一种还原焰纯氧燃烧器的制作方法

1.本实用新型涉及燃烧器技术领域，具体涉及一种还原焰纯氧燃烧器。


背景技术：

2.目前，在废铝再生行业主要以燃烧熔化的方式进行熔炼，以达到回收利用的目的。在将废铝破碎(压块)后放入热炉中后，由于废铝表面含有的油漆、油脂、塑料等在高温环境下开始燃烧，但是由于炉内的空间限制和氧含量较低的双重条件下，它们不能完全燃烧，将产生大量的黑色烟气从炉门溢出，此黑烟内含有大量的一氧化碳、二噁英、粉尘、铝蒸汽等严重损害环境的物质。
3.为解决该问题，目前，再生铝熔化中逐渐尝试通过纯氧系统进行燃烧熔化，精炼，保温等，虽然纯氧的系统纯氧燃烧熔化速度快、排烟量小、烧嘴体积小、控制精度高等，系统占地面积小，可以替代蓄热式(空气助燃)燃烧系统，但由于系统的本身性能决定，也有不足之处，主要是：普通纯氧燃烧的火焰温度很高，但是铝的熔点较低且容易与氧气发生反应，造成铝烧损，增加生产成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种还原焰纯氧燃烧器，用于解决现有技术中使用纯氧燃烧器导致纯氧与铝发生反应、导致铝烧损的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：
6.本实用新型的一种还原焰纯氧燃烧器，包括具有夹层的燃烧器主体，燃烧器主体包括位于其端部的主枪喷头，还包括至少一个纯氧喷枪组件，纯氧喷枪组件包括位于主枪喷头上方的纯氧喷枪头。
7.可选的，所述纯氧喷枪组件包括倾斜向下设置的纯氧喷枪主体，所述纯氧喷枪头位于纯氧喷枪主体的最低位置处。
8.可选的，所述纯氧喷枪头与主枪喷头之间的高度差范围为：3cm至15cm。
9.可选的，所述纯氧喷枪主体与水平面的倾斜角度幅度范围为：3
°
至20
°
。
10.可选的，所述纯氧喷枪组件的数量至少两个，两个纯氧喷枪组件均位于所述燃烧器主体的上方并对称的设于燃烧器主体的两侧；
11.两个纯氧喷枪头与所述主枪喷头构成的形状为倒置的三角形。
12.可选的，还包括燃烧室组件，所述燃烧器主体和所述纯氧喷枪组件均可拆卸的设于燃烧室组件内。
13.可选的，所述燃烧室组件包括耐火砖和安装端板，安装端板设于远离所述纯氧喷枪头和所述主枪喷头的另一端；
14.所述燃烧器主体和所述纯氧喷枪组件均贯穿安装端板和耐火砖设置。
15.可选的，所述燃烧室组件还包括至少两个分别位于所述燃烧器主体两侧的观火孔，观火孔贯穿所述安装端板和所述耐火砖设置。
16.可选的，所述耐火砖的形状包括与熔炉侧壁开口形状相适配的圆柱形或方柱形，耐火砖的厚度低于熔炉侧壁的厚度。
17.可选的，还包括与所述燃烧器主体内部连通的燃气供应组件，燃气供应组件上设有用于冷却燃烧器主体内部的冷却气接口。
18.本实用新型具有的有益效果：
19.本实用新型的一种还原焰纯氧燃烧器，包括具有夹层的燃烧器主体，燃烧器主体包括位于其端部的主枪喷头，还包括至少一个纯氧喷枪组件，纯氧喷枪组件包括位于主枪喷头上方的纯氧喷枪头。
20.其作用是：通过在燃烧器主体的上方设置纯氧喷枪组件，可以使得燃烧器主体选择不完全燃烧的燃烧方式，产生还原性气氛，并通过纯氧喷枪组件使得燃烧区域与铝液分隔开，减少铝烧损，从而解决现有技术中，使用纯氧燃烧器导致纯氧与铝发生反应、导致铝烧损的问题。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例的左视结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例的右视结构示意图；
24.附图标记说明：1-燃烧器主体，101-主枪喷头，2-纯氧喷枪组件，201-纯氧喷枪头，3-燃烧室组件，31-耐火砖，32-安装端板，33-观火孔，4-燃气供应组件， 5-氧气供应组件，6-火焰检测口，7-点火件。
具体实施方式
25.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.下面通过参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型：
29.如图1至图3，一种还原焰纯氧燃烧器，包括具有夹层的燃烧器主体1，燃烧器主体1包括位于其端部的主枪喷头101，还包括至少一个纯氧喷枪组件2，纯氧喷枪组件2包括位于主枪喷头101上方的纯氧喷枪头201。通过在燃烧器主体1的上方设置纯氧喷枪组件2，可以使得燃烧器主体1选择不完全燃烧的燃烧方式，产生还原性气氛，并通过纯氧喷枪组件2使
得燃烧区域与铝液分隔开，减少铝烧损，从而解决现有技术中，使用纯氧燃烧器导致纯氧与铝发生反应、导致铝烧损的问题。本实施例中，燃烧器主体1为燃烧纯氧的燃烧器主体1。
30.本实施例中，燃烧器主体1的内部还设有便于点火的点火件7，点火件7可以为电子点火件7或烧嘴点火。燃烧器主体1远离主枪喷头101的另一端还设有火焰检测口6，火焰检测口6上设置有检测火焰的火焰检测器。
31.在一个可选的实施例中，所述纯氧喷枪组件2包括倾斜向下设置的纯氧喷枪主体，所述纯氧喷枪头201位于纯氧喷枪主体的最低位置处。
32.具体的，所述纯氧喷枪头201与主枪喷头101之间的高度差范围为：3cm至 15cm。
33.具体的，所述纯氧喷枪主体与水平面的倾斜角度幅度范围为：3
°
至20
°
。
34.纯氧喷枪主体倾斜向下设置，使得纯氧喷枪喷出的高速纯氧气流可以带动主枪喷头101处的火焰尾端往下靠近再生铝，使得熔炉内部的火焰可以通过热辐射和热对流加热再生铝，同时，由于纯氧喷枪枪喷头设于主枪喷头101的上方，因此，可以避免熔炉内的火焰与再生铝直接接触，产生铝烧损。纯氧喷枪头201与主枪喷头101之间的高度差可以是5cm、8cm、12cm。本实施例中，纯氧喷头与主枪喷头101之间的高度差为10cm。纯氧喷枪主体与水平面的倾斜角度幅度可以是5
°
、8
°
、12
°
、15
°
、8
°
。本实施例中，纯氧喷枪主体与水平面之间的倾斜幅度为10
°
。
35.优选的，所述纯氧喷枪组件2的数量至少有两个，两个纯氧喷枪组件2均位于所述燃烧器主体1的上方并对称的设于燃烧器主体1的两侧；
36.两个纯氧喷枪头201与所述主枪喷头101构成的形状为倒置的三角形。本实施例中，纯氧喷枪组件2的数量为两个。两个纯氧喷枪头201与主枪喷头101形成倒置的三角形，可以使得燃气、氧气的分布更加均匀，利于提高燃烧效率。
37.具体的，还包括燃烧室组件3，所述燃烧器主体1和所述纯氧喷枪组件2均可拆卸的设于燃烧室组件3内；燃烧器主体1和纯氧喷枪组件2均与燃烧室组件 3可拆卸连接，可以便于保养和维护。
38.具体的，所述燃烧室组件3包括耐火砖31和安装端板32，安装端板32设于远离所述纯氧喷枪头201和所述主枪喷头101的另一端；所述燃烧器主体1和所述纯氧喷枪组件2均贯穿安装端板32和耐火砖31设置。
39.具体的，所述燃烧室组件3还包括至少两个分别位于所述燃烧器主体1两侧的观火孔33，观火孔33贯穿所述安装端板32和所述耐火砖31设置。设置观火孔33可以便于调试人员和巡查人员进行观察，同时，观火孔33可以作为火焰检测器的备用接口，提高容错。设置两个分别位于燃烧器主体1两侧的观火孔33，可以使得熔炉内的火焰在燃烧器主体1的左侧或右侧燃烧时，均可以较为方便的进行观察。
40.具体的，所述耐火砖31的形状包括与熔炉侧壁开口形状相适配的圆柱形或方柱形，耐火砖31的厚度低于熔炉侧壁的厚度。本实施例中，如图3，耐火砖 31为圆柱形。耐火砖31的厚度在30cm左右，熔炉壁的厚度在60cm左右。本实施例中，所述耐火砖31采用扩口倾斜向下的布置方式，耐火砖31具有所述主枪喷头101的一端低于另一端，可以避免铝液堵塞主枪喷头101。
41.具体的，还包括与所述燃烧器主体1内部连通的燃气供应组件4，燃气供应组件4上设有用于冷却燃烧器主体1内部的冷却气接口。通过设置冷却气接口，便于燃烧器主体1在
不工作时主枪喷头101快速冷却。
42.本实施例的有益效果包括但不限于：
43.一、通过在燃烧器主体1上方设置纯氧喷枪组件2，可以在熔炉内制造还原性气氛的同时，控制燃烧区域处于主枪喷头101的上方，从而可以避免纯氧与铝液之间的接触，减少铝烧损。
44.二、燃烧器主体1和纯氧喷枪组件2均与燃烧室组件3可拆卸连接，可以便于本实施例的日常维护保养。
45.三、通过设置具有耐火砖31的燃烧室组件3，且耐火砖31采用扩口斜向下的方式，可以避免铝液燃烧器主体1的主枪喷头101引起堵塞，造成使用故障。
46.本实用新型的工作流程与工作原理：
47.在再生铝熔炼炉升温阶段：将燃气和氧气分别通过燃气供应组件4和氧气供应组件5送入燃烧器主体1的内部和夹层中，使得燃气和氧气在燃烧器主体1的主枪喷头101处形成燃氧比为1:2.0～2.2比例的混合燃烧，形成高温火焰，并通过火焰检测口6安装的火焰检测器对火焰进行实时监测，保证燃气在充分燃烧的情况下，炉膛温度快速升温至800～1050℃左右。
48.在再生铝的投料阶段:将废铝破碎(压块)后放入炉温为800～1050℃左右的热炉中，此时，由于废铝中的油漆、油脂、塑料或其它废铝中杂质，熔炼炉内将产生大量黑烟，此时通过燃烧器主体1上方的纯氧喷枪组件2对熔炼炉内喷射纯氧，提高熔炼炉内的含氧量，使得黑烟与氧气充分混合后再弥散燃烧，充分为熔炉供热。根据熔炉内温度和黑烟的具体情况，减少或关闭燃气供应组件4燃气的供应，增加或只通过这两个或以上的纯氧喷枪组件2对炉膛的纯氧供应，使得燃气或黑烟和氧气在高温炉膛内部进行弥散燃烧，此时将无成型的高温火焰，从而减少对熔铝时候的铝烧损。
49.在扒灰阶段：此时炉门将开启，熔炼炉内部温度急剧下降，此时使用燃气和纯氧在燃烧器主体1进行燃氧比为1:1.2～1.8比例的不完全混合燃烧，同时控制燃烧器主体1上方两个纯氧喷枪组件2向火焰喷射纯氧的流量，再次进行完全燃烧。这样既可以在火焰和铝液表面形成还原性气氛，确保铝液不和纯氧发生反应，又能保证燃气完全燃烧。从而减少对扒灰时候的铝烧损。
50.综上所述，通过在燃烧器主体1上方设置纯氧喷枪，使得本实施既可以通过燃烧器主体1将火焰控制在主枪喷头101处，形成稳定且完全燃烧的火焰，同时又可以形成稳定但不完全燃烧的还原焰，制造还原性气氛，同时可以通过设置在燃烧器主体1上方的纯氧喷枪组件2向熔炉内进行补氧，使燃烧区域控制在主枪喷头101的上方，避免氧气与铝液表面的接触，减少铝烧损，从而解决现有技术中，纯氧燃烧器导致纯氧与铝发生反应、导致铝烧损的问题。
51.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变形和改进，这些变形和改进也视为本实用新型的保护范围。