爐膛直燃節(jié)能熱剪爐的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐，設(shè)有一爐膛和一PLC控制系統(tǒng)，所述爐膛出棒側(cè)的墻壁上設(shè)有一高速燃燒器，所述高速燃燒器與PLC控制系統(tǒng)電路連接，所述爐膛上部設(shè)有煙道，所述煙道一側(cè)安裝一回收煙氣余熱的板式換熱器；所述煙道內(nèi)設(shè)有一氧化鋯氧含量測(cè)定儀，所述煙道頂部設(shè)有氣動(dòng)缸和煙道擋板。本發(fā)明爐膛直燃節(jié)能熱剪爐能精確組織燃燒，回收煙氣余熱，將燃燒器更換為高速燃燒器，直接安裝在爐膛內(nèi)，利用高速燃燒器產(chǎn)生的150m/s的高速氣流攪動(dòng)爐膛內(nèi)氣體，使?fàn)t膛內(nèi)溫度均勻，并減少了鋁棒盛裝量至7～9根，減小爐膛容積，提高爐膛容積熱強(qiáng)度。達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低燃?xì)庀摹p少污染的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】爐膛直燃節(jié)能熱剪爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種加熱爐，其具體涉及一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鋁型材行業(yè)擠壓工序的鋁棒加熱爐一般有三種，即單棒爐、短棒爐和多棒爐。其中多棒爐除了加熱鋁棒滿足擠壓要求外，還具有對(duì)鋁棒進(jìn)行均質(zhì)的作用?，F(xiàn)在所采用的多棒爐有以下弊端:
[0003]1、單獨(dú)設(shè)立一個(gè)燃燒室，利用循環(huán)風(fēng)機(jī)將熱量帶入爐膛以加熱鋁棒。在這個(gè)過(guò)程中有兩個(gè)問(wèn)題，其一是燃燒器的燃燒是間斷性的，溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，燃燒器熄火，溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，燃燒器要先鼓冷風(fēng)45秒左右進(jìn)行吹掃，然后再點(diǎn)火。這個(gè)過(guò)程每小時(shí)大約有6?8次，降低了爐膛溫度，增加了能耗。其二是燃燒火焰與循環(huán)空氣在換熱過(guò)程中損失了很多熱量。
[0004]2、排煙溫度高，達(dá)到320°C以上，浪費(fèi)能源。
[0005]3、爐膛溫差大，鋁棒在爐膛內(nèi)加熱，一般分為三個(gè)區(qū)，由于循環(huán)風(fēng)機(jī)的抽吸作用，使得II區(qū)溫度比1、III兩個(gè)區(qū)低30°C，甚至高達(dá)70°C，即影響了擠壓質(zhì)量，又浪費(fèi)了能源。
[0006]4、空燃比控制手段太簡(jiǎn)單，無(wú)法精確組織燃燒，CO達(dá)到1200ppm，O2含量達(dá)到16 %，化學(xué)不完全燃燒損失大，煙氣量大，排煙損失高。
[0007]5、爐膛太大，裝棒太多，現(xiàn)在多棒爐一般都盛裝12根棒，蓄熱量大，多次反復(fù)升降溫浪費(fèi)燃?xì)狻?br> [0008]所以現(xiàn)在急需解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提出一種提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低燃?xì)庀暮蜏p少污染的爐膛直燃節(jié)能熱剪爐。
[0010]一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐，設(shè)有一爐膛和一 PLC控制系統(tǒng)，所述爐膛出棒側(cè)的墻壁上設(shè)有一高速燃燒器，所述高速燃燒器與PLC控制系統(tǒng)電路連接，所述爐膛上部設(shè)有煙道，所述煙道一側(cè)安裝一回收煙氣余熱的板式換熱器；所述煙道內(nèi)設(shè)有一氧化鋯氧含量測(cè)定儀，所述煙道頂部設(shè)有氣動(dòng)缸和煙道擋板。
[0011]所述高速燃燒器一端連接燃?xì)夤艿篮椭硷L(fēng)管道，所述助燃風(fēng)管道另一端連接板式換熱器；所述燃?xì)夤艿篮椭硷L(fēng)管道上分別設(shè)有減壓閥、高壓開(kāi)關(guān)、低壓開(kāi)關(guān)、電磁閥、t匕例調(diào)節(jié)閥、壓力表、電動(dòng)執(zhí)行助燃風(fēng)蝶閥和氧含量控制蝶閥，所述減壓閥、高壓開(kāi)關(guān)、低壓開(kāi)關(guān)、電磁閥、比例調(diào)節(jié)閥、壓力表、電動(dòng)執(zhí)行助燃風(fēng)蝶閥和氧含量控制蝶閥與PLC控制系統(tǒng)電連接。
[0012]所述板式換熱器中部還設(shè)有一助燃風(fēng)機(jī)，所述助燃風(fēng)機(jī)將助燃風(fēng)送入板式換熱器內(nèi)，與煙氣進(jìn)行熱交換，將煙氣溫度降低到150°C以下排出；所述助燃風(fēng)加熱到180°C通過(guò)助燃風(fēng)管道進(jìn)入高速燃燒器內(nèi)助燃。[0013]所述爐膛前、中、后的爐底部分別設(shè)有熱電偶，所述PLC控制系統(tǒng)通過(guò)高壓開(kāi)關(guān)和低壓開(kāi)關(guān)根據(jù)助燃風(fēng)壓力按比例開(kāi)啟電動(dòng)助燃風(fēng)蝶閥和燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)閥，控制熱電偶的燃燒區(qū)域溫度。
[0014]所述爐膛一側(cè)還設(shè)有點(diǎn)火變壓器；所述高速燃燒器內(nèi)設(shè)有與PLC控制系統(tǒng)點(diǎn)連接的火焰檢測(cè)器。
[0015]所述PLC控制系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)有人工手動(dòng)點(diǎn)火控制器。
[0016]所述煙道3上還設(shè)有一用于精確組織燃燒的氧化鋯氧含量測(cè)定儀，根據(jù)煙道氧含量對(duì)助燃風(fēng)管道上設(shè)有的氧含量控制蝶閥進(jìn)行精確微調(diào)，使氧含量在合適的范圍之內(nèi)。
[0017]所述爐膛內(nèi)設(shè)有7?9根鋁棒。
[0018]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本發(fā)明爐膛直燃節(jié)能熱剪爐能精確組織燃燒，回收煙氣余熱，將燃燒器更換為高速燃燒器，直接安裝在爐膛內(nèi)，利用高速燃燒器的高速(150m/s)氣流攪動(dòng)爐膛內(nèi)氣體，使?fàn)t膛內(nèi)溫度均勻，并減少了鋁棒盛裝量至七根，減小爐膛容積，提高爐膛容積熱強(qiáng)度。達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低燃?xì)庀摹p少污染的目的。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明爐膛直燃節(jié)能熱剪爐的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明爐膛直燃節(jié)能熱剪爐的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明爐膛直燃節(jié)能熱剪爐的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0024]如圖1所示，為本發(fā)明一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐，設(shè)有一爐膛1，所述爐膛I出棒側(cè)的墻壁上設(shè)有一高速燃燒器2，所述爐膛I上部設(shè)有煙道3，所述煙道3 —側(cè)安裝一臺(tái)板式換熱器4，回收煙氣余熱。在煙道3內(nèi)設(shè)有一氧化鋯氧含量測(cè)定儀5，煙道3頂部設(shè)有氣動(dòng)缸6和煙道擋板7。
[0025]為了減少阻力，板式換熱器4中部還設(shè)有一助燃風(fēng)機(jī)18，所述助燃風(fēng)機(jī)18將助燃風(fēng)送入板式換熱器4內(nèi)，與煙氣進(jìn)行熱交換，將煙氣溫度降低到150°C左右排出。助燃風(fēng)加熱到180°C進(jìn)入高速燃燒器2助燃。
[0026]所述高速燃燒器2 —端連接燃?xì)夤艿?和助燃風(fēng)管道9，所述燃?xì)夤艿?和助燃風(fēng)管道9上分別設(shè)有減壓閥10、高壓開(kāi)關(guān)11、低壓開(kāi)關(guān)12、電磁閥13、比例調(diào)節(jié)閥14、壓力表15、電動(dòng)執(zhí)行助燃風(fēng)蝶閥16和氧含量控制蝶閥17。
[0027]所述爐膛I 一側(cè)設(shè)有PLC控制系統(tǒng)20，所述爐膛I前、中、后的爐底部分別設(shè)有熱電偶19，利用前部熱電偶(I區(qū)溫度)作為控制對(duì)象，設(shè)定某一溫度(一般在460?520°C之間)，當(dāng)爐膛I溫度低于設(shè)定溫度5°C時(shí)，PLC控制系統(tǒng)20經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，根據(jù)高壓開(kāi)關(guān)11和低壓開(kāi)關(guān)12的檢測(cè)信號(hào)，控制電動(dòng)助燃風(fēng)蝶閥16動(dòng)作，燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)閥14根據(jù)助燃風(fēng)壓力按比例開(kāi)啟，此時(shí)，輸出點(diǎn)火信號(hào)，爐膛I 一側(cè)的點(diǎn)火變壓器21開(kāi)始點(diǎn)火，火焰點(diǎn)燃后，如果火焰不穩(wěn)定，高速燃燒器2內(nèi)的火焰檢測(cè)器22會(huì)通知PLC控制系統(tǒng)20點(diǎn)火不成功，這時(shí)需人工對(duì)PLC控制系統(tǒng)20內(nèi)的點(diǎn)火控制器23進(jìn)行復(fù)位，再次點(diǎn)火，點(diǎn)火完成后，根據(jù)溫度的變化，適度調(diào)整電動(dòng)執(zhí)行器16改變助燃風(fēng)閥的開(kāi)度，使其穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。如果爐膛溫度過(guò)高，即可立即熄火。
[0028]為了精確組織燃燒，在煙道3上安裝了一臺(tái)氧化鋯氧含量測(cè)定儀5，根據(jù)煙道3氧含量對(duì)助燃風(fēng)管道9上安裝的氧含量控制蝶閥17進(jìn)行精確微調(diào)，使氧含量在合適的范圍之內(nèi)。
[0029]為了減少爐體蓄熱量，將爐膛I盛棒量減少到7~9根，爐膛I容積減少30%左右。7~9根棒在爐內(nèi)的加溫時(shí)間大約為2.5小時(shí)，足以達(dá)到均質(zhì)的目的，但可以減少設(shè)備投資以及能耗。
[0030]為了保證安全生產(chǎn)，設(shè)置了燃?xì)鈮毫Ω叩蛪罕Ｗo(hù)、助燃風(fēng)壓力高低壓保護(hù)、爐溫高限保護(hù)等手段，對(duì)高速燃燒器單獨(dú)設(shè)置了火焰檢測(cè)，火焰穩(wěn)定性檢測(cè)手段，熄火后，對(duì)爐膛進(jìn)行吹掃，確保生產(chǎn)安全性。
[0031]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:精確組織燃燒，使過(guò)?？諝庀禂?shù)α保持在1.05左右，節(jié)約燃?xì)?；減少盛棒量，使得多棒爐占地面積縮小，設(shè)備投資減少；高速燃燒器能攪動(dòng)爐內(nèi)氣氛，溫度均勻；板式換熱器回收煙氣余熱，減少了排煙損失；節(jié)能降耗，與傳統(tǒng)多棒爐相比，燃?xì)夤?jié)約率達(dá)到40~50 %，同時(shí)減少排放近50 %;由于采取了多項(xiàng)安全保護(hù)措施，生產(chǎn)更加安全。與傳統(tǒng)爐型的數(shù)據(jù)對(duì)比參見(jiàn)表1。
[0032]表1爐型參數(shù)對(duì)比
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐，設(shè)有一爐膛和一 PLC控制系統(tǒng)，其特征在于:所述爐膛出棒側(cè)的墻壁上設(shè)有一高速燃燒器，所述高速燃燒器與PLC控制系統(tǒng)電路連接，所述爐膛上部設(shè)有煙道，所述煙道一側(cè)安裝一回收煙氣余熱的板式換熱器；所述煙道內(nèi)設(shè)有一氧化鋯氧含量測(cè)定儀，所述煙道頂部設(shè)有氣動(dòng)缸和煙道擋板。
2.如權(quán)利要求1所述的一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐，其特征在于:所述高速燃燒器一端連接燃?xì)夤艿篮椭硷L(fēng)管道，所述助燃風(fēng)管道另一端連接板式換熱器；所述燃?xì)夤艿篮椭硷L(fēng)管道上分別設(shè)有減壓閥、高壓開(kāi)關(guān)、低壓開(kāi)關(guān)、電磁閥、比例調(diào)節(jié)閥、壓力表、電動(dòng)執(zhí)行助燃風(fēng)蝶閥和氧含量控制蝶閥，所述減壓閥、高壓開(kāi)關(guān)、低壓開(kāi)關(guān)、電磁閥、比例調(diào)節(jié)閥、壓力表、電動(dòng)執(zhí)行助燃風(fēng)蝶閥和氧含量控制蝶閥與PLC控制系統(tǒng)電連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐，其特征在于:所述板式換熱器中部還設(shè)有一助燃風(fēng)機(jī)，所述助燃風(fēng)機(jī)將助燃風(fēng)送入板式換熱器內(nèi)，與煙氣進(jìn)行熱交換，將煙氣溫度降低到150°C以下排出；所述助燃風(fēng)加熱到180°C通過(guò)助燃風(fēng)管道進(jìn)入高速燃燒器內(nèi)助燃。
4.如權(quán)利要求1所述的一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐，其特征在于:所述爐膛前、中、后的爐底部分別設(shè)有熱電偶，所述PLC控制系統(tǒng)通過(guò)高壓開(kāi)關(guān)和低壓開(kāi)關(guān)根據(jù)助燃風(fēng)壓力按比例開(kāi)啟電動(dòng)助燃風(fēng)蝶閥和燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)閥，控制熱電偶的燃燒區(qū)域溫度。
5.如權(quán)利要求1或4所述的一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐，其特征在于:所述爐膛一側(cè)還設(shè)有點(diǎn)火變壓器；所述高速燃燒器內(nèi)設(shè)有與PLC控制系統(tǒng)點(diǎn)連接的火焰檢測(cè)器。
6.如權(quán)利要求1或4所述的一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐，其特征在于:所述PLC控制系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)有人工手動(dòng)點(diǎn)火控制器。
7.如權(quán)利要求1或2所述的一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐，其特征在于:所述煙道3上還設(shè)有一用于精確組織燃燒的氧化鋯氧含量測(cè)定儀，根據(jù)煙道氧含量對(duì)助燃風(fēng)管道上設(shè)有的氧含量控制蝶閥進(jìn)行精確微調(diào)，使氧含量在合適的范圍之內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種爐膛直燃節(jié)能熱剪爐，其特征在于:所述爐膛內(nèi)設(shè)有7?9根鋁棒。
【文檔編號(hào)】C22F1/04GK103968667SQ201310032699
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日
【發(fā)明者】榮咨海 申請(qǐng)人:榮咨海