提要:本文主要分析了傳統(tǒng)反射熔鋁爐的缺陷,介紹了新的沖擊加熱熔銘爐的結構特征和實際使用效果,新爐型比舊爐可節(jié)能40以上。
1項目的由來
某造幣廠己有兩座熔鋁反射爐,由于油耗高(1`okg油/t鋁),爐門口冒火嚴重,壽命短等原因,廠方?jīng)Q定另建一座新爐以解決以問題。為此廠方曾多方考察,較終委托我院進行設計。
2舊爐問題分析
舊爐爐型如圖l所示。存在的主要問題是:
2.1舊爐燃燒器為RK型,霧化效果差,燃燒器安裝在排煙口一側,在爐內(nèi)形成馬蹄形火焰;鹧婕訜釥t頂爐襯至1300℃以上,爐頂、爐襯以輻射方式向鋁料傳熱,由于鋁的黑度小,鋁料吸熱少。
2.2火焰沖擊加料門,在加料門處形成高壓氣流,爐門口壽命低,而且滋氣嚴重。
2.3爐子為周期操作,加熱、保溫、出鋁水,加料、加熱……如此循環(huán)周期操作,加熱時爐襯吸收大量熱量,同時以輻射方式向坯料傳熱,保溫期間停止向爐內(nèi)供熱,爐襯仍可向坯料傳熱。具體表現(xiàn)為出鋁期間鋁水溫度仍然上升,爐襯吸熱相當大。
2.4由于排煙口較低,鋁渣容易堵在煙道口上,使煙氣不能暢通,很多煙氣從加料口滋出,在加料口的上方不得不加一個大排煙罩。
2.5爐子排煙溫度高(大于1000℃),排煙系統(tǒng)上無余熱回收裝置,煙氣熱損失大。
3沖擊加熱熔鋁爐
要解決舊爐帶來的問題需從以下方面人手:
(l)保持爐內(nèi)壓力均勻,使爐門口處于微正壓狀態(tài)。
(2)減少爐襯吸熱量。
(3)增加煙氣余熱回收設備。
新爐型如圖2所示。
新爐采用多級霧化燃燒器,火焰長度在供熱能力不變的情況下可在.05~1·Zm內(nèi)調節(jié),兩只燃燒器安裝在爐頂,火焰直接沖擊鋁料,燃燒器及爐膛尺寸按較佳傳熱要求確定,火焰長度在熔化期內(nèi)可隨意調節(jié)。
熔池部位由于受鋁液、鋁塊浸蝕碰撞采用重質材料砌筑,爐頂采用澆注料,非受力部位采用輕質材料,以減少爐襯吸熱。排煙口設置在加料口對面,適當提高排煙口距熔池底的距離,并做成斜坡式,使鋁料在此不易停留堵塞。在緊靠排煙口的煙道上設置管狀換熱器,管子采IGr18NigTi材料,煙氣可將助燃空氣預熱至500℃以上。煙道上設置高溫操閥以調節(jié)爐膛壓力。
4運行效果及存在的問題。
該爐于1992年2月投產(chǎn)運行,爐料熔化時間40~50分鐘,少于舊爐的65分鐘;噸鋁油耗廢,60k8,比舊爐的14k0g減少57%,加料口處氣流的外溢或吸進可通過煙道閘板隨意調節(jié)。火焰長度可由人工在爐頂操作,爐門口不受火焰沖擊,壽命延長至2年。
換熱器的換熱效果達到設計要求,但隨著使用時間的延長,前排換熱管腐蝕嚴重,靠前臺換熱器使用2個月后,由于管子燒穿而報廢,第二臺換熱器使用也不過三個月即拆除,腐蝕原因是熔鋁過程中產(chǎn)生的腐蝕性氣體所致。換熱器拆除后,噸鋁油耗仍小于SOkg鋁的氧化燒損與舊爐基本相等。
如何解決熔鋁爐的換熱器壽命是今后要解決的問題。
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