CN218210677U - 一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，包括炉体、炉体回转驱动及倾翻系统、包含液氧罐和蒸发器的液氧调压站系统、多级燃烧纯氧燃烧器、纯氧燃烧系统、加料车、全覆盖收尘罩和除尘系统。本实用新型的燃烧器采用多级燃烧纯氧燃烧器，减少能源消耗，节约能源成本，节省占用空间面积，绿色环保；本实用新型在回转驱动系统的作用下，其功能直接取代了外置式电磁循环泵及电磁搅拌泵，不需要另行配置外置式循环泵及搅拌泵，降低了设备投资成本，同时减少了设备数量及故障点。本实用新型的倾翻系统，可直接将炉内铝水倾倒出铝水容器中，可直接将出铝完毕后的热铝渣倾倒出热铝渣容器中，直接降低了工人作业强度及人员支出成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及铝熔化设备制造技术领域，尤其涉及一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉。
背景技术
目前，再生铝回收大多采用双室熔化炉、常规熔炼炉等设备。双室熔化炉采用浸没式熔化+电磁循环泵方式实现再生铝轻薄料的低烧损回收，但是无法实现再生铝大块物料的快速高效熔化；常规熔炼炉采用大功率燃烧器+底置式电磁搅拌泵方式实现再生铝大块物料的快速熔化，但是无法实现再生铝轻薄料的低烧损回收；同时无论是双室熔化炉还是常规熔炼炉，目前大都采用蓄热式燃烧器，蓄热式燃烧器采用燃气和空气助燃，从节省燃气消耗，降低能源支出成本出发，现有蓄热式燃烧器的燃气消耗量已经达到了瓶颈，以1吨固体铝熔化为例，采用蓄热式燃烧器需要消耗天然气52Nm3-58Nm3，同时蓄热式燃烧器的氮氧化物排放量普遍都在150mg/m3以上。难以承担和满足现今不断增长的能源成本及越来越严格的环保排放要求。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型设计了一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉。
本实用新型采用如下技术方案：
一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，包括炉体、炉体回转驱动及倾翻系统、包含液氧罐和蒸发器的液氧调压站系统、多级燃烧纯氧燃烧器、纯氧燃烧系统、加料车、全覆盖收尘罩和除尘系统；
炉体回转驱动及倾翻系统包括炉体回转驱动系统和倾翻系统，炉体回转驱动系统为依托大变速比减速箱搭载的驱动动力系统，实现炉体的回转驱动；倾翻系统为依托两支油缸搭载液压系统实现炉体整体抬升及下降；
包含液氧罐和蒸发器的液氧调压站系统为整个纯氧燃烧系统提供气化氧气；
多级燃烧纯氧燃烧器安置于炉门上，为整个纯氧燃烧系统提供热量输出及气体配比调节；
加料车通过轨道对应炉体的炉口设置，为炉体内加料提供便捷机械操作；
全覆盖收尘罩通过钢结构立柱支撑覆盖于炉门的排烟口及炉体上，收集燃烧产生的烟气、装料作业时产生的粉尘、出铝及出渣作业时产生的粉尘等；
除尘系统通过管路连通全覆盖收尘罩，净化燃烧产生的烟气，将粉尘及有害气体过滤吸附后洁净排放至大气中。可实现粉尘、颗粒物、酸性气体、有机气体（如：二噁英等）等的超洁净达标排放。
该再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉可兼容多种再生铝物料进行铝水回收作业。如：铝锭、铝棒、铝屑、 铝灰（冷态及热态）、易拉罐、废料头、废型材、破碎料、打包块等。其处理物料种类多样性远优于双室熔化炉、常规熔炼炉等设备。
该再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉采用间接加热方式实现再生铝轻薄料及大块料的低烧损快速高效熔化。即纯氧燃烧产生的高温烟气加热炉壁耐材，随着炉体的回转运行，炉壁与再生铝物料接触将热量传递给物料，实现炉内再生铝物料的加热熔化。该间接加热方式可有效避免再生铝轻薄料与火焰直接接触造成直接气化烧损，同时炉体回转过程中热量均匀传递给再生铝物料，使物料均匀受热，避免炉内高温点聚集，再一次避免了局部高温氧化烧损产生。
作为优选，所述除尘系统采用高效卡式除尘系统。
作为优选，还包括电气自动化控制系统，电气自动化控制系统为整个纯氧燃烧倾动式回转炉提供电气自动控制及安全联锁保护。
作为优选，所述炉体为抗重载冲击刚性炉体，抗重载冲击刚性炉体为卷板拼装焊接完成后一体化机加工成型，以保证炉体在以中心轴为旋转轴线的前提下实现炉体的平稳回转运行。
作为优选，所述炉门采用全尺寸炉门，炉门处采用耐热铸钢件楔形边框，与炉口耐热铸钢件的凹槽边框配合，形成迷宫型环形密封结构。炉内保持微正压运行，外界冷空气无法进入炉内；即使在炉内负压状态下，外界冷空气想通过迷宫型环形密封结构进入炉内比平面缝隙密封结构困难的多。炉门及迷宫型环形密封结构有效防止了外界冷空气进入，并有效避免了由于外界冷空气进入引起的氧化烧损增加。
作为优选，所述加料车采用远距离智能遥控升降式加料车。操作人员手持遥控器远距离遥控加料车实现前进、后退、抬升、下降、推料、缩回等作业工序，在严格保证作业人员作业安全的同时降低了作业人员的劳动强度及减少了作业人员配置数量。
作为优选，所述多级燃烧纯氧燃烧器包括依次连接的面板、氧气套管、空气套管、烧嘴砖和燃气芯管，面板上部开孔后安装点火器；点火器穿过面板孔并与面板连接固定，面板下部以中心为环形圆心，均匀的开设有多个孔并与多支燃气芯管通过螺纹或者焊接固定，燃气芯管穿过氧气套管后伸出，氧气套管穿过空气套管，并与空气套管固定连接，空气套管穿过烧嘴砖，并与烧嘴砖面板固定连接，面板侧面开孔设置燃气外接接口；氧气套管侧面开孔设置氧气外接接口；空气套管侧面开孔设置空气外接接口。
多级燃烧纯氧燃烧器采用燃气和氧气为燃烧介质，燃烧后产生的高速高温烟气在炉膛内形成强搅拌循环，在与炉内衬充分接触后将热量传导至炉衬及铝水中，促进再生铝大块铝的快速均匀高效熔化。同时纯氧燃烧器实现平行均布燃烧，能有效保证炉膛沿长度方向上各区温度均匀性，在保证铝水均匀受热提升铝水品质的同时延长内衬使用寿命，减少维护维修工作量及费用。
多级燃烧纯氧燃烧器由于没有常规空气中的氮气参与燃烧，也就不需要消耗多余的热量来加热氮气，天然气消耗量大幅减少（以1吨固体铝熔化为例，采用多级燃烧纯氧燃烧器仅需要消耗天然气在35Nm3以下，燃气节约率大于35%以上），碳排放量大幅度降低。同时，由于没有氮气参与燃烧，纯氧燃烧器的氮氧化物排放几乎为零。彻底解决了蓄热式燃烧器的燃气消耗瓶颈及氮氧化物排放达标问题。
多级燃烧纯氧燃烧器的燃烧产生的烟气体积是蓄热式燃烧烟气体积的1/3，烟气生成量的大幅度减少一方面改善了车间的作业环境，另一方面除尘系统的配置功率大幅度降低，进而带来除尘系统的购置成本及运营成本也大幅度降低，对降低生产直接成本意义重大。
多级燃烧纯氧燃烧器不需要蓄热体，也就不需要花费人力物力财力去采购、更换蓄热球，同时设备不需要停机。工人作业强度、人员支出成本、更换破损蓄热球费用均可节省。
多级燃烧纯氧燃烧器体积只有蓄热式燃烧器体积的1/10，占用炉墙空间小，可以为其他设备安装及设备检修预留足够空间。
多级燃烧纯氧燃烧器完全燃烧产生的高速高温烟气成分为CO2和H2O，对车间环境无影响，满足绿色环保排放需求。
作为优选，所述点火器端面与燃气芯管端面齐平，氧气套管、空气套管及烧嘴砖为同心管。
作为优选，所述面板下部以中心为环形圆心，均匀的开设2-6个孔并与2-6支燃气芯管通过螺纹或者焊接固定。
作为优选，所述面板为一体化精密铸造后机加工成型，氧气套管与空气套管通过紧定螺钉或者焊接固定，空气套管与烧嘴砖面板通过紧定螺钉或者焊接固定。
本实用新型的有益效果是：
（1）、本实用新型的燃烧器采用多级燃烧纯氧燃烧器，减少能源消耗，节约能源成本，节省占用空间面积，绿色环保；
（2）、本实用新型在回转驱动系统的作用下，实现炉体的变速及匀速回转运行，进而带动炉内的再生铝物料强制搅拌，其功能直接取代了外置式电磁循环泵及电磁搅拌泵，不需要另行配置外置式循环泵及搅拌泵，降低了设备投资成本，同时减少了设备数量及故障点。
（3）、本实用新型在熔炼生产完毕后采用自身的炉体液压倾翻系统，可直接将炉内铝水倾倒出铝水容器中。在铝水倾倒完毕后，同样可使用自身的炉体液压倾翻系统将炉内剩余热灰渣倾倒入灰渣容器中，不需要消耗大量人工进行扒渣作业，直接降低了工人作业强度及人员支出成本。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图；
图2是本实用新型中高效卡式除尘系统的一种结构示意图；
图3是本实用新型另一角度的一种结构示意图；
图4是本实用新型中多级燃烧纯氧燃烧器的一种结构示意图；
图5是本实用新型中多级燃烧纯氧燃烧器的一种内部结构示意图；
图中：1、炉体，2、炉体回转驱动及倾翻系统，3、多级燃烧纯氧燃烧器，4、全覆盖收尘罩，5、轨道，6、远距离智能遥控升降式加料车，7、高效卡式除尘系统，8、面板，9、氧气套管，10、空气套管，11、烧嘴砖，12、燃气芯管，13、点火器。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：
实施例：如图1-图3所示，一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，包括炉体1、炉体回转驱动及倾翻系统2、包含液氧罐和蒸发器的液氧调压站系统、多级燃烧纯氧燃烧器3、纯氧燃烧系统、加料车、全覆盖收尘罩4和除尘系统；
炉体回转驱动及倾翻系统包括炉体回转驱动系统和倾翻系统，炉体回转驱动系统为依托大变速比减速箱搭载的驱动动力系统，实现炉体的回转驱动；倾翻系统为依托两支油缸搭载液压系统实现炉体整体抬升及下降；
包含液氧罐和蒸发器的液氧调压站系统为整个纯氧燃烧系统提供气化氧气；
多级燃烧纯氧燃烧器安置于炉门上，为整个纯氧燃烧系统提供热量输出及气体配比调节；
加料车通过轨道5对应炉体的炉口设置，为炉体内加料提供便捷机械操作；
全覆盖收尘罩通过钢结构立柱支撑覆盖于炉门的排烟口及炉体上，收集燃烧产生的烟气、装料作业时产生的粉尘、出铝及出渣作业时产生的粉尘等；
除尘系统通过可伸缩管路连通全覆盖收尘罩，净化燃烧产生的烟气，将粉尘及有害气体过滤吸附后洁净排放至大气中。可实现粉尘、颗粒物、酸性气体、有机气体（如：二噁英等）等的超洁净达标排放。
除尘系统采用高效卡式除尘系统7。
本实用新型还包括电气自动化控制系统，电气自动化控制系统为整个纯氧燃烧倾动式回转炉提供电气自动控制及安全连锁保护。
炉体为抗重载冲击刚性炉体，抗重载冲击刚性炉体为卷板拼装焊接完成后一体化机加工成型，以保证炉体在以中心轴为旋转轴线的前提下实现炉体的平稳回转运行。
炉门采用全尺寸炉门，炉门处采用耐热铸钢件楔形边框，与炉口耐热铸钢件的凹槽边框配合，形成迷宫型环形密封结构。
加料车采用远距离智能遥控升降式加料车6。
如图4-图5所示，多级燃烧纯氧燃烧器包括依次连接的面板8、氧气套管9、空气套管10、烧嘴砖11和燃气芯管12，面板上部开孔后安装点火器13；点火器穿过面板孔并与面板连接固定，面板下部以中心为环形圆心，均匀的开设有多个孔并与多支燃气芯管通过螺纹或者焊接固定，燃气芯管穿过氧气套管后伸出，氧气套管穿过空气套管，并与空气套管固定连接，空气套管穿过烧嘴砖，并与烧嘴砖面板固定连接，面板侧面开孔设置燃气外接接口；氧气套管侧面开孔设置氧气外接接口；空气套管侧面开孔设置空气外接接口。
点火器端面与燃气芯管端面齐平，氧气套管、空气套管及烧嘴砖为同心管。
面板下部以中心为环形圆心，均匀的开设2-6个孔并与2-6支燃气芯管通过螺纹或者焊接固定。
面板为一体化精密铸造后机加工成型，氧气套管与空气套管通过紧定螺钉或者焊接固定，空气套管与烧嘴砖面板通过紧定螺钉或者焊接固定。
本实用新型的燃烧器采用多级燃烧纯氧燃烧器，减少能源消耗，节约能源成本，节省占用空间面积，绿色环保；
本实用新型在回转驱动系统的作用下，实现炉体的变速及匀速回转运行，进而带动炉内的再生铝物料强制搅拌，其功能直接取代了外置式电磁循环泵及电磁搅拌泵，不需要另行配置外置式循环泵及搅拌泵，降低了设备投资成本，同时减少了设备数量及故障点。
本实用新型在熔炼生产完毕后采用自身的炉体液压倾翻系统，可直接将炉内铝水倾倒出铝水容器中。在铝水倾倒完毕后，同样可使用自身的炉体液压倾翻系统将炉内剩余热灰渣倾倒入灰渣容器中，不需要消耗大量人工进行扒渣作业，直接降低了工人作业强度及人员支出成本。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，其特征是，其包括炉体、炉体回转驱动及倾翻系统、包含液氧罐和蒸发器的液氧调压站系统、多级燃烧纯氧燃烧器、纯氧燃烧系统、加料车、全覆盖收尘罩和除尘系统；
炉体回转驱动及倾翻系统包括炉体回转驱动系统和倾翻系统，炉体回转驱动系统为依托大变速比减速箱搭载的驱动动力系统，实现炉体的回转驱动；倾翻系统为依托两支油缸搭载液压系统实现炉体整体抬升及下降；
包含液氧罐和蒸发器的液氧调压站系统为整个纯氧燃烧系统提供气化氧气；
多级燃烧纯氧燃烧器安置于炉门上，为整个纯氧燃烧系统提供热量输出及气体配比调节；
加料车通过轨道对应炉体的炉口设置，为炉体内加料提供便捷机械操作；
全覆盖收尘罩通过钢结构立柱支撑覆盖于炉门的排烟口及炉体上；
除尘系统通过管路连通全覆盖收尘罩，净化燃烧产生的烟气，将粉尘及有害气体过滤吸附后洁净排放至大气中。
2.根据权利要求1所述的一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，其特征是，所述除尘系统采用高效卡式除尘系统。
3.根据权利要求1所述的一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，其特征是，还包括电气自动化控制系统，电气自动化控制系统为整个纯氧燃烧倾动式回转炉提供电气自动控制及安全联锁保护。
4.根据权利要求1所述的一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，其特征是，所述炉体为抗重载冲击刚性炉体，抗重载冲击刚性炉体为卷板拼装焊接完成后一体化机加工成型，以保证炉体在以中心轴为旋转轴线的前提下实现炉体的平稳回转运行。
5.根据权利要求1所述的一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，其特征是，所述炉门采用全尺寸炉门，炉门处采用耐热铸钢件楔形边框，与炉口耐热铸钢件的凹槽边框配合，形成迷宫型环形密封结构。
6.根据权利要求1所述的一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，其特征是，所述加料车采用远距离智能遥控升降式加料车。
7.根据权利要求1所述的一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，其特征是，所述多级燃烧纯氧燃烧器包括依次连接的面板、氧气套管、空气套管、烧嘴砖和燃气芯管，面板上部开孔后安装点火器；点火器穿过面板孔并与面板连接固定，面板下部以中心为环形圆心，均匀的开设有多个孔并与多支燃气芯管通过螺纹或者焊接固定，燃气芯管穿过氧气套管后伸出，氧气套管穿过空气套管，并与空气套管固定连接，空气套管穿过烧嘴砖，并与烧嘴砖面板固定连接，面板侧面开孔设置燃气外接接口；氧气套管侧面开孔设置氧气外接接口；空气套管侧面开孔设置空气外接接口。
8.根据权利要求7所述的一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，其特征是，所述点火器端面与燃气芯管端面齐平，氧气套管、空气套管及烧嘴砖为同心管。
9.根据权利要求7所述的一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，其特征是，所述面板下部以中心为环形圆心，均匀的开设2-6个孔并与2-6支燃气芯管通过螺纹或者焊接固定。
10.根据权利要求7所述的一种再生铝回收纯氧燃烧倾动式回转炉，其特征是，所述面板为一体化精密铸造后机加工成型，氧气套管与空气套管通过紧定螺钉或者焊接固定，空气套管与烧嘴砖面板通过紧定螺钉或者焊接固定。
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