[实用新型]一种带烟气自回流的纯氧燃烧铝熔化设备

说明书

本实用新型公开了一种带烟气自回流的纯氧燃烧铝熔化设备，包括炉体，炉体内设置有炉内衬，炉体上设置有N个纯氧燃烧器，N≥1，纯氧燃烧器布置在炉墙中上部，在垂直方向上与炉体内铝水面夹角呈0‑90°，对应每个纯氧燃烧器上方的炉墙处分别设置有排烟口。纯氧燃烧铝熔化设备燃烧器得益于燃气和氧气自身高压高速，燃烧器出口火焰喷射速度较高，可形成高速喷射烟气流。高速高温烟气在炉膛内形成强搅拌循环，在与炉内衬、铝液表面充分接触后将热量传导至炉内衬及铝水中，促进固体铝的快速均匀熔化，速度及动能衰减后回流至纯氧燃烧器上方的排烟口排出，提升热量利用效率。

技术领域

本实用新型涉及铝熔化设备制造技术领域，尤其涉及一种带烟气自回流的纯氧燃烧铝熔化设备。

背景技术

目前，铝行业中大规模使用的铝熔化设备大多采用蓄热式燃烧，相较于传统的无蓄热常规燃气和冷风空气燃烧，吨铝熔化所需燃气耗量有所降低。但是蓄热式燃烧燃气消耗量已经达到了瓶颈，无法再次向下突破，以1吨固体铝熔化为例，采用蓄热式燃烧器需要消耗天然气52Nm³-58Nm³，同时蓄热式燃烧器的氮氧化物排放量普遍都在350mg/m³以上。随着能源燃气价格的不断上涨，环保排放标准越来越严格，蓄热式燃烧已无法满足降本增效绿色环保需求。

且蓄热式燃烧铝熔化设备由于采用燃气和空气助燃，需要配置助燃风机和强制排烟风机，同时需要配置大功率空开及变频驱动控制系统，风机设备投入成本及风机运行电力消耗成本增加的同时，故障点也相应增加，工人配置数量及工人作业检修强度也大幅度提升。

蓄热式燃烧铝熔化设备燃烧器需要依靠蓄热箱体内的蓄热球对助燃空气进行预热，同时由于铝熔炼时粉尘较大，粉尘覆盖在蓄热球表面后会影响蓄热球蓄热及放热效果，助燃空气预热温度随之受影响，此时就需要清洗更换蓄热球。一般蓄热球清洗更换周期为1-1.5个月。更换清洗蓄热球需要消耗大量的人力，人工成本及作业强度增加。破损的蓄热球需要淘汰更换，采购维护成本增加。且更换蓄热球期间，铝熔化设备无法工作，影响车间正常生产。

蓄热式燃烧铝熔化设备一般配置1对2套蓄热式燃烧器，2套燃烧器定义为A燃烧器和B燃烧器，工作流程为：A燃烧器燃烧、B燃烧器排烟；当蓄热球无法蓄热，排烟温度高于200℃-250℃时，燃烧系统换向，即A燃烧器排烟、B燃烧器燃烧。根据上述工作流程，蓄热式燃烧铝熔化设备燃烧始终是1套燃烧器燃烧，1套燃烧器排烟，在炉膛内部及铝水表面，会出现受热不均及局部高温点，内衬寿命及铝水熔化质量会受影响。

蓄热式燃烧铝熔化设备所用蓄热式燃烧器体积庞大，往往单侧炉墙只能布置1-2套蓄热式燃烧器，且系统管路复杂，不利于设备检修维护及设备空间利用。

蓄热式燃烧铝熔化设备炉膛排烟口一般设置在非燃烧器侧墙的其他炉墙及炉顶处，烟气在炉内循环后通过排烟口排出，不带烟气自回流。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型设计了一种带烟气自回流的纯氧燃烧铝熔化设备。

本实用新型采用如下技术方案：

一种带烟气自回流的纯氧燃烧铝熔化设备，包括炉体，炉体内设置有炉内衬，炉体上设置有N个纯氧燃烧器，N≥1，纯氧燃烧器布置在炉墙中上部，在垂直方向上与炉体内铝水面夹角呈0-90°，对应每个纯氧燃烧器上方的炉墙处分别设置有排烟口。

作为优选，所述排烟口的排烟通道对应纯氧燃烧器方向平行设置。

作为优选，所述炉体的截面形状为矩形或圆形。

作为优选，所述炉体为固定式或倾动式。

作为优选，倾动式炉炉体带倾动系统，倾动系统包括炉体前墙两侧各布置的1根油缸，以及位于炉体后墙两侧的转轴支架，通过油缸伸缩实现炉体以炉体后墙两侧转轴支架的轴心为圆心倾起与落下。