一种脉冲燃烧蓄热式金属镁还原炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101942574A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101942574A(43)申请公布日2011.01.12(21)申请号201010295237.9(22)申请日2010.09.28(71)申请人北京沃克能源科技有限公司地址100083北京市海淀区学院路30号8718信箱(72)发明人郑克明冯娜王建宏(74)专利代理机构北京华谊知识产权代理有限公司11207代理人刘月娥(51)Int.Cl.C22B26/22(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种脉冲燃烧蓄热式金属镁还原炉(57)摘要一种脉冲燃烧蓄热式金属镁还原炉，属于有色金属加工技术领域。包括炉顶、炉体、还原罐、蓄热式烧嘴、烟气管路、空气管路、煤气管路；脉冲燃烧蓄热式系统替代传统的连续燃烧控制系统，在沿炉长方向上的单侧炉墙上均匀布置蓄热式烧嘴3-4层。优点在于，应用脉冲燃烧控制技术，提高烧嘴的负荷调节比，稳定燃气喷出速度，提高传热效率，实现燃烧气氛的精确控制；燃烧器沿炉膛长度方向布置，燃烧气体沿炉宽方向形成U型火焰，增加炉膛内的对流换热，强化温度场的均匀性，减少燃料的消耗，并提高还原罐的使用寿命；应用蓄热式燃烧技术以及利用虹吸原理产生的烟气卷吸效应，充分利用烟气余热，最大限度的节约能源，并且减少污染物的排放。CN1094257ACCNN110194257401942580A权利要求书1/1页1.一种脉冲燃烧蓄热式金属镁还原炉，包括炉顶、炉体、还原罐、蓄热式烧嘴、烟气管路、空气管路、煤气管路；其特征在于，脉冲燃烧蓄热式系统(8)替代连续燃烧控制系统，脉冲燃烧蓄热式控制系统(8)连接烟气管路(5)、空气管路(6)和煤气管路(7)，通过控制管路气体流量与流速来控制蓄热式烧嘴(4)的火焰燃烧状态，保证炉内温度场均匀稳定：在沿炉体长方向上的单侧炉墙上均匀布置蓄热式烧嘴(4)，根据炉墙高度要求布置2-4层，相邻两列烧嘴为一组，相继作为燃烧口与排烟口，进行燃烧与蓄热，气体在炉膛内沿炉宽方向形成U型火焰，加大气体流动换热；同组烧嘴的空气管路(6)和煤气管路(7)分别接脉冲燃烧蓄热式控制系统(8)所控I、II换向阀的左上接口，烟气管路(5)接脉冲燃烧蓄热式控制系统(8)所控I、II两个换向阀的右上接口，脉冲燃烧蓄热式控制系统(8)所控I换向阀的左下接口接A组蓄热式烧嘴(4)的煤气入口，右下接口接B组蓄热式烧嘴(4)的煤气入口，脉冲燃烧蓄热式控制系统(8)所控II换向阀的左下接口接A组蓄热式烧嘴(4)的空气入口，右下接口接B组蓄热式烧嘴(4)的空气入口；脉冲燃烧蓄热式控制系统(8)根据炉体(2)上所布置的炉温和炉压检测装置反馈的信号，通过PLC预设程序进行自动周期换向控制与脉冲时间控制。2.如权利要求1所述的大型立式金属镁还原炉，其特征在于，还原罐(3)在炉膛内采取垂直方式布置，两排为一组，每组还原罐之间根据燃气的流速与流量留有800-1250mm的燃烧通道，作为烧嘴喷射所形成的U型火焰的区域，出渣方式为上部进料上部出渣，或上部进料下部出渣。3.如权利要求1所述的还原炉，其特征在于，蓄热式烧嘴(4)为空煤气双蓄热烧嘴或空气单蓄热烧嘴。4.如权利要求1所述的还原炉，其特征在于，所述的脉冲燃烧蓄热式系统(8)包括炉温和炉压检测装置、PLC中枢控制系统、执行装置；炉温和炉压检测装置布置于炉体(2)上，通过补偿导线连接PLC中枢控制系统，执行装置布置于燃气管路接口处，通过电缆连接于PLC中枢控制系统上；PLC中枢控制系统根据炉体炉温和炉压检测装置反馈的信号，通过预设的PLC程序对燃气管路实施操控，进行自动周期换向控制与脉冲时间控制；脉冲燃烧采用间断燃烧的方式，通过调节燃烧时间的占空比实现还原炉的温度控制。5.如权利要求1所述的还原炉，其特征在于，炉顶(1)由耐高温预制盖板拼接而成。6.如权利要求5所述的还原炉，其特征在于，预制盖板以耐高温的陶瓷锚固砖替代传统的金属锚固钩作为填充物，预制盖板上根据还原罐直径以及间距进行开孔。2CCNN110194257401942580A说明书1/4页一种脉冲燃烧蓄热式金属镁还原炉技术领域[0001]本发明属于有色金属加工技术领域，特别是涉及一种脉冲燃烧蓄热式金属镁还原炉，应用脉冲燃烧控制技术的蓄热式高温还原法提炼镁的竖罐还原炉。背景技术[0002]国内的镁还原炉一般都采用连续燃烧控制的形式，这种模式下烧嘴的调节比一般为1∶4左右，当还原炉处在升温工况时，烧嘴满负荷工作，燃气流速、火焰形状、热效率均可达到最佳设计状态；但当还原炉处在保温工况时，烧嘴流量接近其最小流量，热负荷最小，燃气流速大大降低，火焰长度达不到要求，造成还原炉中部炉温明显低于两端炉温，达不到工艺的炉温均匀性要求，所以