佛山铝材加工行业熔铝炉的节能与清洁生产技术

节能减排已成为当今佛山铝材加工企业亟待解决的问题。本文从熔铝炉方面，提出了一些新的方法和策略，以实现佛山铝材加工企业节能减排、清洁生产的目标。
　　
铝炉节能减排清洁生产技术
1铝熔炼炉的工作过程
铝熔炼炉熔炼过程可分为四个阶段，即装料软化床层、软化床层使料层均匀、料层达到充分熔化(这一阶段产生氧化渣)、铝液升温。铝的加热是通过燃烧器火焰的对流换热、火焰与炉壁之间的辐射换热以及铝材料之间的传导换热来完成的。
　　
在整个过程中，三者之间的比例不断变化。在固态下，铝具有小的黑度和强的导热性。随着冶炼过程的进行，电荷进入半液态和半固态的临界状态，其热导率降低，热力学性质发生根本变化。液态铝的导热率仅为固态铝的40％，并且从熔池的上部到底部的传导热传递非常慢。漂浮在金属镜子上的松散浮渣构成了用于传热的绝缘屏障。此时，熔池表面上的氧化膜被打开，失去保护，并且氧化和吸入的趋势增强。对于火焰熔化铝炉，在铝的熔化期间，炉温一般控制在1200℃。此时，烟气的温度是炉温，烟气带走的热量占炉子热负荷的50-70％。考虑到其他热损失的10％，有效热利用率仅为30-40％。如果这部分废热没有得到充分利用，将不可避免地造成很大的浪费并使炉子的热效率非常低。
综上所述，选择有效的强化加热方式，回收烟气余热预热助燃空气，是提高高炉热效率、降低冶炼过程直接燃料消耗的有效途径。
　　
2采用高温空气燃烧技术
高温空气燃烧改变了传统的燃烧方式，在燃料炉中采用烟气再循环或直接喷射燃烧方式，主要表现为通过蜂窝陶瓷预热到1000℃以上的助燃空气。以适当的速度注入炉内，在高速气流的夹带和搅拌作用下，与炉内的燃烧产物混合，将空气中21%的氧气稀释并燃烧在低氧浓度(低于5%至6.5%)的流体中。高温空气条件下的燃烧可以实现低空气系数燃烧，降低铝的氧化损失。
　　
该再生燃烧系统主要包括一对装有蓄热体的燃烧器、一个换向装置、一个控制系统和一个管道系统。
当炉气为1000-1200℃时，燃烧空气温度可以预热到800-0511579℃，与使用隔壁空气热交换器的燃料熔化铝炉相比，可节省约50％的燃料。
燃烧器出口混合气的实际喷射速度约为60 m/s，火焰长度约为2.5-3 m，火焰直径约为0.5-0.7 m，炉内成对燃烧器反向运行，并经常更换高温区，以保证炉内温度均匀，低温未形成重区。
　　
3高速燃烧器技术
对于使用中的老炉子，花300000元加装一对蓄热式燃烧器，企业更难接受。
利用高速燃烧器的喷嘴，将气体以高于100m/s的高速喷射到炉内，燃烧空气以90m/s的速度参与燃烧，对铝堆产生强烈的影响，加速熔化以防止火灾。在气体喷嘴中放置了一个变明点火器。
　　
基于对美国高温燃烧器产品的消化和吸收，我们开发了一种性能优异的高速燃烧器。烟气流量可达180m / s，负荷调节率达到1:20，过量空气比可在0.65-10.8之间。之间调整。
　　
高速燃气燃烧器的技术特点如下：
a)精确的组织燃烧，燃烧效率为99.9%；
b)较宽的运行条件：热负荷调节比为1：20，空气系数为0.5-10；
c）采用分级燃烧，排放的有害气体(NOx)达到国家环保标准；
d）具有烟气喷射器返回功能，废烟气可以从炉内引回并返回炉内;
e）全金属结构，连续使用寿命3年。
　　
4铝炉自动控制技术　
控制系统是改善燃烧、降低能耗、保证工艺要求、增加产品产量和产量的重要保证。最终目的是实现燃烧设备流量、温度、压力、气氛等参数的自动检测和过程控制。
　　
4.1炉膛压力的自动调节控制

合理的火焰炉应该实现微正压操作。

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