用于熔炼金属炉料的炉和方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115077240A(43)申请公布日2022.09.20(21)申请号202110272104.8(22)申请日2021.03.12(71)申请人空气化工产品有限公司地址美国宾夕法尼亚州(72)发明人张义贵王晶红赵明慧杜文兵(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256专利代理师孟凡宏袁森(51)Int.Cl.F27B3/00(2006.01)F27B3/10(2006.01)F27B3/20(2006.01)F27B3/22(2006.01)F27B3/28(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图4页(54)发明名称用于熔炼金属炉料的炉和方法(57)摘要本发明提供了用于熔炼金属炉料的炉，包括：炉主体；全氧燃烧器，所述全氧燃烧器被设置于所述炉主体的至少一侧；以及控制系统，所述控制系统用于控制所述全氧燃烧器中的氧化剂流量、燃料流量以及氧燃比，并且被设置为进行以下控制：在将所述金属炉料送入所述炉中后，以不小于3的氧燃比向所述炉内供入氧化剂和燃料并使所述金属炉料中的可燃物燃烧一段时间直至所述金属炉料初步软化；以及然后，以1.7‑2.5的氧燃比向所述炉内供入氧化剂和燃料并燃烧，以加热所述金属炉料。本发明还提供了用于熔炼金属炉料的方法。CN115077240ACN115077240A权利要求书1/3页1.用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，包括：炉主体；全氧燃烧器，所述全氧燃烧器被设置于所述炉主体的至少一侧；以及控制系统，所述控制系统用于控制所述全氧燃烧器中的氧化剂流量、燃料流量以及氧燃比，并且被设置为进行以下控制：在将所述金属炉料送入所述炉中后，以不小于3的氧燃比向所述炉内供入氧化剂和燃料并使所述金属炉料中的可燃物燃烧一段时间直至所述金属炉料初步软化；以及然后，以1.7‑2.5的氧燃比向所述炉内供入氧化剂和燃料并燃烧，以加热所述金属炉料。2.根据权利要求1所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述金属炉料选自下组：废铝、废铜、废铅、废镍、废钴、废钛、废铬和废贵金属。3.根据权利要求2所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述金属炉料为废铝。4.根据权利要求1‑3任一项所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述用于熔炼金属炉料的炉选自下组：旋转炉和反射炉。5.根据权利要4所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述用于熔炼金属炉料的炉为反射炉。6.根据权利要求1‑3任一项所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述全氧燃烧器的数量为至少2个。7.根据权利要求6所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述全氧燃烧器均被设置于所述炉主体的同侧。8.根据权利要求1‑3任一项所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述全氧燃烧器的烧嘴不超出所述炉主体的内壁。9.根据权利要求1‑3任一项所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述全氧燃烧器包括至少两个同轴管道，所述第一管道供应氧化剂，所述第二管道供应燃料，所述第二管道围绕所述第一管道。10.根据权利要求9所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述全氧燃烧器具有满足：[(1+x)/x]1/2<R/r<[(5+x)/x]1/2的尺寸，其中R为燃料喷嘴的半径，r为氧化剂喷嘴的半径，x为燃料与氧化剂量之比值。11.根据权利要求10所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述燃料喷嘴具有相对于纵向延伸的燃烧器轴线的约7至20度的角度和/或所述氧化剂喷嘴具有相对于纵向延伸的所述燃烧器轴线的小于约9度的角度。12.根据权利要求10所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述氧化剂喷嘴具有相对于纵向的燃烧器轴线的小于等于9°的会聚角，且所述燃料喷嘴具有相对于氧化剂喷嘴的小于等于5°的会聚角。13.根据权利要求1所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述以不小于3的氧燃比向所述炉内供入氧化剂和燃料包括向所述炉内供入90体积％‑100体积％氧含量的氧气而不供入燃料。14.根据权利要求1所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述以不小于3的氧燃比向所述炉内供入氧化剂和燃料包括向所述炉内供入100体积％氧含量的氧气而不供入燃2CN115077240A权利要求书2/3页料。15.根据权利要求1‑3任一项所述的用于熔炼金属炉料的炉，其特征在于，所述燃料选自下组：甲烷、天然气和丙烷。16.用于熔炼金属炉料的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：(a)将金属炉料送入炉中；(b)以不小于3的氧燃比向所述炉内供入氧化剂和燃料，使所述金属炉料中的可燃物燃烧一段时间直至所述金属炉料初步软化；(c)以1.7‑2.5的氧燃比向所述炉内供入氧化剂和燃料并燃烧，以加热所述金属炉料；以及(d)回收经加热的所述金属炉料。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于