一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器制造技术

本发明专利技术涉及铝用炭素行业，具体地说是涉及炭阳极焙烧燃气控制系统的一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器。本发明专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器包括天然气进口管、喉管、空气调节套管、底座、喷气管、蝶形螺母，本发明专利技术的结构特征为文丘里多重变径结构，所述的喉管和底座内孔的多变径结构，是实现增压－减压－增压－减压效果的关键部件，底座为内孔为变径孔的法兰，并开有一进气口。本发明专利技术设计的节能机制，就是改善喷嘴结构，采用增压－减压－增压－减压原理，使燃气喷入火道为束状，从而达到充分燃烧的目的，预焙阳极焙烧能耗得到很大程度的降低，减轻了职工的劳动强度，操作控制极其简便。本发明专利技术适用于炭素预焙阳极焙烧生产过程中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝用炭素行业，具体地说是涉及炭阳极焙烧燃气控制系统的一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器。
技术介绍
炭素阳极是铝电解生产必需的大宗辅助品，是由一定粒度配比的石油焦或沥青焦 与熔融沥青(粘结剂)制作成阳极糊生料，再经过混捏、成型、焙烧工序制作而成。生阳极 必须经过焙烧，使生阳极在特定的环境(填充料)中，进行间接热处理，使生阳极中的粘结剂分解、挥发份排除、逐步实现焦化，形成c-c结构，从而使生阳极定型炭化，满足电解所需的阳极理化性能。炭素焙烧工序主要工装设备包括焙烧自动控制系统的硬件设备和控制软 件、程序，可将之分为两大类型一类是上位机控制系统(中央处理器)，另一类是下位机系 统；其中燃烧架是执行控制程序的关键设备，由天然气管道、手动阀、电磁阀、燃烧器组成， 正常情况下，手动阀处于常开状态，燃烧架与燃烧器通过一金属软管连接，采用脉冲式供气 燃烧方式，由控制系统通过电磁脉冲阀控制天然气流量进行燃烧。 竖装焙烧炉设计中，为保持火道内火焰与烟气的均匀分布，一般在两道上行折流 墙距离焙烧炉面约1088mm的位置，留有一处宽约100mm的过火口，原则上保持10% 15% 的火焰与烟气通过该过火口，以燃气燃烧器火焰喷深度保持在1400 1700mm为宜，并保持 良好火焰形状。 原有燃烧器喷嘴结构是由一根匀径管和一个喷头组成，因此设计的燃烧架燃气压 力为30000-50000Pa，燃气喷入火道为束状，假如降低焙烧燃烧架燃气压力，则升温困难，导 致电磁阀常开，类似于手动控制，反而更耗气；再者，在喷嘴管径不变的情况下，由于高海拔 地区气压偏低，空气稀薄，在喷嘴结构相同，燃气压力一样的情况下，从喷嘴流出气流流速 要高，也就是燃气压力越大，则喷入量越大，所以高海拔地区天然气消耗相对较高。 原有的燃烧器较大，直接扣在喷火孔上，密封性较差，而且火焰喷射也不集中， 加之漏风较为严重，所以导致火焰深度不足、燃烧器喷出火焰高度发散，约有高达30% 40 %的燃气火焰通过该过火口 ，造成火道内温度分布不均、温差大，火道上部温度过高，而 下部温度过低，严重影响炉室使用寿命，炉室热量损失大、热效率低，明显增加燃料消耗；而 且原有的燃烧器结构复杂而笨重，使用寿命短，不利于生产作业。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种在满足焙烧升 温的情况下，降低燃烧架燃气压力，降低消耗量，延长竖装焙烧炉炉室使用寿命、保证火道 内温度的均匀性的一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器 本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器通过下述技术方案予以实现本专利技术 一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器包括天然气进口管、喉管、空气调节套管、底座、喷气管、 蝶形螺母，本专利技术的结构特征为多重变径结构，所述的喉管和底座内孔的多变径结构，是实现增压_减压_增压_减压效果的关键部件，底座为内孔为变径孔的法兰，并开有一进气 口 ；所述的天然气进口管为两头带丝扣的套管，其一端旋入供气金属软管的内螺母中，一端 旋入底座上端的内螺孔中，进行紧固连接；所述的喉管为外径为变径，且带外螺纹的套管， 其带螺纹的一端与底座内孔最小孔径部位进行螺纹连接；所述的空气调节套管为开有一 ①30 50mm空气进气孔的套管，空气调节套管套在底座上，可以转动，使空气进气孔刚好 对准底座的进气管路，并配有蝶形螺母，通过旋紧、旋松蝶形螺母，控制焙烧炉室的进风量； 所述的喷气管为一头带丝扣的套管，安装在底座下，通过螺纹方式连接；所述的天然气进口 管、喉管、空气调节套管、底座、喷气管均采用特殊的耐高温材质，喷气管耐火度高达1300度。 本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器与现有技术相比较有如下有益效果本 专利技术新型燃烧器烧嘴结构为多重变径结构，由此实现了增压_减压_增压_减压的效果， 新型燃烧器烧嘴在100mbar的燃气压力下每小时流量为10m3/h，因此燃烧架天然气压力设 计为7000-13000Pa，大幅度降低了预焙阳极焙烧过程中的能量消耗，天然气单耗由实施前 的85. 03NmVt-c，降低为实施后的76. 49Nm3/t-c，降低了 8. 54Nm3/t-C，节约了预焙阳极制 品的成本；烧嘴喷出的燃气进入火道内迅速发散，预焙阳极焙烧燃烧效果得到很大改善，火 道内的挥发份燃烧更加充分，火道温度与焙烧升温曲线想吻合，本专利技术实施后经测试，火道 内的垂直温差由实施前的150-20(TC，降低为50-10(TC，大大改善了垂直温差，提高了均温 性能，阳极炭块的理化性能得到优化；实施后火道墙的变形状况见原先得到缓解，提高了焙 烧炉寿命；本专利技术具备调节空气助然功能，能根据升温要求，通过调节空气进气孔来改变火 焰的喷射长度，保证燃料充分燃烧；本专利技术重量为3公斤，取代了原先25公斤重笨重的燃烧 器，大大减轻了员工的作业强度。本专利技术适用于炭素预焙阳极焙烧生产过程中。附图说明< 母。本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器有如下附图图1为本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型 图2为本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型 图3为本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型 图4为本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型 图5为本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型图6为本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型J 图7为本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器蝶形螺母结构示意图。其中1、天然气进口管；2、喉管；3、空气调节套管；4、底座；5、喷气管；6、蝶形螺燃烧器结构示意图； 燃烧器天然气进口管结构示意图； 燃烧器喉管结构示意图； 燃烧器空气调节套管结构示意图； 燃烧器底座结构示意图； 燃烧器喷气管结构示意具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器技术方案作 进一步描述。 本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器包括天然气进口管1、喉管2、空气调节 套管3、底座4、喷气管5、蝶形螺母6，本专利技术的结构特征为文丘里多重变径结构，所述的喉管2和底座4内孔的多变径结构，是实现增压_减压_增压_减压效果的关键部件，底座4为内孔为变径孔的法兰，并开有一进气口 ；所述的天然气进口管1为两头带丝扣的套管，其一端旋入供气金属软管的内螺母中，一端旋入底座4上端的内螺孔中，进行紧固连接；所述的喉管2为外径为变径，且带外螺纹的套管，其带螺纹的一端与底座4内孔最小孔径部位进行螺纹连接；所述的空气调节套管3为开有一 ①30 50mm空气进气孔的套管，空气调节套管3安装在底座4上，可以转动，使空气进气孔刚好对准底座4的进气管路，并配有蝶形螺母6，通过旋紧、旋松蝶形螺母6，控制焙烧炉室的进风量；所述的喷气管5为一头带丝扣的套管，安装在底座4下，通过螺纹方式连接；所述的天然气进口管1、喉管2、空气调节套管3、底座4、喷气管5均采用特殊的耐高温材质，耐火度高达1300度。 实施例l。 本专利技术安装在燃烧架电磁阀下游，用一根耐温、耐压，气密性好的金属软管连接，置于阳极焙烧炉室燃烧孔处，配以烧嘴砖加以固定、支撑；天然气由燃烧器进入燃烧炉室(火道)后，燃烧所需要的氧气由系统下游提供的负压和上游冷却阶段鼓风机综合提供，来保证天然气的充分燃烧，为阳极焙烧提供热源；手动阀门在正常情况下处于常开状态，通过上位机火焰控制软件程序和燃烧架脉冲式电磁阀动作来完成火道温度控制，使火道温本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术一种铝用炭阳极焙烧炉新型燃烧器，包括天然气进口管（１）、喉管（２）、空气调节套管（３）、底座（４）、喷气管（５）、蝶形螺母（６），其特征在于：本专利技术的结构特征为文丘里多重变径结构，所述的喉管（２）和底座（４）内孔的多变径结构，是实现增压－减压－增压－减压效果的关键部件，底座（４）为内孔为变径孔的法兰，并开有一进气口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何文建，赵永金，龚思如，张安平，夏贵年，马文刚，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]