CN219368326U - 一种竖式熔化炉燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种竖式熔化炉燃烧系统，属于冶炼设备领域，该系统包括竖炉前床燃烧系统、竖炉A排燃烧系统和竖炉B排燃烧系统；系统设计充分考虑运行安全、燃烧效率、节约能源，采用可调节半预混高速燃烧技术，用于竖炉融化的铜液在出口流道的保温，烧嘴可实现自动点火，竖炉A排燃烧系统和竖炉B排燃烧系统可根据竖式熔化炉不同的运行阶段对天然气与助燃空气的比例进行调整，竖炉前床燃烧系统用于竖式熔化炉融化的铜液在竖式熔化炉出口流道处的保温。

Description

一种竖式熔化炉燃烧系统

技术领域

本实用新型涉及用于金属冶炼竖炉的技术领域，具体涉及到一种竖式熔化炉燃烧系统。

背景技术

竖式熔化炉是一种高效节能炉窑，广泛用于连续熔炼中金属熔化工序，在铜冶炼中用于单独处理残极和不合格阳极板，竖炉分批进料，连续熔化，可大幅度提高产量及热效率；现有技术中，竖炉燃烧系统各不相同，有半预混式、全预混式，还有采用扩散燃烧式，竖炉的熔化效率受到燃烧系统制约；由于传统竖炉燃烧系统缺乏根据炉内实际燃烧情况调节天然气与助燃空气比例(空燃比)的能力，导致其热效率不高，因此需要一种根据炉内物料融化情况实时调节空燃比以提高竖炉热效率的燃烧系统。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种竖式熔化炉燃烧系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种竖式熔化炉燃烧系统，包括竖炉前床燃烧系统、竖炉A排燃烧系统和竖炉B排燃烧系统；所述竖炉前床燃烧系统包括前床烧嘴以及通过管道与所述前床烧嘴连通的前床燃烧空气阀组与前床燃烧天然气阀组；所述竖炉A排燃烧系统包括竖炉A排烧嘴以及通过管道与所述竖炉A排烧嘴连通的A排燃烧天然气阀组和A排燃烧空气阀组；所述竖炉B排燃烧系统包括竖炉B排烧嘴以及通过管道与所述竖炉B排烧嘴连通的B排燃烧天然气阀组和B排燃烧空气阀组；所述前床燃烧天然气阀组、所述A排燃烧天然气阀组和所述B排燃烧天然气阀组通过管道与天然气减压阀组连通。

所述前床燃烧系统用于竖式熔化炉熔融后的金属液保温，所述竖炉A排燃烧系统和所述竖炉B排燃烧系统用于竖式熔化炉中金属熔融燃烧供热，本实用新型采用可调节半预混高速燃烧技术，通过控制所述竖炉A排燃烧系统和所述竖炉B排燃烧系统以调整所述竖炉A排烧嘴和所述竖炉B排烧嘴的空燃比，所述竖炉前床燃烧系统用于竖式熔化炉融化的铜液在竖式熔化炉出口流道处的保温，通过控制所述前床燃烧空气阀组与所述前床燃烧天然气阀组确保竖式熔化炉出口流道的保温效果。

优选地，所述竖炉A排烧嘴和所述竖炉B排烧嘴均设置在竖式熔化炉的炉体上，所述竖炉A排烧嘴设置在所述竖炉B排烧嘴的上方，所述竖炉A排烧嘴环绕所述炉体均匀分布，所述竖炉B排烧嘴环绕所述炉体均匀分布。

优选地，所述前床烧嘴设置在所述竖式熔化炉的保温前床处。

优选地，所述A排燃烧天然气阀组与所述竖炉A排烧嘴连接的各个管道上分别设有A排燃气切断阀，所述B排燃烧天然气阀组与所述竖炉B排烧嘴连接的各个管道上分别设有B排燃气切断阀，所述竖炉A排烧嘴的火焰检测器分别与所述A排燃气切断阀安全连锁，所述竖炉B排烧嘴的火焰检测器分别与所述B排燃气切断阀安全连锁。

通过所述火焰检测器对燃烧状况进行实时监控，通过所述火焰检测器与所述燃气切断阀进行安全连锁，防止在无火状态下天然气进入竖式熔化炉内引发爆炸，确保安全。

优选地，所述竖炉A排烧嘴和所述竖炉B排烧嘴均设有点火电极，所述竖炉A排烧嘴和所述竖炉B排烧嘴的尾部均设置有火焰观察镜。

所述竖炉A排烧嘴和所述竖炉B排烧嘴通过点火电极实现自动点火，所述火焰观察镜可观察竖式熔化炉内物料融化情况，为调整烧嘴参数提供依据。

优选地，所述竖炉A排烧嘴包括6～12个烧嘴，所述竖炉B排烧嘴包括4～8个烧嘴，所述竖炉A排烧嘴的烧嘴数量大于所述竖炉B排烧嘴的烧嘴数量。

优选地，所述天然气减压阀组与天然气管网连通，所述前床燃烧空气阀组、所述A排燃烧空气阀组和所述B排燃烧空气阀组与助燃风机连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过控制竖炉A排燃烧系统和竖炉B排燃烧系统以调整竖炉A排烧嘴和竖炉B排烧嘴的空燃比，竖炉前床燃烧系统用于竖式熔化炉融化的铜液在竖式熔化炉出口流道处的保温，通过控制前床燃烧空气阀组与前床燃烧天然气阀组确保竖式熔化炉出口流道的保温效果。

(2)通过火焰观察镜可观察竖式熔化炉内物料融化情况，为调整烧嘴参数提供依据，火焰检测器对燃烧状况进行实时监控，通过火焰检测器与燃气切断阀进行安全连锁，防止在无火状态下天然气进入竖式熔化炉内引发爆炸，确保安全。

附图说明

图1为本实用新型竖炉烧嘴布置图；

图2为竖炉B排燃烧系统的管架布置图；

图3为竖炉A排燃烧系统的管架布置图；

图4为天然气管道配置图；

图5为助燃气体管道配置图；

图6为竖炉A排烧嘴接管示意图；

图7为竖炉B排烧嘴接管示意图；

图中：1、前床燃烧空气阀组；2、前床燃烧天然气阀组；3、竖炉A排烧嘴；4、A排燃烧天然气阀组；5、A排燃烧空气阀组；6、竖炉B排烧嘴；7、B排燃烧天然气阀组；8、B排燃烧空气阀组；9、竖式熔化炉；10、膨胀节；11、金属软管；12、槽钢支架；13、前床烧嘴；14、天然气减压阀组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～7所示，实施例的具体方案如下：一种竖式熔化炉燃烧系统，包括竖炉前床燃烧系统、竖炉A排燃烧系统和竖炉B排燃烧系统；竖炉前床燃烧系统包括前床烧嘴13以及通过管道与前床烧嘴13连通的前床燃烧空气阀组1与前床燃烧天然气阀组2；竖炉A排燃烧系统包括竖炉A排烧嘴3以及通过管道与竖炉A排烧嘴3连通的A排燃烧天然气阀组4和A排燃烧空气阀组5；竖炉B排燃烧系统包括竖炉B排烧嘴6以及通过管道与竖炉B排烧嘴6连通的B排燃烧天然气阀组7和B排燃烧空气阀组8；前床燃烧天然气阀组2、A排燃烧天然气阀组4和B排燃烧天然气阀组7通过管道与天然气减压阀组14连通。

具体地，竖炉A排烧嘴3和竖炉B排烧嘴6均设置在竖式熔化炉9的炉体上，竖炉A排烧嘴3设置在竖炉B排烧嘴6的上方，竖炉A排烧嘴3环绕炉体均匀分布，竖炉B排烧嘴6环绕炉体均匀分布。

具体地，前床烧嘴13设置在竖式熔化炉9的保温前床处。

具体地，天然气减压阀组14与天然气管网连通，前床燃烧空气阀组1、A排燃烧空气阀组5和B排燃烧空气阀组8与助燃风机连通。

具体地，竖炉A排烧嘴3包括编号为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8和A9的9个烧嘴，每个烧嘴均有两个进气口，其中一个进气口通过设有膨胀节10的管道与A排燃烧空气阀组5连通、另一个进气口通过设有金属软管11的管道与A排燃烧天然气阀组4连通。

具体地，竖炉B排烧嘴6包括编号为B1、B2、B3、B4、B5和B6的6个烧嘴，每个烧嘴均有两个进气口，其中一个进气口通过设有膨胀节10的管道与B排燃烧空气阀组8连通、另一个进气口通过设有金属软管11的管道与B排燃烧天然气阀组7连通。

具体地，前床烧嘴13共有两个进气口，前床烧嘴13通过两根管道分别与前床燃烧空气阀组1和前床燃烧天然气阀组2连通。

具体地，A排燃烧空气阀组5和B排燃烧空气阀组8并列设置在地面上，A排燃烧天然气阀组4和B排燃烧空气阀组8也并列设置在地面上，A排燃烧空气阀组5和A排燃烧天然气阀组4通过槽钢支架12平行设置并固定，B排燃烧空气阀组8和B排燃烧天然气阀组7通过槽钢支架12平行设置并固定，A排燃烧天然气阀组4和B排燃烧空气阀组8相比A排燃烧空气阀组5和B排燃烧空气阀组8更接近竖式熔化炉9。

具体地，为避免整个系统中的各个管道布置混乱，每个阀组与竖炉A排烧嘴3或竖炉B排烧嘴6连通的管道均平行铺设，不同阀组与竖炉A排烧嘴3或竖炉B排烧嘴6连通的管道所处的高度不同，以便于各管道互不干扰。

具体地，天然气自天然气管网进入天然气减压阀组14，再进入前床燃烧天然气阀组2、A排燃烧天然气阀组4和B排燃烧天然气阀组7；进入前床燃烧天然气阀组2的天然气会经管道进入前床烧嘴13；进入A排燃烧天然气阀组4的天然气会经管道进入竖炉A排烧嘴3的各个烧嘴内，进入B排燃烧天然气阀组7的天然气会经管道进入竖炉B排烧嘴6的各个烧嘴内。

具体地，助燃气体首先进入前床燃烧空气阀组1、A排燃烧空气阀组5和B排燃烧空气阀组8；进入前床燃烧空气阀组1的助燃气体会经管道进入前床烧嘴13；A排燃烧空气阀组5的助燃气体会经管道进入竖炉A排烧嘴3的各个烧嘴内，进入B排燃烧空气阀组8的助燃气体会经管道进入竖炉B排烧嘴6的各个烧嘴内。

具体地，A排燃烧空气阀组5和B排燃烧空气阀组8上均设置有流量计。

具体地，A排燃烧天然气阀组4与竖炉A排烧嘴3连接的各个管道上分别设有A排燃气切断阀，B排燃烧天然气阀组7与竖炉B排烧嘴6连接的各个管道上分别设有B排燃气切断阀，竖炉A排烧嘴3的火焰检测器分别与A排燃气切断阀安全连锁，竖炉B排烧嘴6的火焰检测器分别与B排燃气切断阀安全连锁。

具体地，竖炉A排烧嘴3和竖炉B排烧嘴6均设有点火电极，竖炉A排烧嘴3和竖炉B排烧嘴6的尾部均设置有火焰观察镜。

具体地，竖炉前床燃烧系统、竖炉A排燃烧系统和竖炉B排燃烧系统均通过控制台控制，竖炉A排燃烧系统和竖炉B排燃烧系统之间设有系统压力范围安全连锁，在各系统内用于输送助燃气体的管道压力过高或用于输送天然气的管道压力超出上下限度时报警。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种竖式熔化炉燃烧系统，其特征在于：包括竖炉前床燃烧系统、竖炉A排燃烧系统和竖炉B排燃烧系统；所述竖炉前床燃烧系统包括前床烧嘴以及通过管道与所述前床烧嘴连通的前床燃烧空气阀组与前床燃烧天然气阀组；所述竖炉A排燃烧系统包括竖炉A排烧嘴以及通过管道与所述竖炉A排烧嘴连通的A排燃烧天然气阀组和A排燃烧空气阀组；所述竖炉B排燃烧系统包括竖炉B排烧嘴以及通过管道与所述竖炉B排烧嘴连通的B排燃烧天然气阀组和B排燃烧空气阀组；所述前床燃烧天然气阀组、所述A排燃烧天然气阀组和所述B排燃烧天然气阀组通过管道与天然气减压阀组连通。

2.根据权利要求1所述的一种竖式熔化炉燃烧系统，其特征在于：所述竖炉A排烧嘴和所述竖炉B排烧嘴均设置在竖式熔化炉的炉体上，所述竖炉A排烧嘴设置在所述竖炉B排烧嘴的上方，所述竖炉A排烧嘴环绕所述炉体均匀分布，所述竖炉B排烧嘴环绕所述炉体均匀分布。

3.根据权利要求2所述的一种竖式熔化炉燃烧系统，其特征在于：所述前床烧嘴设置在所述竖式熔化炉的保温前床处。

4.根据权利要求1所述的一种竖式熔化炉燃烧系统，其特征在于：所述A排燃烧天然气阀组与所述竖炉A排烧嘴连接的各个管道上分别设有A排燃气切断阀，所述B排燃烧天然气阀组与所述竖炉B排烧嘴连接的各个管道上分别设有B排燃气切断阀，所述竖炉A排烧嘴的火焰检测器分别与所述A排燃气切断阀安全连锁，所述竖炉B排烧嘴的火焰检测器分别与所述B排燃气切断阀安全连锁。

5.根据权利要求1所述的一种竖式熔化炉燃烧系统，其特征在于：所述竖炉A排烧嘴和所述竖炉B排烧嘴均设有点火电极，所述竖炉A排烧嘴和所述竖炉B排烧嘴的尾部均设置有火焰观察镜。

6.根据权利要求1所述的一种竖式熔化炉燃烧系统，其特征在于：所述竖炉A排烧嘴包括6～12个烧嘴，所述竖炉B排烧嘴包括4～8个烧嘴，所述竖炉A排烧嘴的烧嘴数量大于所述竖炉B排烧嘴的烧嘴数量。

7.根据权利要求1所述的一种竖式熔化炉燃烧系统，其特征在于：所述天然气减压阀组与天然气管网连通，所述前床燃烧空气阀组、所述A排燃烧空气阀组和所述B排燃烧空气阀组与助燃风机连通。