高温空气燃烧技术在冶金炉窑上的应用

仪垂文

摘要：随着我国经济的不断发展，人们对金属制品的需求不断提高，这就要求在提高冶金生产总量的同时依据现有的可持续发展战略制定有效的生产技术改革。随着冶金技术的不断发展，高温空气燃烧技术作为一种新型的燃烧技术，已逐渐得到了广泛应用。文章对高温空气燃烧技术在冶金炉窑上的应用进行了探讨。

关键词：高温空气燃烧技术；冶金炉窑；金属制品；冶金技术；冶金工艺 文献标识码：A

中图分类号：TF055 文章编号：1009-2374（2015）23-0047-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.025

在传统的冶金工艺生产过程中，所使用的生产能源90%以上均是化石燃料，在实际的生产过程中所排放的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、燃烧不完全碳氢化合物及烟尘等对空气造成了严重污染，容易导致空气中PM2.5颗粒的增加，二氧化碳、甲烷等温室气体的排放容易造成温室效应，而二氧化硫、二氧化氮等这些酸性气体的排放容易形成酸雨。高温燃烧技术能够达到化石燃料的高效燃烧，能够有效地实现毒害气体及烟尘的排放，缓解能源紧缺、大气污染严重的现状。

1 高温空气燃烧技术的工作原理及特点

1.1 高温空气燃烧技术的系统构成及工作原理

高温空气燃烧技术的技术思想是让燃料在冶金炉窑中的高温低氧体积浓度下进行充分燃烧，通过采用热回收率高及采温效率高的蓄热式换热装置达到对化石燃料的燃烧产物热量进行回收，用于助燃气体的预热，从而有效地减少能源的消耗。在技术上实现将燃料进行合理的分级燃烧，通过高流速的气流将冶金炉窑上的燃烧产物进行吸附，有效地稀释燃烧室内的含氧体积浓度。在实际的流程操作手段能够有效地营造高温低氧气氛，实现对化石燃料的热能释放达到在冶金过程中的供热

均匀。

高温空气燃烧技术系统的构造是通过燃烧室及两组结构相同的蓄热室燃烧器和四通阀而组建而成的。根据实际的应用情况选择蓄热式燃烧器的合理布置，一般来说是对称布置与集中布置。通过两组蓄热式燃烧器烧嘴的合理工作实现将热量的均匀传递，达到供热块、蓄热多的目的。通过交替运作的方式，将化石燃料在燃烧过程中所产生的烟气进行合理的吸热，达到对助燃空气的预热，有效地控制减少燃烧室内气温与助燃空气之间的温度差，减少化石燃料在冶金生产过程中不必要的

损耗。

1.2 高温燃烧技术在冶金炉窑中应用的特点

高温燃烧技术系统通过合理的技术理念及系统构造，通过高效的蜂窝式蓄热来实现均匀供热、减少排放的要求。高温燃烧技术系统中通过蓄热体的有效热能传输，达到有效的蓄热增强，通过合理地切换工作顺序能够有效地实现切换期间的热能损失，减少炉内的压力损失。通过气阀对炉内空气及燃气速度的合理控制，加快燃气及助燃气体的流速，有效地促进炉内燃料的分解与自燃，能够增加化石燃料燃烧过程的快速进行以提高化学反应速率，促进化石燃料的做功及动力供应，能够使化石燃料的燃烧速率有效提高。火焰通过在燃烧期内的合理燃烧能够有效地降低生产中所存在的噪音。在高温环境中，通过对化石燃料的混合物进行合理的燃料混合，能够有效地保证炉内的稳定燃烧。通过有效营造高温低氧的燃烧气氛，达到化石燃料的裂解，通过大量碳分子的均匀分布形成强烈的热量辐射，以增强其热力辐射。通过对燃气的合理控制，达到对燃气燃烧时温度的有效控制，使得供热达到均匀，增加热能的辐射传递能力，增强炉内的总有效供温。通过有效燃烧氧化氮化合物及二恶英，能够有效地减少燃烧过程中的污染排放。在实际的工作过程中，高温空气燃烧技术系统结构的有效运作，能够有效地进行蓄热式燃烧器与炉体的燃烧工作，而保障其他设备在低温环境下工作。

1.3 高温空气燃烧技术在冶金炉窑应用上的主要优势

相较于传统的冶金供热技术而言，高温空气燃烧技术在冶金炉窑中通过蓄热式的烟气回收达到了对热量的合理回收及应用，通过切换交互操作烟气、助燃空气和燃气之间的操作，通过在燃烧室内的燃烧，对蓄热体进行加热，能够达到对燃烧所产生的烟气进行合理的回收利用，能够大幅减少化石燃料的使用，从而达到节约资源的目的。在保证实际的冶金生产过程时，通过冶金炉窑中增加热工设备的热效应，能够有效地促进冶金工业的生产。通过合理充分的燃烧达到减少温室气体及酸性有毒气体的排放，能够有效地达到节能减排的绿色生产目的。通过营造合理的蓄热及燃烧环境能够有效地延长冶金炉窑的炉膛寿命，减少钢胚在传统的冶金供热技术中所出现的损坏报废现象，能够有效地达到科学、高效率的生产，促进冶金工业的有效生产。

2 高温空气燃烧技术的实际应用效果

2.1 初期投资较少，技术结构适用性广

高温空气燃烧技术系统的主要技术核心是高效陶瓷蓄热系统，通过高效陶瓷蓄热系统的有效构造、蓄热体及炉体的科学构建能够增加核心的供热能力。通过对供热系统的合理简化能够有效地控制高温空气燃烧技术系统占地体积。通过蓄热体的废气排除及助燃气体的有效预热，在简化设备的同时也能够有效地对旧冶炼炉进行合理改造，这样就能够有效地控制初期高温燃烧技术系统构建的成本投入。

2.2 在生产过程中供热均匀稳定、供热灵活

在实际的生产过程中，高温燃烧技术系统的有效构建能够使得燃烧炉内的温度分布更加均匀，达到辐射性的温度分布，能够有效地控制炉内的温差不超过5℃。在实际的颅内加热过程中，因加热过程所营造的高温低氧气氛能够有效地提高加热速度及加热质量，能够有效地减少在实际的生产中因氧化而造成的金属钢坯损坏，提高实际的生产效率。通过对温度的有效调节，能够有效地均匀炉膛内的温度，以满足不同的冶金工艺加热

需求。

2.3 能够有效地构建合理的系统布局

在实际的高温空气燃烧技术系统构造中，能够有效地实现结构紧凑、体积小，能够有效地根据实际的生产需求决定烧嘴的位置与数量，通过设定合理的烧嘴位置达到对燃气及助燃气体的合理交互，通过气阀的合理控制有效地进行针对的供氧，能够进行合理的操作，提高其可靠性。

2.4 工业炉燃料范围扩大

随着高温燃烧技术系统的开发与应用，有效地提高工业炉燃料的使用范围，使得化石燃料的使用不再局限于气体、液体，在燃烧过程中能够加强多废弃气体的应用，通过合理的燃烧物萃取达到对各种废弃物及生物质可燃物的有效利用。在使用固态燃料时，一般通过有效的高温空气气化燃气，对气体的精华进行处理，从而有效地进行高温的空气燃烧。

2.5 适用范围广，适用于多种生产工艺需求

在实际的技术应用过程中，高温燃烧技术可以根据冶金生产工艺的不同需求，达到对生产工艺不同供温及冶炼。在实际的适用范围中不再局限于金属的冶炼，还能够涉及金属加工、化工生产等多种生产行业。

3 结语

综上所述，随着高温技术的广泛应用，能够有效地缓解能源危机，促进冶金的生产，具有特殊工业生产活力，值得推广。

参考文献

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（责任编辑：陈 倩）