CN203478246U - 高温烟气焙烧燃烧器及使用该燃烧器的铝电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温烟气焙烧燃烧器，包括有燃烧腔、燃气腔和空气腔，其中燃气腔和空气腔的一侧分别连接燃气进管和空气进管，燃气腔和空气腔的一侧与燃烧腔相通，燃烧腔还与点火管连接，燃烧腔的底端具备轴向弯曲的高温烟气出口，从燃气进管和空气进管分别进入的燃气和空气经点火管点火后在燃烧腔充分燃烧，以高温烟气的形式通过高温烟气出口平直喷出。本实用新型还提供了一种使用高温烟气焙烧燃烧器的铝电解槽，均具有点火容易、燃烧稳定、负荷调节比大、燃烧完全度高、使用寿命长等特点。

Description

高温烟气焙烧燃烧器及使用该燃烧器的铝电解槽

技术领域：

本实用新型涉及铝电解槽，特别涉及铝电解槽预加热焙烧控制装置及具备该装置的电解槽。

背景技术：

    铝电解槽的预热焙烧是影响槽寿命的重要因素之-，而槽寿命又直接影响到铝电解的生产成本的稳定，燃料焙烧法具有加热均匀、升温速度容易控制、对扎缝和边部扎固糊的焙烧充分等优点，是一种非常有前途的新焙烧方法。而燃烧器的设计就是燃料焙烧法的关键技术之一。目前国内外普遍采用的燃烧器喷出的都是火焰进行明火燃烧，并且直接将火焰喷向阴极炭块表面，采用该类燃烧器焙烧电解槽，容易造成阴、阳极的烧损、氧化。而国外的做法是在阴极表面铺设一层钢板或者耐火材料，该方法虽然避免了阴极的烧损，但工作量相当巨大，并且焙烧结束后需要将钢板或者耐火材料取出；何况也无法解决燃烧器喷口正对的阴极炭块附近升温快速，产生热冲击造成阴极炭块产生裂缝的难题，从而直接影响电解槽的使用寿命。2007年第五期的《轻金属》 发表的“铝电解槽高温烟气焙烧过程自动控制的实现”一文，披露了高温烟气焙烧的各种数据显示：温度均匀可控，断面温度梯度较小，阴极表面温度均匀，电解槽使用寿命延长。但该文并没有提供焙烧装置的具体结构。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题就是针对以上不足而提供一种高温烟气焙烧燃烧器，一改传统的直接喷射火焰，而是燃料在燃烧腔内完全燃烧后，将高温烟气由喷口喷入电解槽中，有效减弱电解槽焙烧加热过程中的阴、阴极氧化难题，并且避免了阴极炭块急剧升温而产生的热冲击，从而避免了阴极炭块裂缝的产生，本实用新型还提供了一种使用高温烟气焙烧燃烧器的铝电解槽。

为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种高温烟气焙烧燃烧器，包括有燃烧腔、燃气腔和空气腔，其中燃气腔和空气腔的一侧分别连接燃气进管和空气进管，燃气腔和空气腔的一侧与燃烧腔相通，燃烧腔还与点火管连接，燃烧腔的底端具备轴向弯曲的高温烟气出口，从燃气进管和空气进管分别进入的燃气和空气经点火管点火后在燃烧腔充分燃烧，以高温烟气的形式通过高温烟气出口平直喷出。

为达到燃料充分燃烧，燃气进管设置在空气进管内部，燃气腔也套接在空气腔内，以供应更多的空气使燃气充分燃烧。

为延长燃烧腔的使用寿命，燃烧腔的底部设置有耐高温防护材料层。

为达到更好的高温焙烧效果，高温烟气出口的中心线与阴极炭块平行。

为更好的控制燃烧效果，燃烧腔还与自动火焰监测管连接。

上述任一使用高温烟气焙烧燃烧器的铝电解槽，具有阴极碳块与阳极炭块之间的加热通道及两侧的盖板，盖板上连接有高温烟气焙烧燃烧器，高温烟气焙烧燃烧器的高温烟气出口的中心线与加热通道平行，以保证高温烟气平行均匀地进入加热通道。

高温烟气焙烧燃烧器通过固定板和卡具连接在盖板上。

本实用新型能够达到的有益效果是：

1、本实用新型高温烟气焙烧燃烧器是燃料在燃烧腔内完全燃烧后，将高温烟气由喷口喷入电解槽的加热通道中，不同于传统的直接喷火焰的燃烧器，有效减弱电解槽焙烧加热过程中的阴、阴极氧化问题。

    2、 本实用新型高温烟气焙烧燃烧器高温烟气出口出口端沿燃烧腔体轴向弯曲，燃料燃烧后的高温烟气喷出方向与燃烧腔成一定角度，确保高温烟气流动方向与阴极炭块表面平行，避免了阴极炭块急剧升温而产生的热冲击，从而避免了阴极炭块裂缝的产生。

    3、本实用新型高温烟气焙烧燃烧器燃烧腔设置有耐高温防护材料层，焙烧过程中，整个腔体放置在高温的密闭空间内部，燃料和空气经预热后混合燃烧，热利用率提高，提高了燃烧器的使用寿命。

    4、本实用新型高温烟气焙烧燃烧器可与焙烧装置的控制系统相结合，通过控制燃料与空气的配比，适时调整燃烧腔内高温烟气中氧气的含量。

    5、 本实用新型高温烟气焙烧燃烧器该燃烧器的燃气腔、空气腔、燃烧腔均采用新颖的长圆体形状和方体形状设计，燃烧稳定、噪音低。

6、 使用高温烟气焙烧燃烧器的铝电解槽具备上述一切效果，具有点火容易、燃烧稳定、负荷调节比大、燃烧完全度高、使用寿命长等特点。

附图说明：

图1、图2为高温烟气焙烧燃烧器的燃烧腔采用长圆形状的结构示意图。

图3、图4为高温烟气焙烧燃烧器的燃烧腔采用方体形状的结构示意图。

图5为使用图1、图2结构的高温烟气焙烧燃烧器的电解槽的结构示意图。

图6为使用图3、图4结构的高温烟气焙烧燃烧器的电解槽的结构示意图。

具体实施说明：

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述：

实施例1：如图1、图2、图5所示，该使用高温烟气焙烧燃烧器的铝电解槽包括有在槽体11内设置的阴极炭块13和阳极炭块14及两者之间的加热通道和两侧的盖板12，高温烟气焙烧燃烧器整体通过套接在各种管道上的固定板6并使用卡具5连接在盖板12上，高温烟气焙烧燃烧器燃烧腔如图1、图2中所示的长圆状，燃气腔10和空气腔7的一侧分别连接燃气进管2和空气进管4，燃气腔10和空气腔7的一侧与燃烧腔8相通，燃烧腔8还与点火管3、自动火焰监测管1连接，燃烧腔8的底部设置有耐高温防护材料层9，燃烧腔8的底端具备轴向弯曲的高温烟气出口，从燃气进管2和空气进管4分别进入的燃气和空气经点火管点火后在燃烧腔8充分燃烧，以高温烟气的形式通过高温烟气出口平直喷出，进入加热通道，燃气进管4设置在空气进管2内部，燃气腔10也套接在空气腔7内，以供应更多的空气使燃气充分燃烧，为达最好好的高温焙烧效果，高温烟气出口的中心线与阴极炭块重合平行。

实施例2：如图3、图4、图6所示，该使用高温烟气焙烧燃烧器的铝电解槽结构大都同实施例1，只不过高温烟气焙烧燃烧器燃烧腔如图3、图4中所示的方形结构，在此不再累述。

需要说明的是，本实用新型的结构特征不限于上述两个实施例，只要是燃烧结构与电解槽槽体一体且高温烟气出口方向与阴极炭块平行的结构，都是本实用新型保护的范畴，当然本实用新型也并不囿于上述特征，还包括燃气充分燃烧、燃烧腔寿命延长、火焰自动监测等特征。正是上述特征，本实用新型具有点火容易、燃烧稳定、负荷调节比大、燃烧完全度高等特点，能有效解决阴、阳极的氧化、烧损的问题，并且可以避免阴极炭块裂缝的产生，它的研制成功为铝电解槽焙烧新技术的应用提供了技术保证。

Claims (7)

1.一种高温烟气焙烧燃烧器，包括有燃烧腔、燃气腔和空气腔，其中燃气腔和空气腔的一侧分别连接燃气进管和空气进管，燃气腔和空气腔的一侧与燃烧腔相通，燃烧腔还与点火管连接，燃烧腔的底端具备轴向弯曲的高温烟气出口，从燃气进管和空气进管分别进入的燃气和空气经点火管点火后在燃烧腔充分燃烧，以高温烟气的形式通过高温烟气出口平直喷出。

2.根据权利要求1所述的高温烟气焙烧燃烧器，其特征在于：燃气进管设置在空气进管内部，燃气腔也套接在空气腔内。

3.根据权利要求1或2所述的高温烟气焙烧燃烧器，其特征在于：燃烧腔的底部设置有耐高温防护材料层。

4.根据权利要求3所述的高温烟气焙烧燃烧器，其特征在于：高温烟气出口的中心线与阴极炭块平行。

5.根据权利要求4所述的高温烟气焙烧燃烧器，其特征在于：燃烧腔还与自动火焰监测管连接。

6.一种高温烟气焙烧燃烧器的铝电解槽，其特征在于：使用上述任一高温烟气焙烧燃烧器，具有阴极碳块与阳极炭块之间的加热通道及两侧的盖板，盖板上连接有高温烟气焙烧燃烧器，高温烟气焙烧燃烧器的高温烟气出口的中心线与加热通道平行，以保证高温烟气平行均匀地进入加热通道。

7.根据权利要求6所述的高温烟气焙烧燃烧器的铝电解槽，其特征在于：高温烟气焙烧燃烧器通过固定板和卡具连接在盖板上。

Images