高温空气燃烧技术是90年代发展起来的一项燃烧技术。高温空气燃烧技术通过蓄热式烟气回收,山西工业炉可使空气预热温度达烟气温度的95%,炉温均匀性≤±5℃,其燃烧热效率可高达80%。该技术具有高效节能、环保、低污染、燃烧稳定性好、燃烧区域大、燃料适应性广、便于燃烧控制、设备投资降低、炉子寿命延长、操作方便等诸多优点[6,7]。工业炉生产但高温空气燃烧还存在诸如各热工参数间和设计结构间的定量关系,控制系统和调节系统的优化,燃气质量和蓄热体之间的关系,蓄热体的寿命和蓄热式加热炉的寿命的提高等一些问题,有待进一步去探索。
采用氧气浓度高于21%的气体参与燃烧的技术,叫富氧燃烧技术。富氧燃烧的技术主要是研制适合工业炉窑实用的燃烧器。工业炉生产富氧助燃技术具有减少炉子排烟的热损失、提高火焰温度、延长炉窑寿命、提高炉子产量、缩小设备尺寸、清清生产、利于CO2和SO2的回收综合利用和封存等优点。但富氧燃烧含氧量的增加导致温度的急剧升高,使NOx增加,提供工业炉这是严重制约富氧燃烧技术进入更多领域的因素之一。另外在工业炉窑上设计采用富氧空气助燃时,应该避免炉内温度场不均匀。
炉门要有限位装置,进出炉时,要有切断电源的联锁装置,钢丝绳在节距内断丝数不得超过10%,平衡炉门的重锤悬挂应可靠。要求外露传动部分的防护装置应保持正确的安装位置,结构合理。 工业炉生产炉车钢丝绳滑轮应完整无损。 炉窑上所有滑轮、链轮结构完好,无缺损,转动灵活。工业炉炉体的炉墙、炉衬应严密,无泄漏。 要求耐火材料经受热、腐蚀、磨擦和化学浸蚀,炉体的炉墙要保持完整,不得有缺损;耐火材料及其制品连接的缝隙不得漏气;同时要求炉窑的整体性必须坚固。提供工业炉气阀应能按照操作要求使开关停在任一位置上,特别是在火焰熄灭时能迅速切断燃料供给。气阀要求无松动和泄漏现象,保持其整体性和可靠性。油管、风管及加热管应无裂纹、无泄漏现象。各种不同用途的管道都要保持无泄漏、无裂纹、畅通,油嘴应畅通,油温、油(风)压应保持正常。
回转炉或称回转窑,在冶金工业中用于铁矿石的直接还原、氧化铝矿物的焙烧、粘土矿物的焙烧,提供工业炉以及各种散状原料的焙烧挥发、离析和干燥作业。回转炉的炉体呈圆筒形,用厚钢板制成,筒内衬以耐火材料。炉体横架在支座的滚轮上,稍倾斜(4~6%)。炉体长度与直径之比在12:1到30:1之间。操作时炉体匀速转动。由于炉体的倾斜和转动,工业炉生产炉料由高处逐渐移向低处。炉料在运动过程中逐渐升温,并依次发生物理、化学变化。回转炉的温度一般控制在炉料熔点以下。
换向系统发生故障报警时,根据控制柜上显示的报警指示灯找出故障点,并经现场检查和确认后进行及时的处理,提供工业炉恢复换向阀的正常工作。如果属气管爆裂或脱落,关闭该换向阀的压缩空气供气阀门并立即更换相应的气管。如果属限位开关松动不能接触阀杆上的圆形铁片,可立即调整限位开关的旋转角度,保证换向阀阀板在前后极限位时和限位开关触轮的正常接触。工业炉生产如果不属上述1)、2)原因报警,检查电磁阀是否正常动作,必要时更换电磁阀。如果不属上述1)、2)、3)故障报警,检查气缸是否内漏、限位开关和电磁阀的接线是否正常。
回收利用烟气带走的热量占燃料炉总供热量的30%~70%,充分回收烟气余热是节约能源的主要途径[8]。提供工业炉通常烟气余热利用途径有:(1)装设预热器,利用烟气预热助燃空气和燃料。(2)装设余热锅炉,产生热水或蒸汽,以供生产或生活用。(3)利用烟气作为低温炉的热源或用来预热冷的工件或炉料。回收烟气余热的有效和应用广的是换热器。我国开发和推广应用的高效换热器有片状换热器,各种喷流换热器,工业炉生产各种插入件管式换热器,旋流管式换热器,麻花管式换热器,各种组合式换热器,煤气管状换热器和蓄热式换热器等。蓄热式换热器是今后技术发展趋势,其余热利用后的废气排放温度在200℃以下,节能效益可达30%以上。