一種天然氣全氧燃燒熔煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬熔煉領(lǐng)域，具體涉及一種天然氣全氧燃燒熔煉方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，金屬熔煉生產(chǎn)線大多是高能耗高污染的生產(chǎn)系統(tǒng)，在環(huán)境污染嚴(yán)重的情況下，節(jié)能減排是該領(lǐng)域面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)。目前的金屬熔煉企業(yè)多以空氣作為燃料的助燃劑，空氣中只有氧氣是燃燒過(guò)程所必須的，而空氣中的含氧量?jī)H21%，氮?dú)夂考s79%，也就是說(shuō)空氣中的氮?dú)庀喈?dāng)于一個(gè)氣流團(tuán)，燃燒時(shí)氮?dú)鈪s作為“稀釋劑”大量吸收燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的熱并從煙道中排出。當(dāng)高溫氮?dú)獗慌懦鰻t外時(shí)，它也帶走了大量的能量，這是通?？諝馊紵男什皇呛芨叩脑蛑?。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)以上技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種天然氣全氧燃燒熔煉方法。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種天然氣全氧燃燒熔煉方法，其是將待熔煉金屬置于反射爐中，通入天然氣和氧氣，點(diǎn)燃后對(duì)所述金屬進(jìn)行熔煉，熔煉所產(chǎn)生的尾氣經(jīng)布袋除塵設(shè)備除塵后排放；其中，氧氣經(jīng)調(diào)壓至0.28MPa后，以體積比1:2混合后一并送入反射爐中進(jìn)行燃燒。
[0005]優(yōu)選地，所述氧氣的純度不低于99.5%。
[0006]本發(fā)明取得的有益效果是:
全氧燃燒與空氣燃燒相比最大的區(qū)別是氮?dú)鉀](méi)有參與燃燒，這就促成了燃燒廢物的大量降低。每立方天然氣在空氣燃燒時(shí)要產(chǎn)生11立方尾氣，但在全氧燃燒的情況下，僅產(chǎn)生3立方尾氣，其中相差的8立方尾氣將帶走大量的熱量。燃燒實(shí)驗(yàn)證明，天然氣全氧燃燒火焰溫度會(huì)大幅提高。例如:在空氣(含氧約21%)中燃燒火焰溫度為1938°C，當(dāng)稍微增加氧氣濃度到23%時(shí)火焰溫度便提高到2004°C，而在純氧中燃燒時(shí)火焰溫度則大幅提高至4900°C。較高的火焰溫度對(duì)于爐內(nèi)傳熱的強(qiáng)化十分重要。也就是說(shuō)使用純氧燃燒時(shí)，能源效率會(huì)提高(更多的熱量傳遞給爐料，更少的熱量被尾氣帶走)。那么，使用同一個(gè)熔爐純氧燃燒時(shí)，在同一時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的批次可以增加；或者說(shuō)如果保持同樣的生產(chǎn)率，使用純氧燃燒時(shí)可以用較小的熔爐，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益均能得到較大程度的提高。
[0007]本發(fā)明調(diào)整天然氣和氧氣的體積配比為1:2，低于這一配比時(shí)天然氣燃燒不充分，配比過(guò)高時(shí)多余的氧氣又會(huì)帶走部分熱量，并且提高生產(chǎn)成本，造成不必要的資源浪費(fèi)。本發(fā)明在保證天然氣燃燒充分的前提下，最大限度的減少了熱量損失，節(jié)約資源，降低了生產(chǎn)成本。
[0008]本發(fā)明在大量減少天然氣消耗，節(jié)約資源的同時(shí)，大幅減少了尾氣排放。同時(shí)在爐型不改變的情況下，尾氣大量減少也降低了尾氣的流速，系統(tǒng)排放的固體顆粒(黑煙、霾的罪魁禍?zhǔn)?也大幅減少，也就減少了空氣污染；另一方面，有機(jī)物在爐內(nèi)停留的時(shí)間延長(zhǎng)，有害物質(zhì)得到充分燃燒，進(jìn)一步減少環(huán)境污染，并能縮短熔煉時(shí)間，以熔煉銅為例，熔煉時(shí)間能縮短2小時(shí)，更是對(duì)行業(yè)和社會(huì)的貢獻(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面以具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0010]以廢銅熔煉為例，將待熔煉的廢銅置于反射爐中，液氧設(shè)備將純氧壓力調(diào)至
0.28MPa，再通過(guò)氣體配比設(shè)備調(diào)天然氣和純氧的體積比為1:2后送入反射爐中，點(diǎn)燃后對(duì)廢銅進(jìn)行熔煉，熔煉結(jié)束后，尾氣經(jīng)布袋除塵設(shè)備除塵后排放，其中污染物< 20 mg/m3。
[0011 ] 對(duì)比空氣燃燒和全氧燃燒熔煉的經(jīng)濟(jì)效益:
空氣燃燒:每生產(chǎn)一噸銅坯，需耗天然氣120立方，按照每立方天然氣4.00元計(jì)算:4*120=480 元。
[0012]全氧燃燒:每生產(chǎn)一噸銅坯，需耗天然氣38立方，純氧用量11.4立方，每立方純氧7元，每噸廢銅恪煉時(shí)間縮短2小時(shí)，貝Ij “4*38=152元，7*11.4=80元，降低成本[480-(152+80)]/480=51.7%
按每天生產(chǎn)100噸銅坯計(jì)算:
每天節(jié)約天然氣:(120-38*100=8200立方)
每天節(jié)約成本:(480-232) *100=24800元。
[0013]綜上所述，本發(fā)明方法在工業(yè)熔煉過(guò)程中的成功應(yīng)用，不僅大幅節(jié)約了天然氣資源，而且產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。僅申請(qǐng)人單位的銅桿車(chē)間，每天就可節(jié)省天然氣8200立方米，每年可節(jié)省天然氣246萬(wàn)立方米，每年可減少煙氣排放738萬(wàn)立方米，減少二氧化碳排放246萬(wàn)立方米，減少了工藝過(guò)程中黑煙的產(chǎn)生和氮氧化物的產(chǎn)生，煙氣排放量減少了 85%以上。特別是在有色金屬?gòu)U銅再生產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，將對(duì)該產(chǎn)業(yè)資源循環(huán)利用、可持續(xù)發(fā)展、綠色低碳生產(chǎn)產(chǎn)生革命性技術(shù)進(jìn)步。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種天然氣全氧燃燒熔煉方法，其特征在于:將待熔煉金屬置于反射爐中，通入天然氣和氧氣，點(diǎn)燃后對(duì)所述金屬進(jìn)行熔煉，熔煉所產(chǎn)生的尾氣經(jīng)布袋除塵設(shè)備除塵后排放；其中，氧氣經(jīng)調(diào)壓至0.28MPa后，以體積比1:2混合后一并送入反射爐中進(jìn)行燃燒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣全氧燃燒熔煉方法，其特征在于:所述氧氣的純度不低于99.5%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種天然氣全氧燃燒熔煉方法，其是將待熔煉金屬置于反射爐中，通入天然氣和氧氣，點(diǎn)燃后對(duì)所述金屬進(jìn)行熔煉，熔煉所產(chǎn)生的尾氣經(jīng)布袋除塵設(shè)備除塵后排放；其中，氧氣經(jīng)調(diào)壓至0.28MPa后，以體積比1:2混合后一并送入反射爐中進(jìn)行燃燒。本發(fā)明與現(xiàn)有的空氣燃燒相比，具有節(jié)約能源、降低成本以及減少污染的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】C22B15/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105132710
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510388096
【發(fā)明人】馮嘯宇, 盧雙橋, 王文志, 臧東暖, 劉亞新
【申請(qǐng)人】河北泰斗線纜集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月6日