔化設備

在審

• 申請號: 202210408171.2
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114739170A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 劉洋
• 申請（專利權）人: 賽姆特克熱能設備（重慶）有限公司
• 主分類號: F27B14/00
• 分類號: F27B14/00;F27B14/08;F27B14/14;F27D17/00
• 代理公司: 杭州華知專利事務所(普通合伙) 33235
• 代理人: 龍湖浩

本發明公開了一種帶煙氣自回流的純氧燃燒鋁熔化設備，包括爐體，爐體內設置有爐內襯，爐體上設置有N個純氧燃燒器，N≥1，純氧燃燒器布置在爐墻中上部，在垂直方向上與爐體內鋁水面夾角呈0?90°，對應每個純氧燃燒器上方的爐墻處分別設置有排煙口。純氧燃燒鋁熔化設備燃燒器得益于燃氣和氧氣自身高壓高速，燃燒器出口火焰噴射速度較高，可形成高速噴射煙氣流。高速高溫煙氣在爐膛內形成強攪拌循環，在與爐內襯、鋁液表面充分接觸后將熱量傳導至爐內襯及鋁水中，促進固體鋁的快速均勻熔化，速度及動能衰減后回流至純氧燃燒器上方的排煙口排出，提升熱量利用效率。

技術領域

本發明涉及鋁熔化設備制造技術領域，尤其涉及一種帶煙氣自回流的純氧燃燒鋁熔化設備。

背景技術

目前，鋁行業中大規模使用的鋁熔化設備大多采用蓄熱式燃燒，相較于傳統的無蓄熱常規燃氣和冷風空氣燃燒，噸鋁熔化所需燃氣耗量有所降低。但是蓄熱式燃燒燃氣消耗量已經達到了瓶頸，無法再次向下突破，以1噸固體鋁熔化為例，采用蓄熱式燃燒器需要消耗天然氣52Nm³-58Nm³，同時蓄熱式燃燒器的氮氧化物排放量普遍都在350mg/m³以上。隨著能源燃氣價格的不斷上漲，環保排放標準越來越嚴格，蓄熱式燃燒已無法滿足降本增效綠色環保需求。

且蓄熱式燃燒鋁熔化設備由于采用燃氣和空氣助燃，需要配置助燃風機和強制排煙風機，同時需要配置大功率空開及變頻驅動控制系統，風機設備投入成本及風機運行電力消耗成本增加的同時，故障點也相應增加，工人配置數量及工人作業檢修強度也大幅度提升。

蓄熱式燃燒鋁熔化設備燃燒器需要依靠蓄熱箱體內的蓄熱球對助燃空氣進行預熱，同時由于鋁熔煉時粉塵較大，粉塵覆蓋在蓄熱球表面后會影響蓄熱球蓄熱及放熱效果，助燃空氣預熱溫度隨之受影響，此時就需要清洗更換蓄熱球。一般蓄熱球清洗更換周期為1-1.5個月。更換清洗蓄熱球需要消耗大量的人力，人工成本及作業強度增加。破損的蓄熱球需要淘汰更換，采購維護成本增加。且更換蓄熱球期間，鋁熔化設備無法工作，影響車間正常生產。

蓄熱式燃燒鋁熔化設備一般配置1對2套蓄熱式燃燒器，2套燃燒器定義為A燃燒器和B燃燒器，工作流程為：A燃燒器燃燒、B燃燒器排煙；當蓄熱球無法蓄熱，排煙溫度高于200℃-250℃時，燃燒系統換向，即A燃燒器排煙、B燃燒器燃燒。根據上述工作流程，蓄熱式燃燒鋁熔化設備燃燒始終是1套燃燒器燃燒，1套燃燒器排煙，在爐膛內部及鋁水表面，會出現受熱不均及局部高溫點，內襯壽命及鋁水熔化質量會受影響。

蓄熱式燃燒鋁熔化設備所用蓄熱式燃燒器體積龐大，往往單側爐墻只能布置1-2套蓄熱式燃燒器，且系統管路復雜，不利于設備檢修維護及設備空間利用。

蓄熱式燃燒鋁熔化設備爐膛排煙口一般設置在非燃燒器側墻的其他爐墻及爐頂處，煙氣在爐內循環后通過排煙口排出，不帶煙氣自回流。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明設計了一種帶煙氣自回流的純氧燃燒鋁熔化設備。

本發明采用如下技術方案：

一種帶煙氣自回流的純氧燃燒鋁熔化設備，包括爐體，爐體內設置有爐內襯，爐體上設置有N個純氧燃燒器，N≥1，純氧燃燒器布置在爐墻中上部，在垂直方向上與爐體內鋁水面夾角呈0-90°，對應每個純氧燃燒器上方的爐墻處分別設置有排煙口。

作為優選，所述排煙口的排煙通道對應純氧燃燒器方向平行設置。

作為優選，所述爐體的截面形狀為矩形或圓形。

作為優選，所述爐體為固定式或傾動式。

作為優選，傾動式爐爐體帶傾動系統，傾動系統包括爐體前墻兩側各布置的1根油缸，以及位于爐體后墻兩側的轉軸支架，通過油缸伸縮實現爐體以爐體后墻兩側轉軸支架的軸心為圓心傾起與落下。