鋁扁錠推進(jìn)式加熱爐迎風(fēng)混合燃燒技術(shù)

1、FS 精編解決方案 | SOLUTION TEMPLATE編號(hào)：SM-ZD-88920鋁扁錠推進(jìn)式加熱爐迎風(fēng)混合燃燒技術(shù)Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as tocoordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.編制：審核：批準(zhǔn)：本文檔下載后可任意修改鋁扁錠推進(jìn)式加熱爐迎風(fēng)混合燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介：該方案資料適用于公司或組織通過合理化地制定計(jì)劃，達(dá)成上下級(jí)或不同的人員 之間形成統(tǒng)一

2、的行動(dòng)方針，明確執(zhí)行目標(biāo)，工作內(nèi)容，執(zhí)行方式，執(zhí)行進(jìn)度，從而使整 體計(jì)劃目標(biāo)統(tǒng)一，行動(dòng)協(xié)調(diào)，過程有條不紊。文檔可直接下載或修改，使用時(shí)請(qǐng)?jiān)敿?xì)閱 讀內(nèi)容。鋁加工行業(yè)扁錠熱軋前的立推式鋁錠加熱爐，按供熱方式可分為兩種：一種是電加熱的熱風(fēng)循環(huán)加熱爐，通過電加 熱器使電能轉(zhuǎn)化成熱能來加熱鋁錠；另外一種是燃?xì)饧訜岬?加熱爐，天然氣通過燃?xì)鉄烊紵蔁崮軄砑訜徜X錠。天 然氣為一次能源，與電加熱相比，運(yùn)行成本更低，更節(jié)能， 越來越多的鋁加工企業(yè)選用天然氣作為鋁錠加熱爐的燃料。由于鋁錠黑度較小，加熱主要以對(duì)流換熱為主。 目前, 加熱爐均采用強(qiáng)制熱風(fēng)循環(huán)的方式加熱鋁錠，而改善爐溫和 鋁錠溫度均勻性的一般方法有

3、：提高與鋁錠進(jìn)行熱交換的 高溫氣體的物理特性，如溫度均勻性、氣流速度和爐膛內(nèi)風(fēng) 速的均勻性；優(yōu)化燒嘴的控制方式，提高爐膛溫度的控制 精度。在生產(chǎn)實(shí)際中，通常，燒嘴采用一對(duì)一的控制手段， 使燒嘴的溫控精度達(dá)到工藝要求。改進(jìn)爐子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提 高循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，在爐底沿鋁錠長(zhǎng)度方向均勻布置噴口，使 得噴口處高溫氣體速度更加均勻，強(qiáng)制高溫氣體沿噴口方向 垂直向上實(shí)現(xiàn)與鑄錠之間雙面平板式加熱。隨著科技進(jìn)步和鋁加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于鋁合金性 能要求越來越高。鋁錠加熱爐作為鋁加工的重要設(shè)備之一， 其爐溫和料溫均勻性對(duì)鋁合金性能影響很大，因此進(jìn)一步提 高加熱爐的爐溫和料溫均勻性變得越來越迫切。在生產(chǎn)實(shí)際中，燒嘴通

4、常采用一對(duì)一的控制方式，保證燒嘴的溫控精度達(dá)到要求。提高循環(huán)風(fēng)機(jī)循環(huán)風(fēng)量和在爐 底沿鑄錠長(zhǎng)度方向均勻布置噴口，可以得到噴口各點(diǎn)速度均 勻的高速氣體，從而保證鑄錠的加熱均勻性。而對(duì)于直燃加熱的加熱爐，盡管燒嘴控溫精度和噴 口風(fēng)速得到保證，但是燒嘴燃燒后的高溫燃燒產(chǎn)物與循環(huán)爐 氣（與鑄錠換熱后的低溫?zé)煔猓┲g的混合位置和角度，直 接影響到煙氣溫度均勻性，導(dǎo)致鑄錠加熱溫度不均，是生產(chǎn) 中急需解決的重要問題。根據(jù)傳熱學(xué)理論，逆流熱交換效果要好于順流熱交 換方式。筆者從燃燒產(chǎn)物與循環(huán)爐氣之間的混合角度由發(fā)，提由一種新穎的技術(shù)方案一一迎風(fēng)混合燃燒技術(shù)，通過改變燒嘴的安裝方式及位置，改變?nèi)紵a(chǎn)物與循環(huán)爐氣之

5、間的混 合角度，旨在使燃燒產(chǎn)物與循環(huán)爐氣混合更為均勻，改善鋁 錠溫度均勻性，降低鋁錠加熱后的溫差，進(jìn)一步提高加熱質(zhì) 量。迎風(fēng)混合燃燒裝置結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)鋁錠加熱爐迎風(fēng)混合燃燒裝置，包括循環(huán)風(fēng)機(jī)和燒嘴，具安裝具有如下特點(diǎn)：循環(huán)風(fēng)機(jī)安裝在加熱爐的爐頂， 燒嘴安裝在加熱爐的左右側(cè)墻上，燒嘴傾斜向上安裝（甚至 水平安裝）與風(fēng)機(jī)的送風(fēng)通道相對(duì)，燒嘴的安裝角度與安裝 區(qū)間內(nèi)風(fēng)道的氣流風(fēng)向一致。該鋁錠加熱爐迎風(fēng)混合燃燒裝置中燒嘴為高速燒嘴，其可以保證燒嘴在循環(huán)風(fēng)機(jī)由口處的高壓環(huán)境下正常燃燒，燒嘴前燃料和助燃空氣的壓力P實(shí)=P標(biāo)+ P爐，循環(huán)風(fēng)機(jī)為高溫高壓大風(fēng)量的離心式風(fēng)機(jī)，配合風(fēng)機(jī)分配器的使用，風(fēng) 量分配得更加均

6、勻。P實(shí)一-燒嘴正常工作時(shí)嘴前實(shí)際需要標(biāo)定的壓力；P標(biāo)一-無背壓時(shí)燒嘴前標(biāo)定壓力， 為燒嘴所需壓力；P爐-一燒嘴安裝處爐壓，可通過高溫離心風(fēng)機(jī)參數(shù) 和循環(huán)熱風(fēng)的路徑計(jì)算由。下面結(jié)合附圖對(duì)本燃燒裝置進(jìn)一步說明：圖1 :迎風(fēng)混合燃燒裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖中各序號(hào)標(biāo)記的含義為：1 -循環(huán)風(fēng)機(jī)；2 -燒嘴;3 -加熱爐的側(cè)墻。圖1如圖1所示，鋁錠加熱爐迎風(fēng)混合燃燒裝置，包括 循環(huán)風(fēng)機(jī)1和燒嘴2,循環(huán)風(fēng)機(jī)1安裝在加熱爐的爐頂，燒 嘴安裝在加熱爐的側(cè)墻 3上，左側(cè)墻和右側(cè)墻均安裝有燒嘴； 燒嘴的安裝方向呈傾斜向上與風(fēng)機(jī)的送風(fēng)通道相對(duì)，燒嘴的 安裝角度與安裝區(qū)間內(nèi)風(fēng)道的氣流風(fēng)向保持一致。爐子生產(chǎn)時(shí)，經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)

7、產(chǎn)生的高壓氣體將燒嘴燃 燒后形成的規(guī)則的火焰形狀打散，高溫燃燒產(chǎn)物與高壓低溫 氣體迎面逆流充分混合后進(jìn)入爐膛兩側(cè)的風(fēng)道，混合后的氣 體溫度均勻，進(jìn)入爐底，并從爐底噴口高速噴生與鋁錠進(jìn)行充分的熱交換。該混合裝置使得燒嘴具有自身預(yù)熱功能。燃燒裝置在結(jié)構(gòu)上將循環(huán)氣體分為兩路，一路沿主要通道進(jìn) 行爐內(nèi)熱風(fēng)循環(huán)，與燒嘴燃燒后的高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，另 一路則在爐壓的作用下進(jìn)入排放通道，這部分氣體沿上層排 風(fēng)通道進(jìn)入燒嘴的排氣裝置內(nèi)，燃燒產(chǎn)物通過排氣裝置內(nèi)燒 嘴與燒嘴套筒中間的縫隙夾層，沿?zé)旎鹧嫦喾捶较蚺欧诺?爐外。這樣，燒嘴套筒作為熱交換的媒體，在煙氣逆向沿?zé)?嘴套筒排放過程中，預(yù)熱進(jìn)入燒嘴的處于燒嘴套

8、筒內(nèi)側(cè)冷的 助燃空氣，在爐子不配備換熱器的情況下，通過迎風(fēng)混合燃 燒裝置在結(jié)構(gòu)上的獨(dú)特設(shè)計(jì)，也可以使燒嘴達(dá)到自身預(yù)熱的 效果，從而降低煙氣排放溫度、提高爐子熱效率的目的，達(dá) 到節(jié)能減排的效果。見圖 2圖2鋁錠的溫度均勻性是加熱爐的一項(xiàng)重要考核指標(biāo)， 是鋁錠在加熱爐內(nèi)加熱時(shí)影響加熱質(zhì)量的關(guān)鍵因素。迎風(fēng)混 合燃燒混合有助于改善爐溫的均勻性，提高鋁錠的溫度均勻 性，該指標(biāo)由過去的土 5c提高到土 4C,為熱軋主機(jī)提供溫度 適宜、能滿足要求的加熱鋁錠，改善鋁錠的溫度均勻性，提高產(chǎn)品合格率。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，風(fēng)機(jī)參數(shù)和燒嘴類型的選擇按以下步驟進(jìn)行：1）據(jù)爐子循環(huán)氣流路徑，計(jì)算沿途阻力損失，確定循環(huán)風(fēng)機(jī)的最低

9、氣壓。2）根據(jù)爐膛尺寸和噴口速度要求，確定循環(huán)風(fēng)機(jī)的流量。3）定循環(huán)風(fēng)機(jī)參數(shù)并選型。4）算燒嘴燃燒空間內(nèi)的風(fēng)速和風(fēng)壓。5）選擇合適的燒嘴類型。6）根據(jù)燃燒種類和功率大小選擇合適的燒嘴。迎風(fēng)混合燃燒技術(shù)實(shí)際使用效果蘇州新長(zhǎng)光熱能科技有限公司為國(guó)內(nèi)3家公司提供了 6臺(tái)大噸位立推式鋁錠加熱爐，均應(yīng)用了該迎風(fēng)混合燃燒技術(shù)，全部投產(chǎn)并交付使用。實(shí)踐表明，使用該迎風(fēng)混合燃 燒技術(shù)后效果顯著，有效解決了高溫狀態(tài)下鋁錠在爐內(nèi)加熱時(shí)的局部過熱問題，降低了鋁錠加熱后的溫差，改善了溫度均勻性，提高了加熱質(zhì)量，并且節(jié)約了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯。采用迎風(fēng)混合燃燒裝置相對(duì)于以往的其他換熱方式相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）提

10、高鋁錠的溫度均勻性，降低鋁錠加熱或均熱后 的溫差。2）解決了高溫狀態(tài)下鋁錠在爐內(nèi)加熱時(shí)的局部過熱問題。3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需要單獨(dú)的換熱器，爐頂管路布置 整齊，方便操作維修。4）熱效率高，減少了燃料消耗，節(jié)能減排，節(jié)約生產(chǎn)成本。但需要注意地方：1）要求爐子內(nèi)殼全部采用分塊焊接的箱式結(jié)構(gòu)，制 作工作量相對(duì)較大。2）該燒嘴的布置形式，對(duì)燒嘴本身要求較高：1要求火焰不能太長(zhǎng)，大火控制在800mm 以內(nèi)為宜。2火焰要第9頁/總9頁精編解決方案 | SOLUTION TEMPLATE有足夠的強(qiáng)度和剛性，不易被高溫?zé)釟饬鞔禍?。鑄錠的溫度均勻性是加熱爐的關(guān)鍵考核指標(biāo)，是鑄錠在加熱爐內(nèi)加熱時(shí)影響加熱質(zhì)量的關(guān)鍵因素。實(shí)際使用情況表明，迎風(fēng)混合燃燒混合有助于改善爐溫的均勻性，解決了高溫