蓄热式立式金属镁还原炉制造技术

本发明专利技术涉及一种金属镁还原炉，尤其是涉及一种还原罐呈立式的蓄热式立式金属镁还原炉，由炉膛、炉顶、炉墙、烧嘴、还原罐、炉底蓄热室和风机组成，其特征是：沿炉宽方向上的两端底部对应的布置有若干对双蓄热烧嘴，在两端炉底部形成蓄热室Ⅰ和蓄热室Ⅱ，两端各安装二个换向阀，换向阀与蓄热室Ⅰ、蓄热室Ⅱ和风机通过炉外的管路和换向控制系统连接，所述炉膛内的还原罐采用垂直方式布置，上部进料，下部出渣；本发明专利技术能耗低、炉内温度均一、燃烧方式独特、环保效果好、延长了炉子的使用寿命、提高燃烧效率、降低了烟气的热量损失、提高生产能力、降低成本、安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属镁还原炉，尤其是涉及一种还原罐呈立式的蓄热式立式金属镁还原炉。
技术介绍
传统金属镁还原炉一般采用返热加热还原罐的结构，这种传统结构的还原炉中的火焰和烟气翻过挡火墙进入炉膛，自上而下经过还原罐，很快的由吸火孔排出炉膛，排烟温度高达1200℃左右，不能很好的回收利用，能源浪费严重。此外，传统的金属镁还原炉以原煤为燃料，燃烧效率低下，污染严重，而且这种燃烧方式导致金属镁还原炉炉膛内温度不均，燃烧温度控制不灵活，造成还原罐的使用寿命短，生产出的成品金属镁品质不高。现有的金属镁还原炉炉内无用空间大，还原罐的支撑墙占据较大空间，影响热传导；炉体采用耐火砖砌筑，并直接排烟，热量损失巨大；还原罐水平放置，在长期高温高真空条件下易发生变形，使装出料受阻，最终影响使用寿命水平填装，很难将物料装实，往往出现装填不实影响受热的均匀性，从而影响反应的均匀性；在炼镁过程中，还原罐上部易积尘，长时间使用积尘严重，影响热传导；还原炉加热主要采用煤炭或发生炉煤气直接燃烧，没有除尘设施；煤气采用低技术含量的简易烧嘴，燃料燃烧不充分，产生大量的有害气体和工业粉尘，污染环境。装料时，工人用长杆推入反应物料，出料时，再用长杆将物料一点一点掏出，装卸物料都在还原罐一端进行，操作时间长，环境恶劣，劳动强度大，人员集中，易出现安全事故。
技术实现思路
本专利技术是克服现有技术的不足，提供一种能耗低、炉内温度均一、燃烧方式独特、环保效果好、延长了炉子的使用寿命、提高燃烧效率、降低了烟气的热量损失、提高生产能力、降低成本、安全可靠的蓄热式立式金属镁还原炉。本专利技术通过如下方式实现一种蓄热式立式金属镁还原炉，由炉膛、炉顶、炉墙、烧嘴、还原罐、炉底蓄热室和风机组成，其特征是沿炉宽方向上的两端底部对应的布置有若干对双蓄热烧嘴，在两端炉底部形成蓄热室I和蓄热室II，两端各安装二个换向阀，换向阀与蓄热室I、蓄热室II和风机通过炉外的管路和换向控制系统连接；所述炉膛内的还原罐采用垂直方式布置，上部进料，下部出渣； 还原炉的运行方式为，左侧的蓄热烧嘴在燃烧，参与燃烧的气体经过蓄热室中已被蓄有热量的陶瓷小球，被加热后喷入炉内燃烧，右侧蓄热室的陶瓷小球进行排烟吸热，回收流经它的烟气中的余热，经过一个系统换向后，右侧的蓄热室工作在放热状态，加热流经它的气体，左侧蓄热室工作在吸热状态，吸收流经左侧蓄热体烟气中的显热，通过换向系统不断的切换工作状态，左右两侧的蓄热室可以把烟气中的显热传递给工作气体；所述炉膛内的还原罐平均分为四排，每排还原罐体间隔一定距离；在沿炉宽方向上的两端炉墙上对应设置两对所述空气、煤气一体式蓄热烧嘴；在沿炉宽方向上的两端炉墙上设置两个用来点火烘炉和低温长明火的点火烧嘴，每个烧嘴设置一个单独的手动调节/切断可自由地调节/切断该烧嘴的气体流量阀门；所述换向阀为空气---烟气和煤气---烟气的二位三通换向阀，该阀与所述双蓄热烧嘴的空气、煤气蓄热室直接连接，同时与外部空气、煤气源及空气排烟、煤气排烟管道相连；所述还原罐的材质为Cr25Ni20。本专利技术有如下效果1)燃烧方式独特、环保效果好、延长了炉子的使用寿命在传统燃烧中，燃料和空气是通过一个烧嘴喷入炉膛内的，燃料和空气有较好的掺混，混合可燃气体在炉膛内形成火焰，这种火焰燃烧在距喷口一定距离处有温度和热流量的高点，而本专利技术提供的蓄热式燃烧中，如果燃料预热温度很高，采用燃料和空气的掺混燃烧将造成火焰高温点温度太高，炉温不均，因此本专利技术蓄热式燃烧采用完全不同的燃烧组织方式，让空气和煤气通过相隔一定距离的喷口分别喷入炉膛，避免火焰出现高温点，同时使燃烧反应区的氧含量一直保持在低水平，抑制NOX污染物的产生，这种特殊的燃烧方式将炉膛整体作为一个反应器，燃料和空气的氧化反应遍及整个炉膛，没有传统燃烧方式所具有的可见火焰和其特有的火焰高温区，整个炉内温度十分均匀，这种燃烧方式彻底解决了高预热温度下燃烧所造成的高污染问题，同时，炉温均匀和消除局部高温改善了加热工艺，提高产品质量，延长了炉子的使用寿命。2)提高燃烧效率、降低了烟气的热量损失、提高产品质量本专利技术采用蓄热式燃烧方式，空煤气呈幕墙式喷入，然后充分混合进行燃烧，炉内温度十分均匀，燃料充分燃烧，有害气体大幅减少，且大大降低了排烟温度，由原来的900℃以上降低到150℃以下，充分回收热量，并改善生产及周边环境，不仅提高燃烧的燃烧率，而且降低了烟气的热量损失，提高了产品的质量，延长了炉子的使用寿命。3)结构独特、还原罐使用寿命长本专利技术的炉型采用全新的结构，两端蓄热式加热，幕墙式喷入燃烧，还原罐采用垂直布置，上部进料，底部出渣，还原罐材质使用Cr25Ni20，增强高温状态下罐体的强度及耐磨性，并大幅度提高罐体的使用寿命。4)提高生产能力、降低成本本专利技术提供的还原炉以热值为3400kcal/Nm3的煤气为燃料，并将空气、煤气双预热到900℃以上高温后，再喷入炉膛内进行燃烧，可在低氧下进行迅速燃烧，反应遍布整个炉膛，没有局部高温区。这样可使炉膛温度快速升高到反应温度，并稳定在工艺要求范围内，大量节约煤炭能源，因此不但可以提高镁还原炉的生产能力。而且降低成本。5)安全可靠本专利技术采用蓄热式烧嘴形式，煤气蓄热烧嘴和空气蓄热烧嘴平行喷入炉内，使煤气和空气在炉膛之外没有相遇的可能性，减少了安全隐患；采用陶瓷小球为蓄热体，换向周期长，煤气浪费少，从而使烟气中的煤气含量低；采用了集中和分散式的混合型换向形式，故障点少，维护方便，炉内燃烧安全可靠。6)本专利技术采用在两端炉墙上的双蓄热烧嘴进行供热，整个还原炉在沿炉宽方向上设置六个供热点。还原炉设置两个点火烧嘴用来点火烘炉和低温长明火，每个烧嘴设置一个单独的手动调节/切断阀们，可自由地调节/切断该烧嘴的气体流量，同时也为维护提供方便。在煤气、空气总管路中设置一个电动调节阀们，可调节主管道的气体流量。煤气主管道上面设置一个煤气快切阀，保证煤气使用安全。7)现场施工非常方便、保温效果好，密封性能好本专利技术的一体式蓄热烧嘴采用内置式，蓄热体放置在炉墙内部，每侧各两个煤气蓄热室、两个空气蓄热室，全炉共8个蓄热室，蓄热室与炉墙一体浇注，现场施工非常方便，烧嘴全部埋在炉墙内，保温效果好，密封性能好。8)节能本专利技术的炉体采用高保温材料，使保温阶段的热能耗降到最低，大大减少了由于炉体散热而损失的热量。炉内温度的均匀性较传统的金属镁还原工艺大大提高，消除了局部高温点，延长了炉子和还原罐的使用寿命。采用蓄热式燃烧方式，排烟温度降低了1000℃左右，按加热装置热平衡计算，至少可以节约50％的燃料。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施例方式一种蓄热式立式金属镁还原炉，由炉膛1、炉顶2、炉墙3、烧嘴4、还原罐5、炉底蓄热室6和风机7组成，如图1所示沿炉宽方向上的两端底部对应的布置有若干对双蓄热烧嘴4，在两端炉底部形成蓄热室I8和蓄热室II9，两端各安装二个换向阀13，换向阀13与蓄热室I8、蓄热室II9和风机7通过炉外的管路10和换向控制系统11连接，炉膛1内的还原罐5采用垂直方式布置，上部进料，下部出渣，炉膛1内的还原罐5平均分为四排，每排还原罐5体间隔一定距离，在沿炉宽方向上的两端炉墙3上对应设置两对所述空气、煤气一体式蓄热烧嘴4，在沿炉宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄热式立式金属镁还原炉，由炉膛（１）、炉顶（２）、炉墙（３）、烧嘴（４）、还原罐（５）、炉底蓄热室（６）和风机（７）组成，其特征是：沿炉宽方向上的两端底部对应的布置有若干对双蓄热烧嘴（４），在两端炉底部形成蓄热室Ⅰ（８）和蓄热室Ⅱ（９），两端各安装二个换向阀（１３），换向阀（１３）与蓄热室Ⅰ（８）、蓄热室Ⅱ（９）和风机（７）通过炉外的管路（１０）和换向控制系统（１１）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：辛卫亚，李文胜，
申请(专利权)人：宁夏华源冶金实业有限公司，北京恒拓能源与环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：64[中国|宁夏]