CN1916198A - 高效节能环保型蓄热式金属镁精炼炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属镁精炼炉，尤其是涉及一种高效节能环保型蓄热式金属镁精炼炉，由炉膛、炉顶、炉墙、烧嘴、精炼锅、炉底和鼓风系统组成，其特征是：沿炉宽方向上的两端炉墙的底部对应的布置有若干对双蓄热烧嘴，两端炉墙上各安装一换向阀，换向阀与蓄热烧嘴I、蓄热烧嘴II和鼓风系统通过炉外的管路和换向控制系统连接；本发明能耗低、炉内温度均一、燃烧方式独特、环保效果好、延长了炉子的使用寿命、提高燃烧效率、降低了烟气的热量损失、提高生产能力、降低了成本、安全可靠。

Description

高效节能环保型蓄热式金属镁精炼炉

技术领域

本发明涉及一种金属镁精炼炉，具体是一种高效节能环保型蓄热式金属镁精炼炉。

背景技术

传统金属镁精炼炉一般采用返热加热精炼锅的结构，这种传统结构的精炼炉中的火焰和烟气翻过挡火墙进入炉膛，自上而下经过精炼锅，很快的由过火孔排出炉膛，排烟温度高达900℃以上，不能很好的回收利用，能源浪费严重。此外，传统的金属镁精炼炉以原煤为燃料，燃烧效率低下，污染严重，而且这种燃烧方式导致金属镁精炼炉炉膛内温度不均，燃烧温度控制不灵活，造成精炼锅的使用寿命不均一，生产出的成品金属镁品质不高。

发明内容

本发明的目的就是提供一种高效节能环保型蓄热式金属镁精炼炉，以解决现有技术存在的燃煤燃烧效率低下，污染严重，炉膛内温度不均，燃烧温度控制不灵活，造成精炼锅的使用寿命不均一，生产出的成品金属镁品质差的问题。

本发明通过如下技术方案实现：包括炉膛、炉顶、炉墙、烧嘴、精炼锅、炉底和鼓风系统组成，沿炉宽方向上的两端炉墙的侧下部对应的布置有若干对双蓄热烧嘴，两端炉墙两侧各安装一换向阀，换向阀与蓄热烧嘴和风机通过炉外的管路和换向控制系统连接。

所述炉膛内的精炼锅采用垂直布置，精炼锅开口在炉顶上方。

精炼炉的运行方式为，左侧的蓄热烧嘴在燃烧，参与燃烧的气体经过烧嘴中已被蓄有热量的蓄热体，被加热后喷入炉内燃烧，右侧蓄热烧嘴的蓄热体进行排烟吸热，回收流经它的烟气中的余热，经过一个系统换向后，右侧的蓄热烧嘴工作在放热状态，加热流经它的气体，左侧蓄热烧嘴工作在吸热状态，吸收流经左侧蓄热体烟气中的显热，通过换向系统不断的切换工作状态，左右两侧的蓄热烧嘴可以把烟气中的显热传递给工作气体。

所述炉膛内的精炼锅平均分为若干排，每排罐体间隔一定的距离。

所述精炼锅每排若干个，具体数量根据工艺要求确定。

在沿炉宽方向上的两端炉墙上对应设置若干对所述双蓄热烧嘴。

在沿炉宽方向上的两端炉墙上设置两个用来点火烘炉和低温长明火的点火烧嘴，每个烧嘴设置一个单独的手动调节/切断可自由地调节/切断该烧嘴的气体流量阀门。

所述换向阀为一空气和煤气的二位三通换向阀，该阀与所述双蓄热烧嘴的空气、煤气部分直接连接。

本发明有如下效果：

1)燃烧方式独特、环保效果好、延长了炉子的使用寿命：在传统燃烧中，燃料和空气是通过一个烧嘴喷入炉膛内的，燃料和空气有较好的掺混，混合可燃气体在炉膛内形成火焰，这种火焰燃烧在距喷口一定距离处有温度和热流量的高点，而本发明提供的蓄热式燃烧中，燃料预热温度很高，采用燃料和空气的掺混燃烧将造成火焰高温点温度太高，炉温不均，因此本发明蓄热式燃烧采用完全不同的燃烧组织方式，让空气和煤气通过相隔一定距离的喷口分别喷入炉膛，避免火焰出现高温点，同时使燃烧反应区的氧含量一直保持在低水平，抑制NO_X污染物的产生，这种特殊的燃烧方式将炉膛整体作为一个反应器，燃料和空气的氧化反应遍及整个炉膛，没有传统燃烧方式所具有的可见火焰和其特有的火焰高温区，整个炉内温度十分均匀，这种燃烧方式彻底解决了高预热温度下燃烧所造成的高污染问题，同时，炉温均匀和消除局部高温改善了加热工艺，提高产品质量，延长了炉子的使用寿命。

2)提高燃烧效率、降低了烟气的热量损失、提高产品质量：本发明采用蓄热式燃烧方式，空煤气单独从各自的喷口喷入炉膛，然后充分混合进行燃烧，炉内温度十分均匀，燃料充分燃烧，有害气体大幅减少，且大大降低了排烟温度，由原来的900℃以上降低到150℃以下，充分回收热量，并改善生产及周边环境，不仅提高燃烧的燃烧率，而且降低了烟气的热量损失，提高了产品的质量，延长了炉子与精炼锅的使用寿命。

3)结构独特：本发明的炉型采用全新的结构，两端蓄热式加热，单独空煤气喷口喷入燃烧，精炼锅采用多排布置，精炼锅开口在炉顶上方。

4)提高生产能力、降低成本：本发明提供的精炼炉可以低热值的煤气为燃料，并将空气、煤气双预热到接近炉膛温度以上高温后，再喷入炉膛内进行燃烧，可在低氧下进行迅速燃烧，反应遍布整个炉膛，没有局部高温区。这样可使炉膛温度快速升高到精炼温度，并稳定在工艺要求范围内，大量节约煤炭能源，因此不但可以提高镁精炼炉的生产能力，而且降低成本。

5)安全可靠：本发明采用蓄热式烧嘴形式，煤气蓄热后和空气蓄热后单独喷入炉内，使煤气和空气在炉膛之外没有相遇的可能性，减少了安全隐患；采用陶瓷小球为蓄热体，换向周期长，煤气浪费少，从而使烟气中的煤气含量低；采用了集中和分散式的混合型换向形式，故障点少，维护方便，炉内燃烧安全可靠。

6)本发明采用在两端炉墙上的双蓄热烧嘴进行供热，整个精炼炉在沿炉宽方向上设置若干个供热点。精炼炉设置两个点火烧嘴用来点火烘炉和作为低温长明火，每个烧嘴设置一个单独的手动调节/切断阀们，可自由地调节/切断该烧嘴的气体流量，同时也为维护提供方便。在煤气、空气总管路中设置一个电动调节阀们，可调节主管道的气体流量。煤气主管道上面设置一个煤气快切阀，保证煤气使用安全。

7)现场施工非常方便、保温效果好，密封性能好：本发明的蓄热烧嘴采用外挂式，蓄热烧嘴单独做成一个整体放置在炉墙外部，每侧空气蓄热烧嘴和煤气蓄热烧嘴成对布置，炉子两侧的空煤气蓄热烧嘴对称布置，烧嘴进口与炉墙一体砌筑，现场施工非常方便，烧嘴进口全部埋在炉墙内，密封性能好。

8)节能：本发明炉内温度的均匀性较传统的金属镁精炼工艺大大提高，消除了局部高温点，延长了炉子和精炼锅的使用寿命。采用蓄热式燃烧方式，排烟温度降低了900℃左右，按加热装置热平衡计算，至少可以节约50％的燃料。

附图说明

图1是本发明炉体的总体结构示意图(图2的B-B剖视图)；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图2的C-C剖视图(旋转)；

图4是本发明蓄热式燃烧(左侧放热、右侧吸热)工作原理图；

图5是本发明蓄热式燃烧(左侧吸热、右侧放热)工作原理图。

具体实施方式

参见图1～图5，本发明包括炉膛1、炉顶2、炉墙3、烧嘴4、精炼锅5、炉底6和鼓风系统7。沿炉宽方向上的两端的炉墙3的底部对应的布置有若干对双蓄热烧嘴4，两端炉墙3上各安装一换向阀8，换向阀8与蓄热烧嘴4和鼓风系统7通过炉外的管路9和换向控制系统10连接，炉膛1内的精炼锅5采用垂直排列布置，精炼锅开口在炉顶上部，炉膛1内的精炼锅5平均分为若干排，每排罐体间隔一定的距离，精炼锅5每排若干个，根据工艺需要确定具体数量，在沿炉宽方向上的两端的炉墙3上对应设置若干对所述双蓄热烧嘴4，在沿炉宽方向上的两端的炉墙3上设置两个用来点火烘炉和低温长明火的点火烧嘴12。每个双蓄热烧嘴4和点火烧嘴12均设置一个单独的手动调节/切断可自由地调节/切断该烧嘴的气体流量阀门13。换向阀8为一空气和煤气的二位三通换向阀，该阀与所述双蓄热烧嘴4的空气、煤气部分直接连接。在两侧的炉墙3的下部设有防爆孔11。所述的炉墙3、炉底6、烧嘴4、换向阀8等结构均建在一基础14之上。在所述的炉墙3内与两端的精炼5之间设有挡墙16，在该挡墙16上布满通气孔，用于使热气流更加均匀。

如图4所示，本发明在工作时，左侧的蓄热烧嘴4在燃烧，参与燃烧的气体经过烧嘴4时，被蓄有热量的蓄热体加热后喷入炉膛1内燃烧；右侧蓄热烧嘴4的蓄热体进行排烟吸热，回收流经它的烟气中的余热。图5是整个系统换向后的工作状态，此时，右侧的蓄热烧嘴工作在放热状态，加热流经它的气体，左侧蓄热烧嘴4工作在吸热状态，吸收流经左侧蓄热体烟气中的显热，通过换向系统不断的切换工作状态，左右两侧的蓄热烧嘴4可以把烟气中的显热传递给工作气体。

Claims (5)

1.一种高效节能环保型蓄热式金属镁精炼炉，包括炉膛(1)、炉顶(2)、炉墙(3)、精炼锅(5)、炉底(6)和鼓风系统(7)，炉顶(2)、炉墙(3)和炉底(6)构成矩形炉膛(1)，在炉膛(1)的两端各设有炉墙(3)，在炉膛(1)内安装精炼锅(5)，其特征是：在所述的炉膛(1)两端的每一炉墙(3)的底部外侧沿炉宽方向上对应布置有若干对蓄热烧嘴(4)，每对蓄热烧嘴(4)均通过管路(9)和换向阀(8)与一鼓风系统(7)连接，换向阀(8)的受控端与一换向控制系统(10)的输出端连接，换向阀(8)在换向控制系统(10)的控制下使炉体两端的蓄热烧嘴(4)顺序交替地与鼓风机系统(7)连接。

2.如权利要求1所述的高效节能环保型蓄热式金属镁精炼炉，其特征是：所述炉膛(1)内的精炼锅(5)垂直布置在炉膛(1)内，精炼锅(5)上端开口伸出炉顶(2)上方；在所述的炉墙(3)内与两端的精炼(5)之间设有挡墙(16)，在该挡墙(16)上布满通气孔；在两侧的炉墙(3)上设有防爆孔(11)。

3.如权利要求2所述的高效节能环保型蓄热式金属镁精炼炉，其特征是：所述炉膛(1)内的精炼锅(5)平均分为若干排，每排锅体间隔一定的距离。

4.如权利要求1或2所述的高效节能环保型蓄热式金属镁精炼炉，其特征是：在两端的炉墙(3)上设置有用来点火烘炉和低温长明火的点火烧嘴(12)，每个所述的蓄热烧嘴(4)和点火烧嘴(12)均设置有单独的手动调节/切断该烧嘴的气体流量阀门(13)。

5.如权利要求1或2所述的高效节能环保型蓄热式金属镁精炼炉，其特征是：所述换向阀(8)为一空气和煤气的二位三通换向阀，该阀与所述双蓄热烧嘴(4)的空气、煤气部分直接连接。

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