国外铝工业炉窑新型燃烧技术的发展与应用（一）

发布日期：2018-01-01 作者：点击：

焦炉煤气燃烧器

　　天然气，石油和电力这些宝贵的能源未来将会变得越来越稀少，乃至逐渐耗尽。国内外的结果均表明，采用再生金属替代初生金属，是一种节能的有效措施和关键途径。在金属回收熔炼过程中，燃烧系统的优劣是影响能源消耗多少的关键因素。在目前的铝加工和再生铝的工业生产中，一般采用空气-燃料燃烧系统。如今，全球竞争的压力逐步加大，要求减少温室气体排放和愈加频繁的环保督察，及日益上涨的燃料价格都使得铝工业越来越关注提高能源效率和降低生产成本。纯氧燃烧工艺技术就是在这一背景下发展起来的新型燃烧技术，可以很好地满足铝工业的这些需求。过去几十年林德公司已经将数百台金属熔炼和加工用炉窑从空气燃烧升级改造为纯氧燃烧，因此有着关于氧气应用于工业炉窑的丰富经验。这些关于纯氧燃烧改造前后生产工艺优化的丰富经验，可以避免项目改造初期代价高昂的试错风险，确保炉窑能够安全顺利的从空气燃烧切换为纯氧燃烧。本文将描述纯氧燃烧技术应用带来的效益和纯氧燃烧技术可能存在的潜在风险。

工业炉窑的燃烧过程是能源大量消耗之处及主要污染物排放源。金属行业能源主要用于加热、熔化、熔炼以及对所生产的材料进行重新加热。目前，大多数金属产品中国的产量占世界总产量的50%以上，例如钢铁和铝合金，超过三分之二的钢铁产量来自亚洲。在中国，有超过12万台工业炉窑在生产运行。这些工业炉窑的能源消耗量占中国总能源消耗量的25%以上，占工业领域能源消耗量的60%以上。钢铁、有色金属等行业是主要的能源消耗和污染物排放大户。

锅炉煤改气

　　燃烧系统是使用化石燃料炉窑的核心。燃烧系统作为核心部件必须和炉窑相匹配。炉窑的尺寸和形态特征差别很大。在再生金属行业常用的炉型有回转炉，反射炉。回转炉呈圆筒形，可以设计为可倾动转炉或者固定轴非倾动转炉。转炉根据燃烧器的设计和安装位置，可以分为单通道和双通道转炉，分别代表燃烧从起点(燃烧器)到终点(烟气排出位置)在炉内通过的路径。反射炉是方形炉窑，也可以设计为可倾动和固定式反射炉。反射炉可以是单室炉或多室炉，熔体可以选择运动或静止，工艺可以设计为连续熔炼或批次熔炼。

　　炉窑的燃烧系统也有多种方式可以选择。燃烧系统可以选择空气燃烧，也可以选择纯氧燃烧技术或者结合两种技术一起应用的空气燃烧-氧气燃烧混合系统。每种燃烧系统有着不同的燃烧特性会产生不同的燃烧效果。本文，我们将会对比讨论这几种燃烧技术在铝加工和再生铝熔炼生产过程中工艺参数的异同,能源消耗和烟气排放等方面长期应用的结果。

1铝合金熔炼炉

　　旋转炉适用于金属和炉渣的快速熔炼。旋转炉一般不用于金属熔炼后期的合金化或保温炉。旋转炉的原料一般会采用专用的加料车加入，熔化的目标是越快越好;炉窑在生产过程中一直在旋转，产生的粉尘和烟雾会随着燃烧后产生的高温烟气一起排出炉外。排烟风机将烟气抽出炉外或者抽吸进入烟气处理系统。