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煤气发生炉与配套锻造加热炉技术研究与应用

添加时间:2016/10/28 11:20:16 浏览次数:532

      反射式加热炉因其结构简单、成本低、操作简便,多年来被较多地应用作锻前加热设备。但由于烧损多,能耗高、环境污染严重,已不能满足当今环境保护的要求,更不用说满足清洁生产工艺的要求。寻求一种即简单实用,又节能降耗、减少环境污染的锻造加热炉,刻不容缓。
      锻件加热除采用反射式燃煤加热炉外,还有燃油炉、燃煤气发生燃天然气、液化气炉和电阻炉等可供选择。燃油炉成本较高,油源受限制,没有特殊要求一般不采用;电阻炉用于精密锻造和高合金钢、有色金属的锻造加热,但成本太高不适用于普通钢的锻造加热;燃煤气发生炉具有操作简单、成本低、污染小等优点,可作为反射炉的首先替代炉型。
煤气化加热炉的制气工艺过程
      煤气化加热炉由煤气发生炉和工件加热室两部分组成,原煤经煤气发生室气化成混合煤气后供给工件加热室燃烧加热工件。
煤气化加热炉的技术特点
      煤气化加热炉与反射式燃煤加热炉的基本区别在于改变了煤的直接燃烧明火加热工件为燃烧煤气加热工件。
      煤气发生室为双室并联,可根据炉内燃尽情况交替加煤、交替清灰而保持锻造加工的连续进行。除此之外,煤气发生炉还具有如下的结构和运行特点:
      (1) 采用过热蒸汽水隔套,保证炉壁温度≤1250℃,炉膛不易结渣,同时过热蒸汽还可以增加热值,其反应式为:
      H2O+CO=CO2+H2+43385 kj
      (2) 采用全自动出渣系统,便于增强炉内的流动气氛。
      (3) 采用水封设施、具有防爆、安全的功效。
      (4) 采用水冷炉门结构,炉门、炉框不易损坏。
      (5) 产生的混合煤气,热值较高,并在工艺上省略了煤气的冷却、过滤等过程,煤焦油能充分燃烧利用。
      (6) 具有良好的余火行燃效果,可焖火2~3天,中间添煤可闷火7~10天,可减少重新点火次数,降低开炉费用。
      工件加热室采用烟气与煤气强行循环换热的结构形式,炉内气氛均衡,不易产生过热、过烧,并有利于小型工件的堆放加热;炉底采用热底炉,具有加热速度快,热值利用率高,工件受热均衡的特点;烟道采用迂回流向、平口直入式,氧化物、灰渣可直接掉入烟道,不易堵塞,具有利于工件的传热和改善车间环境;氧化损失在1.5%以下,并可实现无氧化加热,氧化损失可降至0.3%左右。
著。
     环保验收监测结果
     煤气化锻造加热炉连续、稳定、正常生产运行一段时间后,我们请该机械厂所在地区的环境监测站进行了验收监测,监测结果见表8。监测期间加热炉运行工况正常、稳定,运行负荷100%,符合设计要求。
    从表8的监测结果可以看出:
    (1) 烟尘浓度最大值48.53 mg/m3,最小值勤41.60 mg/ m3 ,平均值44.80 mg/ m3 ,较多地低于加热炉2级≤200 mg/ m3 的烟尘排放标准。
    (2) SO2浓度最大值980.00mg/ m3,最小值900.00 mg/ m3,平均943.33 mg/ m3 ,略高于GB9078—96《工业炉窑大气污染排放标准》燃煤炉窑2级≤850 mg/ m3 的SO2 排放标准,超标0.11倍。

    进一步改进建议
    (1) 增加烟气脱硫措施,使SO2也达标排放。
    (2) 增设配备常压热水锅炉,利用高温烟气的余热加热,供洗澡、喝水和冬季采暖,提高能源利用率。
    (3) 优化加热工艺,热炉入料,实现无氧化(少氧化)操作,进一步降低氧化损耗。
结论
    煤气化加热炉具有结构简单、热效率高、煤耗少、氧化损耗小、煤种适应性强、加热速度快、工件加热均匀且易于控制调节和可满足不同加热工艺要求等显著特点,具有较高的实用价值。
煤气化加热炉具有可观的经济效益和良好的环境效益,节能、降耗、增效可作为清洁生产工艺设备进行推广。其技术先进、适应性强、可用于退火炉、淬火炉、烘模炉、轧钢加热炉等各种加热炉,具有广阔的推广应用前景