CN201751726U - 铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，包括燃气烧嘴、燃烧管、排烟管和辐射管，辐射管包含烟气导流管和外辐射管，烟气导流管置于外辐射管内部，外辐射管通过法兰与燃气烧嘴相连；燃烧管与燃气烧嘴连接成一个整体，排烟管位于燃气烧嘴上，排烟管的中心与燃气烧嘴的中心垂直布置；燃气烧嘴的端部设置天然气管和助燃空气管，点火棒固定于燃气烧嘴上，并伸入至燃烧管中部固定，点火棒的外部连接电源。该浸没式燃气烧嘴能够长时间浸没于铝液中，通过上下传导的方式为静止或者循环运动的铝液加热，改变现有的铝合金熔炼方式，提高能源利用率，降低能源消耗。

Description

铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴

技术领域

本实用新型涉及一种燃气浸没式烧嘴，尤其涉及铝熔炼行业铝及铝合金的熔炼用浸没式燃气烧嘴，属于铝熔炼技术领域。

背景技术

目前，国内外铝熔炼行业应用最广泛的是火焰反射式熔炼炉。火焰反射炉利用安装于炉子上部的火焰烧嘴提供热源，高温火焰经炉顶辐射和火焰直接辐射来加热和熔化炉料。现多用液体或气体燃料，火焰温度可达1600～1700℃。火焰反射炉的优点是生产能力大、加热速度快、熔炼时间较短，缺点是熔池面积较大、炉料氧化烧损大。因缺乏对流，熔池上下铝液温差大，必须采取强制搅拌措施，生产劳动强度大，炉气带走的热量多，热效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，旨在有效提高能源利用率，减少铝液的氧化烧损，改善铝液的品质，优化铝及铝合金的熔炼工艺。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，特点是：包括燃气烧嘴、燃烧管、排烟管和辐射管，辐射管包含烟气导流管和外辐射管，烟气导流管置于外辐射管内部，外辐射管通过法兰与燃气烧嘴相连；燃烧管与燃气烧嘴连接成一个整体，排烟管位于燃气烧嘴上，排烟管的中心与燃气烧嘴的中心垂直布置；燃气烧嘴的端部设置天然气管和助燃空气管，点火棒固定于燃气烧嘴上，并伸入至燃烧管中部固定，点火棒的外部连接电源。

进一步地，上述的铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，其中，所述外辐射管外表面涂抹有用于耐铝液侵蚀耐机械冲击的涂料层。

更进一步地，上述的铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，其中，所述燃气烧嘴的端部安装有火焰检测器，燃气烧嘴端部还设置有火焰观测孔。

再进一步地，上述的铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，其中，所述天然气管焊接于燃气烧嘴端部的中心部位，助燃空气管焊接于天然气管的下部。

本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在：

①本实用新型铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴能够长时间浸没于铝液中，通过上下传导的方式为静止或者循环运动的铝液加热，改变现有的铝合金熔炼方式，从而提高能源利用率，降低能源消耗；

②浸没式燃气烧嘴通过上下传导的方式为铝液加热，使熔体温度一致，成分均匀，不会形成温度梯度和热成层现象，熔体品质大大提高，减少金属烧损小，熔体中溶解的气体、固体夹杂物少，形成的炉渣也显著减少，简化后续在线处理工艺，提高坯料质量，降低成本；

③本实用新型装置结构新颖、运行可靠、运行成本低、维修方便，辐射管更换方便，可广泛应用于铝熔炼行业原铝锭重熔、废铝及铝屑的回收等熔炼炉上面，尤其适用于铝及铝合金等温熔炼炉上；

④由于炉子综合热效率的提高，降低了能源消耗，从而减少污染物排放，降低环境治理对铝熔炼发展的压力。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴的主视示意图；

图2a：图1中A部的放大示意图；

图2b：图1中B部的放大示意图；

图3：本实用新型铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴的左视示意图；

图4：本实用新型铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴的应用示意图。

图中各附图标记的含义见下表：

具体实施方式

本实用新型提供铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，高效地熔炼铝及原铝锭、铝合金废料以及铝屑，有效提高能源利用率，减少铝液的氧化烧损，提高铝液的品质，优化铝及铝合金的熔炼工艺。

如图1、图3所示，铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，包括燃气烧嘴1、燃烧管8、排烟管5和辐射管，辐射管包含烟气导流管10和外辐射管9，烟气导流管10置于外辐射管9内部，外辐射管9通过法兰与燃气烧嘴1相连，更换方便，外辐射管9外表面涂抹有用于耐铝液侵蚀耐机械冲击的涂料层11，外辐射管能够长时间浸没于铝液中，通过上下传导的方式为静止或者循环运动的铝液提供热量；燃烧管8与燃气烧嘴1连接成一个整体，排烟管5位于燃气烧嘴1上，排烟管5的中心与燃气烧嘴1的中心垂直布置，燃烧后的烟气通过排烟管排放；燃气烧嘴1的端部设置天然气管20和助燃空气管21，天然气管20焊接于燃气烧嘴1端部的中心部位，助燃空气管21焊接于天然气管20的下部，分别连接外部的天然气和助燃空气；点火棒17固定于燃气烧嘴1上，并伸入至燃烧管8中部固定，点火棒17的外部连接电源。燃气烧嘴1的端部安装有火焰检测器19，燃气烧嘴1端部还设置有火焰观测孔18。

燃气烧嘴1通过螺母15、垫圈16，中间衬以密封垫圈2、绝热密封垫圈3，与排烟管5、燃烧管8紧密相连，天然气管20、助燃空气管21焊接于烧嘴端部，分别连接外界的天然气管和助燃空气管。点火棒17固定于燃气烧嘴1上，并伸到燃烧管8中部固定，点火棒外部连接电源，点火时经过变压器升压形成高压，点火棒头部与燃烧管8边部金属形成电弧，点燃进入燃烧管的燃气。火焰检测器19通过螺纹连接于燃气烧嘴1的左部，火焰检测器19采用等离子形式，也可以采用UV紫外线形式，用来检测火焰信号，当燃气点燃后，火焰形成离子或者紫外线信号，信号传输给火焰检测器19，火焰检测器19将此信号再反馈给控制系统进行控制。如果燃气没有点燃，则火焰检测器检测不到信号，控制系统不会进行下一步的操作，燃气烧嘴1需要重新点火。为了便于观测烧嘴火焰的燃烧状况，在燃气烧嘴1上布置有火焰观测孔18，火焰观测孔18上安装有石英玻璃，以隔绝烧嘴里可能冒出的热气，便于人眼观察。排烟管5通过排烟管连接法兰6与外部的排烟管相连，使燃气燃烧后的烟气排放出去。排烟管5与燃气烧嘴连接处内部衬有排烟管内衬绝热垫圈4，为防止排烟管外表温度过高，其内部铺设有排烟管内衬绝热材料7，以起到隔热作用。如图2a，燃烧管8与燃气烧嘴1连接处也采用密封垫14进行密封。辐射管分为外辐射管9和烟气导流管10，外辐射管9套在烟气导流管10外，并固定在一起。内外辐射管材料均采用氮化硅材料，该材料具有高温强度大、硬度高、优良耐磨性、抗热震性能好、耐酸碱腐蚀等优点。在外辐射管9外表喷涂涂料层11，该涂料层11采用含有Al、Sn、Zr、Mo、Cr的钛合金，保证外部辐射管具有优良的抗铝液腐蚀性、韧性和较长的寿命。由于铝液腐蚀性较强，万一外辐射管9被铝液侵蚀，不需要更换整个烧嘴，而只需松开螺母，将外辐射管9从烧嘴上拆下，如图2b，拆下辐射管连接密封垫12、密封垫13，即可将外辐射管9拆下，另外更换一个外辐射管即可。

如图4所示，本实用新型在铝熔炼炉上的具体应用。浸没式燃气烧嘴101垂直安装于铝熔炼炉102上，更换方便，浸没式燃气烧嘴101的外辐射管浸没于铝液103内。

综上所述，本实用新型装置应用于铝及铝合金熔炼炉，提高铝熔炼炉综合热效率和能源利用率，铝及铝合金氧化烧损小，安全性能好。浸没式加热器提供给铝液的三维加热方式，使熔体温度一致，成分均匀，没有温度梯度和热成层现象，熔体品质大大提高，熔体中溶解的气体、固体夹杂物少，可简化后续在线处理工艺，提高坯料质量，降低成本。并且，本实用新型装置结构新颖、运行可靠、运行成本低、维修方便，可广泛应用于铝熔炼行业原铝锭重熔、废铝及铝屑的熔炼炉上，值得在业内推广应用。

需要理解到的是：以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，其特征在于：包括燃气烧嘴(1)、燃烧管(8)、排烟管(5)和辐射管，辐射管包含烟气导流管(10)和外辐射管(9)，烟气导流管(10)置于外辐射管(9)内部，外辐射管(9)通过法兰与燃气烧嘴(1)相连；燃烧管(8)与燃气烧嘴(1)连接成一个整体，排烟管(5)位于燃气烧嘴(1)上，排烟管(5)的中心与燃气烧嘴(1)的中心垂直布置；燃气烧嘴(1)的端部设置天然气管(20)和助燃空气管(21)，点火棒(17)固定于燃气烧嘴(1)上，并伸入至燃烧管(8)中部固定，点火棒(17)的外部连接电源。

2.根据权利要求1所述的铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，其特征在于：所述外辐射管(9)外表面涂抹有用于耐铝液侵蚀耐机械冲击的涂料层(11)。

3.根据权利要求1所述的铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，其特征在于：所述燃气烧嘴(1)的端部安装有火焰检测器(19)，燃气烧嘴(1)端部还设置有火焰观测孔(18)。

4.根据权利要求1所述的铝及铝合金熔炼用浸没式燃气烧嘴，其特征在于：所述天然气管(20)焊接于燃气烧嘴(1)端部的中心部位，助燃空气管(21)焊接于天然气管(20)的下部。

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