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燃氣熔鋁爐的高溫熔煉

發(fā)布者:高科捷能   發(fā)布時間:2021-9-13 15:19:25  瀏覽次數(shù):

    熔鋁爐的熔煉過程大致可分為4個階段,即爐料裝入到軟化下榻、軟化下榻至爐料化平、爐料化平到全部熔化(該階段產(chǎn)生氧化浮渣)、鋁液升溫。對鋁料的加熱是通過燒嘴火焰的對流傳熱、火焰和爐墻的輻射傳熱以及鋁料間的傳導(dǎo)傳熱來完成的。
熔鋁爐密封
在整個過程中,三者之間的比率是不斷變化的。固態(tài)時鋁的黑度小,導(dǎo)熱能力強。隨著熔煉過程的進行,爐料進入半液半固的臨界狀態(tài),其導(dǎo)熱能力下降,熱力學(xué)性質(zhì)發(fā)生了根本性的變化。液態(tài)鋁的導(dǎo)熱能力僅為固態(tài)鋁的40%,熔池上部向底部的傳導(dǎo)傳熱過程十分緩慢。金屬鏡面上漂浮的疏松浮渣構(gòu)成熱傳遞的絕熱阻擋層。此時熔池表面氧化膜化開,失去了保護作用,氧化、吸氣傾向增強。
對于火焰熔鋁爐來講,在鋁的熔化期,爐膛溫度一般控制在1200℃,此時的出爐煙氣溫度即為爐膛溫度,煙氣帶走的熱量約占爐子熱負荷的50~70%,考慮到10%的其它熱損失,有效熱利用只有30~40%,如果不充分利用這部分余熱,勢必會造成很大浪費,使爐子熱效率很低。
綜上所述,選擇有效的強化加熱方式和回收煙氣余熱來預(yù)熱助燃空氣是提高爐子熱效率,確保熔煉過程中最少的直接燃料消耗的有效途徑。
采用高溫空氣燃燒技術(shù)
高溫空氣燃燒改變了傳統(tǒng)燃燒方式,采用煙氣再循環(huán)方式或燃料爐內(nèi)直接噴射燃燒的方式,主要表現(xiàn)為經(jīng)過陶瓷蜂窩體的助燃空氣被預(yù)熱至1000℃以上,以適當?shù)乃俣葒娙霠t膛,在高速氣流卷吸、攪拌作用下與爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物混和,空氣中21%的氧被稀釋,在低氧濃度(最低5%~6.5%)流體中燃燒,在高溫空氣條件下燃燒可實現(xiàn)低空氣系數(shù)燃燒,減少鋁的氧化燒損。
蓄熱式燃燒系統(tǒng)主要包括一對裝有蓄熱體的燃燒器、一套換向裝置、一套控制系統(tǒng)以及管路系統(tǒng)。

當爐氣溫度為1000~1200℃時,助燃空氣溫度可預(yù)熱至800~1000℃,與使用間壁式空氣換熱器的燃油熔鋁爐相比可節(jié)約燃料50%左右。

燃燒器出口混合氣體實際噴出速度在60m/s左右,火焰長度約2.5~3m,火焰直徑約0.5~0.7m。爐內(nèi)成對的燃燒器換向操作,高溫區(qū)頻頻互換,保證爐內(nèi)溫度均勻,不形成低溫區(qū)。
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