蓄熱式熔鋁爐簡介

濟南威光節(jié)能科技有限公司是一家全面掌握蓄熱式燃燒核心技術，擁有多項專有技術，集科研設計、加工制造、施工安裝、調(diào)試維護、技術改造為一體的實體性再生熔鋁爐及保溫爐制造專業(yè)公司，公司專注于再生鋁行業(yè)的蓄熱式熔鋁爐及保溫爐，在長期研發(fā)和實踐中積累了豐厚經(jīng)驗，設計制造窯爐使用壽命超長，充分考慮了窯爐各部位密封、耐火材料膨脹、爐用材料配置與優(yōu)化等等細節(jié)問題，所有窯爐確保先進高效節(jié)能，能耗分等指標優(yōu)于國家特等工業(yè)爐標準，而且外形美觀、堅固耐用、性能穩(wěn)定、全自動操作、價格遠低于進口產(chǎn)品，具有極高的性價比。

蓄熱式燃燒自動控制系統(tǒng)可以通過觸摸屏，靈活設定窯爐的各項熱工參數(shù)，先進的工控電腦PLC自動實現(xiàn)燃燒過程的火焰自動檢測、熄火自動保護、低壓安全切斷、點火程序控制、脈沖燃燒控制、換向控制、溫度自動控制、流量壓力控制、燒成氣氛控制等控制程序，一旦發(fā)現(xiàn)安全異常情況，運行軟件會立即啟動報警信號，提示操作人員處理。

控制系統(tǒng)圖形界面豐富直觀，有實時爐況檢測界面、手動/自動控制操作界面、工藝參數(shù)設置界面、報警參數(shù)設置界面、歷史溫度查詢界面、報警信息匯總界面等等。操作系統(tǒng)可提供自動、半自動、手動、空載共四種監(jiān)控運行模式，以適用各種不同的工況或工藝調(diào)整、設備檢修等的需要。蓄熱式燃燒自動控制系統(tǒng)運行可靠、維護簡單，是目前國際上流行的“傻瓜”型操作系統(tǒng)。

蓄熱式高溫空氣燃燒技術，改造熔鋁爐及保溫爐，不但可以克服常規(guī)熔鋁爐的缺點，而且可以做到節(jié)能、環(huán)保、增產(chǎn)的經(jīng)濟效益和社會效益，對于國家節(jié)約能源、保護環(huán)境具有極其重要的意義。

蓄熱式燃燒工作原理圖

如上圖所示，爐膛外成對布置A/B兩個蓄熱式燃燒器，內(nèi)部填裝具有熱能傳遞、存儲力強的陶瓷蓄熱球，當A燒嘴燃燒時，PLC自動化控制系統(tǒng)控制四通換向閥切換空氣/煙氣流向、天然氣AB燒嘴電磁閥開關，常溫空氣由鼓風機帶動，經(jīng)四通換向閥，進入A燒嘴蓄熱池內(nèi)，在極短時間內(nèi)被蓄熱體加熱到接近爐膛溫度后，卷吸爐內(nèi)煙氣，形成含氧量約為8%的貧氧高溫氣流，同時天然氣閥門A向打開，向其中注入燃料，燃料在此狀態(tài)下充分燃燒；

與此同時，爐膛內(nèi)經(jīng)過燃燒的高溫煙氣經(jīng)過B燒嘴時，熱量被蓄熱池內(nèi)的蓄熱體存儲，低溫煙氣通過四通換向閥排出爐外；通過PLC設定程序，以30—90秒/次的頻率進行往復換向，從而達到節(jié)能以及降低NOx排放。

我公司設計建造的矩形或圓形的各種規(guī)格燃氣蓄熱式高效節(jié)能熔鋁爐和保溫爐，由爐襯耐火材料、爐體鋼結(jié)構(gòu)、爐門及爐門提升機構(gòu)、鋁水流口流槽、蓄熱式燃燒系統(tǒng)及其自動控制系統(tǒng)等設備組成，此套設備具備以下技術優(yōu)勢：

◆即適合新建熔鋁爐及保溫爐，也適合舊型窯爐的蓄熱式技術改造，可保留原爐基礎及鋼結(jié)構(gòu)不動，在舊爐兩側(cè)或同側(cè)增加蓄熱式燃燒器，施工簡單，技術先進成熟可靠。

◆助燃空氣預熱溫度高達1000℃左右，熔化燃料單耗指標在50m3—85m3天然氣/噸鋁以內(nèi)，節(jié)能效益突出，節(jié)約燃料消耗高達30%—70%，運行成本低廉。項目實施后，僅節(jié)能收益就能在半年內(nèi)收回項目投資。

◆煙氣全部從蓄熱體排出，煙氣排放溫度低于120℃—150℃，做到煙氣余熱的極限回收，余熱回收率可達到80%—90%，因此無需輔助煙道設計，無需高煙囪排煙，降低了工程造價。

◆加熱速度快，可使相同尺寸的熔鋁爐，產(chǎn)量提高20%左右。

◆通過組織分層貧氧燃燒，擴展了火焰燃燒區(qū)域，直到爐膛邊界，使爐內(nèi)溫度分布均勻，廢鋁料加熱更加均勻，降低了局部高溫以及富氧環(huán)境對廢鋁料的氧化作用，使金屬鋁的燒損率由2%—3%，降低至0.8%以下，極大地提高了客戶經(jīng)濟效益。

◆大大降低煙氣中NOx的排放，遠低于國家允許排放標準，確保濃度在100ppm以下。

◆項目的自動化程度高，整個燃燒過程可以通過智能溫控儀，或者采用靈活的PLC控制西永，實現(xiàn)全自動控制，包括自動點火、自動調(diào)節(jié)爐膛壓力、自動大/小火運行、自動火焰檢測、系統(tǒng)自動檢測、熄火自動保護、安全自動保護等。

◆項目投資較少，節(jié)能效益顯著，項目投資回收期短，確保在半年內(nèi)通過節(jié)能回收投資。

我公司可根據(jù)客戶提供的熔鋁爐及保溫爐參數(shù)，專業(yè)設計制造符合現(xiàn)場安裝條件的蓄熱式系統(tǒng)及熔鋁爐和保溫爐。爐襯耐火材料可以根據(jù)客戶的實際需求，選擇優(yōu)質(zhì)高鋁耐火磚，或高強度低水泥澆注料及優(yōu)質(zhì)絕熱保溫材料，作為爐襯耐火材料，確保爐體表面溫度≤60℃，節(jié)能效果好，并大大延長熔鋁爐的使用壽命。爐頂可以設計成平頂結(jié)構(gòu)，也可以設計成拱頂結(jié)構(gòu)，以下的爐襯耐火材料配置為兩款典型的拱頂斜門方形爐耐火材料配置方案：

熔化爐及保溫爐爐體鋼結(jié)構(gòu)采用14#槽鋼做骨架，采用8mm厚的Q235鋼板做爐面，相互焊接后，形成一個密封效果好、散熱損失少的鋼性整體，作為熔鋁爐的外圍鋼架結(jié)構(gòu)。爐底采用14#工字鋼及14#槽鋼做框架，框架上封10mm厚的Q235鋼板。

爐底安裝永磁攪拌器的保溫爐，其爐底鋼結(jié)構(gòu)須按鋁水永磁攪拌要求設計，增設20mm厚無磁不銹鋼天窗，并焊有加強筋板，整個爐底耐火材料厚度小于500mm，要求同時兼顧爐底強度和保溫性能，防止鋁水滲透。

爐門殼體由16#槽鋼與16mm厚Q235鋼板焊接而成牢固框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯輕型耐火隔熱材料，并加錨固鉤固定，做到保溫性好、重量輕、牢固。爐門可以做成斜拉爐門或者垂直提升形式。爐門與爐口的密封采用軌道式自重壓緊機構(gòu)和耐火纖維繩軟邊密封裝置，具有使用壽命長、密封效果好等特點，可有效防止爐內(nèi)熱量外溢。并加裝平衡錘配重，通過控制柜面板自動控制爐門升降，爐門升降速度6—8m/min。

每臺爐子配有一至二個鋁水放流口和一套鋁水流槽，用以將鋁水轉(zhuǎn)至鑄造機。經(jīng)科學計算及實踐經(jīng)驗，合理布置流口位置，并采取特殊設計，有效防止鋁水在流口處的阻塞和凍結(jié)，避免延誤生產(chǎn)并對操作人員造成傷害。

如何選擇熔鋁爐的燃氣燃燒方式

1、工業(yè)蓄熱式熔鋁爐的燃燒方式按大類分為三種：動力燃燒、擴散燃燒、過渡燃燒。動力燃燒：即燃氣與空氣混合速度大于化學反應速度，則燃燒過程主要取決于化學反應速度。擴散燃燒：即燃氣與空氣混合速度低于化學反應速度，則燃燒過程取決于混合速度。過渡燃燒：即化學反應與混合速度很接近，則燃燒過程取決于化學反應與混合速度。

2、燃氣燃燒的基本原理。燃氣燃料中的可燃成份（氫氣、一氧化碳、甲烷、碳氫化合物和硫化氫）在一定條件下與氧發(fā)生激烈的氧化作用，并產(chǎn)生大量的熱和光的物理化學反應過程，稱為燃燒。

3、燃氣燃燒氣氛的分類：有氧化焰、中性焰、還原焰。在燃燒過程中大于理論空氣系數(shù)稱氧化焰；接近理論空氣系數(shù)稱中性焰；小于理論空氣系數(shù)稱還原焰。不同產(chǎn)品加熱要求需采用不同的火焰氧化氣氛。

4、哪一種燃燒方式燃燒最充分？火焰溫度高，動力燃燒（全預混），其次為過度燃燒（半預混二次助燃燃燒），再次為擴散式燃燒。此三種燃燒方式從目前技術水平來分析，全預混燃燒方式適合窯爐溫度較低的間斷燃燒，如生活鍋爐。高溫窯爐連續(xù)作業(yè)盡量采用半預混二次助燃燃燒。從燃燒技術發(fā)展的狀況來分析，擴散式燃燒被逐步取代是時間問題。

蓄熱式熔鋁爐工作原理

熔鋁爐蓄熱式燃燒系統(tǒng)由蓄熱式燃燒器（包括蓄熱燒嘴、燃料燒嘴、蓄熱體）、空氣/煙氣換向閥、燃料換向閥、燃料供應管道及管件、助燃空氣管道及鼓風機、煙氣排放管道及引風機、壓縮空氣管道及空壓機，以及蓄熱式燃燒自動控制系統(tǒng)等設備組成。一對兩個蓄熱式燃燒器，分布在窯爐兩側(cè)或者同側(cè)，配合換向閥自動切換空氣和煙氣的流向，完成蓄熱體的蓄熱與放熱的過程，達到節(jié)能高效燃燒的目的。

成對布置的A/B兩個蓄熱式燃燒器內(nèi)，裝填有傳熱能力與含熱能力都很強的陶瓷蓄熱體。當B位燒嘴燃燒時，常溫空氣由鼓風機帶動，經(jīng)過空氣/內(nèi)的周圍煙氣，形成一股含氧量大大低于21%的稀薄貧氧高溫氣流，同時往貧氧高溫空氣中注入燃料（燃油或燃氣），燃料在貧氧（5～15%）狀態(tài)下實現(xiàn)充分燃燒；

與此同時，爐膛內(nèi)燃燒過后的高溫煙氣經(jīng)過另一個蓄熱式燃燒器A時，將顯熱儲存在蓄熱式燃燒器A的蓄熱體內(nèi)，煙氣熱量被蓄熱體吸收，然后以150左期進行切換，使A/B兩個蓄熱室內(nèi)的蓄熱體處于蓄熱與放熱交替工作狀態(tài)，一個燒嘴在燃燒時，另一個燒嘴起到排煙口的作用。如此周而復始變換，通過蓄熱體這一媒介，吸收高溫煙氣的物理熱，并釋放給助燃空氣，使得排出的煙氣余熱絕大部分被充分回收利用，從而達到大幅度節(jié)能和降低NOx排放量的目的。以上動作的執(zhí)行均由一套先進的PLC自動化控制系統(tǒng)完成。