一种低温纯氧混电熔铝炉制造技术

本发明专利技术公开了一种低温纯氧混电熔铝炉，属于铝熔炼领域。其结构包括低温纯氧烧嘴、纯氧燃烧系统、燃气熔炼室、铝液加热室及循环泵室，所述燃气熔炼室用于以低温纯氧烧嘴对固态铝材及铝液进行加热，得到铝液；所述铝液加热室用于以电加热元件对来自燃气熔炼室的铝液进行再加热；所述循环泵室用于为铝液循环提供循环泵流道，供循环泵流道中设置有循环泵；燃气熔炼室、铝液加热室之间设置有铝液流道，燃气熔炼室和铝液加热室中的铝液通过循环泵流道、铝液流道实现循环流动；所述纯氧烧嘴设置在燃气熔炼室侧壁上，并与纯氧燃烧系统连接与现有技术相比，本发明专利技术的低温纯氧混电熔铝炉具有工作效率高、能耗低、炉损小等特点，具有很好的推广应用价值。广应用价值。广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种低温纯氧混电熔铝炉


[0001]本专利技术涉及铝熔炼领域，具体提供一种低温纯氧混电熔铝炉。

技术介绍

[0002]蓄热式熔铝炉是根据铝熔炼工艺而开发的一种工业炉，如附图1所示，主要由炉膛、蓄热式烧嘴、燃气管线、助燃空气管路及排烟管路构成。由于该结构采用了蓄热式烧嘴(RCB)，能够利用换向阀将助燃风与高温烟气换热,减小了排烟温度同时极大的增加了炉子的热效率，为人类带来了巨大的经济效益以及社会效益。
[0003]但是随着社会技术的不断进步，人们对熔铝炉性能提出了更高的要求。现有技术在以下方面已经无法适应现代化的铝材熔炼生产：
[0004]1、炉子吨能耗高：现有传统熔铝炉主要采用蓄热式烧嘴(部分厂家采用了冷风烧嘴)，蓄热式烧嘴，目前国内平均能耗水平约为60NM3/T-Al；
[0005]2、铝材烧损较高：铝材烧损数据是由熔炼原材料的种类决定的，一般为1％～6％左右；
[0006]3、铝材熔化速度较慢：按照目前国内熔铝炉炉底热强度平均水平约为250kg/(h.m2)；
[0007]4、烟气的排放指标高：由于燃烧过程中经常过剩氧气较高，预热烟气通过氧化铝蓄热小球、部分高温烟气(约20％)通过辅助烟道排放来辅助控制炉压、导致烟气中粉尘含量、氮氧化物含量经常超标；
[0008]5、故障率高、维修周期短：由于蓄热式烧嘴结构复杂，而且蓄热小球长时间热冲刷容易粉化烧结而失效，需要定期更换，烧嘴在频繁换向蓄热对阀件以及值班烧嘴损害也非常大。
[0009]社会迫切需要一种更加节能环保高效的熔炼炉来适应现代化的铝材熔炼生产。

技术实现思路

[0010]本专利技术是针对上述现有技术的不足，提供一种热效率高，污染少的低温纯氧混电熔铝炉。
[0011]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低温纯氧混电熔铝炉，其特点是包括低温纯氧烧嘴、纯氧燃烧系统、燃气熔炼室、铝液加热室及循环泵室，所述燃气熔炼室用于以低温纯氧烧嘴对固态铝材及铝液进行加热，得到铝液；所述铝液加热室用于以电加热元件对来自燃气熔炼室的铝液进行再加热；所述循环泵室用于为铝液循环提供循环泵流道，供循环泵流道中设置有循环泵；燃气熔炼室、铝液加热室之间设置有铝液流道，燃气熔炼室和铝液加热室中的铝液通过循环泵流道、铝液流道实现循环流动；所述纯氧烧嘴设置在燃气熔炼室侧壁上，并与纯氧燃烧系统连接。
[0012]所述纯氧燃烧系统用于对燃气、氧气流量进行精确计量控制，可直接采用现有技术中任意一种低温纯氧烧嘴自带的燃烧控制系统。
[0013]所述电加热元件可采用现有技术中任意一种电磁感应电加热元件，如感应电热棒。
[0014]作为优选，为了进一步增加热利用率，可以在燃气熔炼室和铝液加热室之间设置烟气通道，燃气熔炼室的烟气通过烟道进入铝液加热室，对铝液加热室、以及铝液加热室内的铝液进行加热后再排出。
[0015]所述燃气熔炼室和所述铝液加热室可以是相互独立的两个加热室，分别具有各自的侧壁，但为了尽量降低热损耗，优选为燃气熔炼室与铝液加热室具有至少一个共用的侧壁。可以在燃气熔炼室与铝液加热室之间设置两者共用的第一隔墙，将烟气通道设置在第一隔墙的顶部，或者是在第一隔墙顶部预留部分缺口作为烟气通道使用。
[0016]燃气熔炼室与铝液加热室之间设置共用的第一隔墙时，铝液流道优选设置在第一隔墙的底部，铝液加热室中经过再加热的铝液通过铝液流道进入燃气熔炼室，或者，燃气熔炼室得到的铝液通过铝液流道进入铝液加热室。
[0017]根据实际应用情况，循环泵流道中可以1台、2台、3台，甚至更多台循环泵。所述循环泵用于将燃气熔炼室得到的铝液通过循环泵流道泵入铝液加热室，或者，用于将铝液加热室中经过再加热的铝液通过循环泵流道泵入燃气熔炼室。
[0018]作为优选，可以在循环泵室侧壁上设置与循环泵流道相连通的原料投入口，以便于在生产过程中补充铝液、中间合金、铝屑、碎铝废料等。
[0019]作为优选，循环泵室与燃气熔炼室、铝液加热室成品字型结构，并且，可以在循环泵室与燃气熔炼室和铝液加热室之间设置共用的第二隔墙，在第二隔墙底部设置熔炼室流道和加热室流道，循环泵流道设置在熔炼室流道和加热室流道之间。
[0020]为了能够实现铝液循环流动，本专利技术熔铝炉可采用以下两种循环设计方式：
[0021]循环泵将燃气熔炼室得到的铝液通过循环泵流道泵入铝液加热室，铝液加热室中经过再加热的铝液通过铝液流道进入燃气熔炼室；
[0022]或者：
[0023]燃气熔炼室得到的铝液通过铝液流道进入铝液加热室，循环泵再将铝液加热室中经过再加热的铝液通过循环泵流道泵入燃气熔炼室。
[0024]为了保证铝液加热室内铝液的纯净度，铝液加热室底面的砌体标高优选为高于燃气熔炼室底面的砌体标高。
[0025]为了方便铝液的导出，可以在燃气熔炼室侧壁下部设置有排干流眼砖；在铝液加热室侧壁设置铸造流眼砖。
[0026]为了方便燃气熔炼室和铝液加热室炉门的开闭，优选在燃气熔炼室和铝液加热室的炉口上方分别设置燃气炉门提升机构和铝液炉门提升机构，燃气熔炼室炉门和铝液加热室炉门分别与燃气炉门提升机构和铝液炉门提升机构传动连接。
[0027]作为优选，燃气熔炼室炉门和铝液加热室炉门均可通过铸铁面板与燃气熔炼室的炉口和铝液加热室的炉口接触式密封。
[0028]本专利技术的低温纯氧混电熔铝炉和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：
[0029](一)炉子吨能耗降低
[0030]由于采用了低温纯氧烧嘴+电加热，且由燃烧反应方程式可知纯氧燃烧产生的烟气远小于蓄热式烧嘴，在其他热损失不变的情况下由热平衡公式Q
收入
＝Q
支出
(其中Q
收入
代表生
产过程的热收入项，主要包含燃料燃烧热(或电发热)、燃料的显热、预热空气的显热、金属氧化显热等；Q
支出
代表生产过程的热支出项，主要包含金属产品的吸热、炉渣带走的热、炉体材料的蓄热、烟气的显热、炉子散热、冷却介质带走的热量等)进行定性分析：
[0031]从Q
收入
角度，因为纯氧燃烧下燃料与纯氧精确配比(以流量控制)更加能够实现充分燃烧，并且铝液室采用纯电加热与铝液直接发生热传导，所以加热效率更高；
[0032]从Q
支出
角度，在其余条件均基本相同时，纯氧燃烧产生的烟气远小于蓄热式烧嘴，并且铝液室采用纯电加热与铝液直接发生热传导，不产生烟气排放，所以热损失更小。
[0033](二)显著降低炉子烧损
[0034]对于熔铝炉而言造成烧损的三大原因分别为a、炉膛温度b、炉膛残氧含量c、加热时间：
[0035]对于a项而言温度越高氧化越厉害，由于采用低温纯氧烧嘴能够保证火焰温度在1500以下，因此极大的减少了烧损；
[0036]对于b项而言由于炉膛残氧含量是金属氧化物生成的直接原因，故降低残氧含量能够最直接有效的降低材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温纯氧混电熔铝炉，其特征在于：包括低温纯氧烧嘴、纯氧燃烧系统、燃气熔炼室、铝液加热室及循环泵室，所述燃气熔炼室用于以低温纯氧烧嘴对固态铝材及铝液进行加热，得到铝液；所述铝液加热室用于以电加热元件对来自燃气熔炼室的铝液进行再加热；所述循环泵室用于为铝液循环提供循环泵流道，供循环泵流道中设置有循环泵；燃气熔炼室、铝液加热室之间设置有铝液流道，燃气熔炼室和铝液加热室中的铝液通过循环泵流道、铝液流道实现循环流动；所述纯氧烧嘴设置在燃气熔炼室侧壁上，并与纯氧燃烧系统连接。2.根据权利要求1所述的低温纯氧混电熔铝炉，其特征在于：燃气熔炼室和铝液加热室之间设置有烟气通道，燃气熔炼室的烟气通过烟道进入铝液加热室，对铝液加热室、以及铝液加热室内的铝液进行加热后再排出。3.根据权利要求2所述的低温纯氧混电熔铝炉，其特征在于：燃气熔炼室与铝液加热室之间设置有第一隔墙，烟气通道设置在第一隔墙的顶部。4.根据权利要求1或2所述的低温纯氧混电熔铝炉，其特征在于：燃气熔炼室与铝液加热室之间设置有第一隔墙，铝液流道设置在第一隔墙的底部，铝液加热室中经过再加热的铝液通过铝液流道进入燃气熔炼室；或者，燃气熔炼室得到的铝液通过铝液流道进入铝液加...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强强，
申请(专利权)人：伯纳特苏州能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：