CN108562164A - 刚玉的火焰法生产系统 - Google Patents

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    • F27D17/004Systems for reclaiming waste heat

Abstract

一种刚玉的火焰法生产系统。它主要包括刚玉熔炉(1)、化石燃料与助燃风比例控制器(2)、燃烧器(3)、烟气换热器(4)、自动控制系统(5)。比例控制器调节化石燃料(6)与助燃风(7)的混合比例,并通过燃烧器喷入熔炉内燃烧,燃烧产生的高温热量将刚玉熔池内的氧化铝等原料熔化,熔化后的原料经熔液流槽流出,冷却后制得刚玉。自控系统通过温度传感器(9)、控制线路(10)(11)(12)控制燃烧器的启停和加热负荷的大小,实现对刚玉熔炉内温度的自动控制。系统采用烟气换热器进行助燃风、燃料与排放烟气(8)的热交换,既提高了燃烧温度,也降低了燃料消耗。

Description

刚玉的火焰法生产系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种刚玉的火焰法生产系统,具体说是涉及一种用化石燃料燃烧,燃 烧产生的高温热量熔化氧化铝等原料制得刚玉的火焰法生产系统。
背景技术
[0002]刚玉的生产主要是用铝矾土熟料、碳素材料和铁屑混匀加入电弧炉经高温熔化和 杂质还原后经冷却结晶而成棕刚玉,其中氧化铝的含量大于95%,或者以氧化铝粉为原料在 电弧炉中溶炼制得白刚玉。现有的技术设备主要是利用电弧炉电极(通常为石墨电极)放 电,以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行熔炼。此方法的不足之处是耗电量大、一 次能源效率低、污染严重:刚玉熔炼消耗大量电能,且一次能源发电效率低、生产过程炉壁 需水冷降温,溶炼所用的石墨电极生产属于高耗能、高污染行业。
发明内容
[0003]本发明的目的就在于克服上述技术的不足之处,提供一种新的采用化石燃料(通 常是清洁燃料天然气)与助燃风进行混合燃烧,燃烧产生的高温热量将刚玉熔炉内的氧化 铝等原料熔化,熔炼后的原料经冷却制得刚玉,从而达到节能效果,提高经济效益。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:利用燃烧器燃烧化石燃料(通常指 清洁燃料天然气)产生的热能替代电弧炉中由电极电弧产生的热能。燃料与助燃风比例控 制器控制和调节燃料与助燃风的混合比例及压力,燃料与助燃风(一般采用纯氧或高氧含 量的富氧空气)在燃烧器喷口处混合并以一定压力(一般为O.IMPa左右)喷入刚玉熔炉内燃 烧,燃烧产生的高温烟气,经过对流、辐射、导热的方式将热能传送给物料,物料经熔化、还 原、冷却、结晶等过程形成刚玉产品。熔炉燃烧器前设置烟气换热器,排放烟气与燃料及助 燃风在换热器中换热,换热后的烟气进入除尘设备经除尘后排放。换热器根据结构不同,可 分为蓄热式及对流换热式,由于刚玉熔炉的排烟温度高,一般采用蓄热式换热器。在实际工 程实施中,往往采用纯氧或高氧含量富氧空气(氧含量多90%)助燃,燃料通常采用天然气, 这种方式导致产生烟气量少,系统中一般不采用烟气换热器。刚玉熔炉由于改变了原电弧 炉结构及生产工艺,氧化铝等原料通过投料口投入熔化的同时,熔炉内熔液通过流槽口流 出冷却制得刚玉,使原间歇式生产改变为连续性生产。
[0005] 本发明的有益效果是,采用化石燃料(通常采用清洁低廉的天然气)作为能源,提 高了一次能源利用效率,在保证不降低生产量的情况下,降低了单位产品的能耗和生产成 本;降低电耗(能耗)的同时,减少了因火力发电、石墨电极生产而造成的大量二氧化碳、二 氧化硫、粉尘等有害物质的排放。本发明改变原工艺生产方式,由间歇式生产更改为连续性 生产,提高了劳动效率及生产效率,同时也降低了单位产品的能耗及污染物排放。
[0006] 以上所述,只是本发明的较佳实施方式,并非对本发明作任何形式的限制,在本发 明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动视为等同变化的等效实施 方式。
附图说明
[0007]附图1是本发明火焰法生产系统的主要结构的示意图。
[0008]图中1 •刚玉熔炉,2•燃料与助燃风比例控制器,3.燃烧器,4.烟气换热器,5.自动 控制系统,6•燃料,7•助燃风,8.排放烟气,9•温度传感器,1〇.控制线路,11 •控制线路,^ 控制线路。
[0009]附图2是本发明刚玉熔炉的主要结构的示意图。
[0010]图中1.刚玉熔池,2 •火焰喷口,3.投料/扒渣口,4.熔液流槽口,5 •烟气收集排放 □。
具体实施方式
[0011]燃料(6)与助燃风(7)经燃料与助燃风比例控制器(2)调压和流量调节后,进入烟 气换热器&)与排放烟^ (8)进行换热,再被送入燃烧器(3)混合后喷入刚玉熔炉(1)燃烧, 燃烧产生的高温热量将物料在炉内进行溶炼制得刚玉产品。刚玉熔:炉内温度由自控系统进 行监控,自控系统控制燃烧器的启停和燃烧负荷的大小。

Claims (5)

1. 一种刚玉的火焰法生产系统,所述的生产系统主要由刚玉熔炉、燃烧器、化石燃料与 助燃风比例控制器、烟气换热器、自动控制系统构成,其特征在于生产系统采用化石燃料与 助燃风进行混合燃烧,燃烧产生的高温热量将刚玉熔炉内的氧化铝等原料熔化,熔化后的 原料经冷却制得刚玉。
2. 根据权利要求1所述的刚玉熔炉,其特征在于熔炉设有投料口 /扒渣口,火焰喷口,熔 液流槽口,烟气收集排放口。
3. 根据权利要求1所述的烟气换热器,其特征在于利用烟气换热器将助燃风、化石燃料 与排放烟气进行换热。
4. 根据权利要求1所述的燃烧器,其特征在于燃烧器具有预混结构和非预混结构两种 类型,非预混结构燃烧器通过中心通道喷入化石燃料,在中心通道外设置环形/多孔助燃风 喷射口,化石燃料与助燃风在刚玉熔炉内混合燃烧;预混结构燃烧器将化石燃料与助燃风 在燃烧器内进行预混合后,再喷入熔炉内燃烧,化石燃料与助燃风以0.05-0.2MPa压力喷入 熔炉内。
5. 根据权利要求1所述的生产系统,其特征在于所述的化石燃料为天然气、液化石油 气、人工煤气、重油、柴油、汽油中的一种或几种物质的混合物;所述的助燃风为空气、富氧 空气、氧气中的一种或多种物质的混合物。
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JP2007003065A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Sanyo Special Steel Co Ltd 双室炉及び鋼材の加熱方法
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