基本簡介
中文名稱:反射爐
英文名稱:reverberating furnace
定義:燃料在燃燒室燃燒,生成的火焰靠爐頂反射到加熱室加熱坯料的爐子。
所屬學科: 機械工程(一級學科) ;鍛壓(二級學科) ;鍛造加熱與加熱爐(三級學科)
原理
反射爐一種室式火焰爐,爐內傳熱方式不僅是靠火焰的反射,而且更主要的是藉助爐頂、爐壁和熾熱氣體的輻射傳熱。就其傳熱方式而言,很多爐型(如加熱爐、平爐等)都可歸於反射爐,古代攪煉法煉鋼也是用反射爐,現在此名稱一般是指有色金屬冶煉用的反射爐。反射爐在有色金屬冶煉中用途很廣,用於乾燥、焙燒、熔煉、精煉、熔化、保溫和渣處理等工序。19世紀以來,煉銅反射爐發展較快。1800年,煉銅反射爐的爐床面積僅為8平方米,1894年擴大到50多平方米。到了20世紀中期,已達350多平方米,一直是煉銅的主要設備。現代大型煉銅反射爐(見圖)的內部尺寸為:長30~36米,寬7~11米,高3~4.5米。
煉銅反射爐採用優質耐火材料砌築。爐頂有拱式和吊掛式兩種:拱式爐頂多用矽磚;吊掛式爐頂和側牆內襯均用鎂磚、鎂鉻磚、鉻鎂磚或鎂鋁磚。爐底用鎂鐵砂(氧化鎂和氧化鐵)燒結而成。
熔煉反射爐宜於處理充分混合的細碎物料,不宜處理大塊物料。它對原料和燃料的適應性強,容易實現大型化,成本低;但燃料消耗高,煙氣量大,煙氣含二氧化硫(SO2)濃度低,不易回收利用,污染環境。因此,限制了煉銅反射爐的發展。有的工廠採用富氧鼓風和減少漏風的辦法,也有採用氧氣噴吹裝置將精礦噴入爐內的辦法,都提高了反射爐的生產能力和煙氣SO2濃度。中國白銀有色金屬公司第一冶煉廠將反射爐熔煉改為側牆鼓風的熔池熔煉,提高了煙氣中的SO2濃度,使SO2得到利用。
其他定義
又稱火焰反射爐(flame rever-beratory furnace)。一種通過火焰直接加熱物料,以熔鍊金屬的冶金爐。由燃燒窀、熔煉室和排氣煙道(煙囪)三個主要部分組成。整個爐膛就是一個用耐火材料襯裡的長方形熔煉室。反射爐結構簡單、投資小、使用的燃料種類較廣(如煤、煤氣、重油等),是銅、鎳、錫等有色金屬的重要熔煉設備,被廣泛用於處理礦石和精礦,尤其是處理細粒度的粉料;還可熔煉鐵合金及用於金屬的火法精煉。但由於火焰直接與金屬接觸,金屬的氧化損失大。反射爐在冶金、化工等領域常用作焙燒設備。
反射爐節能
由於這些爐子溫度高,煙氣溫度高,熱耗量較高。需要增設廢氣餘熱利用裝置,但是由於該行業環境惡劣、煙氣雜質含量大,易造成換熱器堵塞,給餘熱回收造成極大難題。
一般此類窯溫度在1350-1400度的高溫,煙道溫度在1200度左右,所以有大量的熱量被白白浪費,熱使用率較低。可使用換熱器將煙道中的熱量進行回收利用加熱空氣作為助燃風。
如果使用金屬換熱器,可以進行一部分的餘熱回收,但如果煙道溫度達到800度以上,金屬換熱器就會被高溫損壞。
如普通情況下窯溫高於800度,而煙道溫度低於800度,這種情況看起來適合用金屬換熱器,但如果出現停電、燃氣量偏大、助燃風量不足等情況,都會使煙道溫度快速高於800度,使金屬換熱器很快被燒壞。
而節能陶瓷換熱器,已攻克這一難關,陶瓷換熱器具有以下特點:
1、耐高溫,耐腐蝕,所以可以把陶瓷換熱器放在離煙道出口較近、溫度較高的地方,那么它的餘熱利用率高,換熱效果好,節能率高。但金屬換熱器放在陶瓷換熱器的部位就很快被燒壞了。
2、使用壽命上,一般情況下陶瓷換熱器是金屬換熱器的幾倍或幾十倍。
3、如果不使用換熱器,助燃風溫度就是一般常溫(-10-40),但通過陶瓷換熱器換熱溫度高加熱的助燃風溫度可達300-800度,不但可以達到節能的目的,而且提高了環境效益。
4、銅鋅鉛在冶煉加工過程中,空氣中雜質多,易堵塞換熱器,可以在煙道中增加吸附器,使用吸附器進行雜質吸附,對吸附器可定期進行清理。不影響生產,使維護成本更低。