高温空气燃烧技术在熔铝炉上的应用研究

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1、鞍山科技大学硕士学位论文高温空气燃烧技术在熔铝炉上的应用研究姓名：陈巍申请学位级别：硕士专业：冶金工程指导教师：张崇民;徐立伟20060317鞍山科技大学工程硕士论文摘要高温空气燃烧技术在熔铝炉上的应用摘要铝及铝合金的熔炼是铝加工企业生产中的第一道重要工序，而熔铝炉是熔铸机组的关键设备，也是工厂中的主要耗能设备，在生产能耗中占有很大的比例，在一些企业铸轧板材生产中其重油消耗达到总能耗的50％左右。因此对企业来讲，熔炼的基本目的就在于用最经济的设备、工艺手段和最低的消耗为铸造提供高质量的金属熔体。即在高生产率和低消耗条件下，生产出化学成分合格、气体和非金属夹杂物含量符合制品要求，

2、且温度适宜的优质熔体。常用的熔铝炉节能技术以强化加热方式和回收烟气余热预热助燃空气来提高炉子热效率，确保熔炼过程中最少的直接燃料消耗。其具体措施包括：(1)采用高速或亚高速烧嘴对炉料进行冲击加热，提高燃烧效率，强化炉内传热；(2)采用烟道换热器回收烟气余热，提高风温；(3)采用自身预热式烧嘴等。根据铝的熔炼特性，如何提高熔铝炉的热效率，降低其能耗及大力开发和推广少无氧化熔炼技术，减少烧损成为该行业的主要节能方向。无疑随着高温空气燃烧技术的成熟和推广，在熔铝炉上应用此项技术成为可能，而且必将逐步成为解决该行业节能的主要技术手段。蓄热式燃烧技术是20世纪80年代以来发展起来的高效回

3、收高温烟气余热技术。进入90年代后，在原技术高效节能的基础上，通过实现低N0x排放而发展了高温空气燃烧技术(HTAC)，这是近年来热工领域中最令人瞩目的技术之一。该项技术在提高火焰炉热效率，降低污染物排放，扩大低能质燃料的使用领域等方面具有很大优势。高温空气燃烧是集烟气直接进炉循环、空(燃)气预热和燃烧改善三种节能作用于一体的而具有最高节能效果的燃烧方式，高温空气燃烧技术发展很快，国内在冶金、机械等领域广泛应用了这项技术，未来的应用前景依然广阔。由于熔铝圆炉排烟温度较高，在火焰熔铝圆炉上应用高温空气燃烧技术，为其节能起到了积极的推动作用，近年来，高温空气燃烧技术随着换向阀及蓄热

4、体的不断发展完善已趋于成熟，该技术应用到火焰熔铝炉上己成为必然。2000年鞍山热能研究院在华北铝业有限公司国家重点科研项目——铝板超薄快速铸轧机的——T一鞍山科技大学工程硕士论文摘要配套设备—25吨熔铝炉设计中采用了蓄热式燃烧技术。本文以铝及铝合金的熔炼设备——髂铝圆炉为研究对象，介绍了熔铝圆炉节能技术的发展过程，着重阐述了鞍山热能研究院的研究成果即高温空气燃烧技术在熔铝炉上的应用，并对结果进行了分析。研究结果表明：将高温空气燃烧技术应用在熔铝炉上是符合铝的熔炼特性的最佳节能措施，熔铝炉的节能应从节燃(降低燃料消耗)、节料(降低铝的氧化烧损)两方面考虑，火焰熔铝炉应尽可能利用烟

5、气余热来预热助燃空气，同时该技术在熔铝炉上的工程应用还有待进一步的完善。关键词：熔铝炉；蓄热式燃烧；高温空气燃烧技术；节能措施；应用研究鞍山科技大学工程硕士论文ABSTRACTApplicationofHTACTechniqueinAluminiumMeltingFurnaceABSTRACTSmeltingaluminumandAvionalisthefirstimportantprocedureinfabricatingfactories．Moreover,aluminummeltingfurnaceisthekeyequipmentinthesmeltingandthem

6、ainenergyconsumptionfacilities．AluminummeltingfBrnaceoccupieshighproportionofenergyconsumption．Forexample，theheavyoilconsumedinafurnaceisabout50％ofgeneralenergyconsumptioninsomeenterpriseswhoproducecast—rollingplate．Sotoenterprise．theaimofsmeltingistoofferhighqualitymetalmeltfurfoundrywitllt

7、hemosteconomicalequipment，Techniqueandthelowestconsumption．Thatmeansthehi曲qualityhotmetal谢tlleligibilitiesinchemicalcomponent，contentofgasandmetalloidinclusionandcondigntemperaturecanbeproducedundertheconditionsofhighproductivityandlowconsumption．T