鋁扁錠推進(jìn)式加熱爐迎風(fēng)混合燃燒技術(shù)

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(guò)電加熱器使電能轉(zhuǎn)化成熱能來(lái)加熱鋁錠；另外一種是燃?xì)饧訜岬募訜釥t，自然?氣通過(guò)燃?xì)鉄烊紵蔁崮軄?lái)加熱鋁錠。自然?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(lái)越多的鋁加工企業(yè)選用自然?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，加熱爐均采納強(qiáng)制熱風(fēng)循環(huán)的方式加熱鋁錠，而改善爐溫柔鋁錠溫度勻稱(chēng)性的一般方法有：①提高與鋁錠進(jìn)行熱交換的高溫氣體的物理特性，如溫度勻稱(chēng)性、氣流速度和爐膛內(nèi)風(fēng)速的勻稱(chēng)性；②優(yōu)化燒嘴的掌握方式，提高爐膛溫度的掌握精度。在生產(chǎn)實(shí)際中，通常，燒嘴采納一對(duì)一的掌握手段，使燒嘴的溫控精度達(dá)到工藝要求。③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)度方向勻稱(chēng)布置噴口，使得噴口處高溫氣體速度更加勻稱(chēng)，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)的進(jìn)展，對(duì)于鋁合金性能要求越來(lái)越高。鋁錠加熱爐作為鋁加工的重要設(shè)備之一，其爐溫柔料溫勻稱(chēng)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柔料溫勻稱(chēng)性變得越來(lái)越迫切。

在生產(chǎn)實(shí)際中，燒嘴通常采納一對(duì)一的掌握方式，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)度方向勻稱(chēng)布置噴口，可以得到噴口各點(diǎn)速度勻稱(chēng)的高速氣體，從而保證鑄錠的加熱勻稱(chēng)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勻稱(chēng)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(wèn)題。

依據(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動(dòng)身，提出一種新奇的技術(shù)方案——迎風(fēng)混合燃燒技術(shù)，通過(guò)轉(zhuǎn)變燒嘴的安裝方式及位置，轉(zhuǎn)變?nèi)紵a(chǎn)物與循環(huán)爐氣之間的混合角度，旨在使燃燒產(chǎn)物與循環(huán)爐氣混合更為勻稱(chēng)，改善鋁錠溫度勻稱(chēng)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，其安裝具有如下特點(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)向全都。

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)出口處的高壓環(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)，協(xié)作風(fēng)機(jī)安排器的使用，風(fēng)量安排得更加勻稱(chēng)。

P實(shí)燒嘴正常工作時(shí)嘴前實(shí)際需要標(biāo)定的壓力；

P標(biāo)無(wú)背壓時(shí)燒嘴前標(biāo)定壓力，為燒嘴所需壓力；

P爐燒嘴安裝處爐壓，可通過(guò)高溫離心風(fēng)機(jī)參數(shù)和循環(huán)熱風(fēng)的路徑計(jì)算出。

下面結(jié)合附圖對(duì)本燃燒裝置進(jìn)一步說(shuō)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。

<imgalt=“鋁扁錠推動(dòng)式加熱爐迎風(fēng)混合燃燒技術(shù)”src=“/UploadFiles/2015001/20154/Tech/201504252230224446.png”/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)向保持全都。

爐子生產(chǎn)時(shí)，經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高壓氣體將燒嘴燃燒后形成的