鋁用炭素焙燒爐引射型節(jié)能耐燒燃燒器研制

現(xiàn)代電解鋁工業(yè)生產(chǎn)始于1886年，在生產(chǎn)過程中，使用Houle-ailu cryolite-alumina熔鹽電解方法，熔融冰晶石的方法作為溶劑，氧化鋁作為溶質(zhì)，用碳的身體作為陽極，鋁液作為陰極，通過強(qiáng)大的直流電，在940℃-960℃，兩極上的電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行電解槽，原鋁生產(chǎn)，使用和碳陽極為核心材料，鋁電解生產(chǎn)的質(zhì)量有非常重要的影響產(chǎn)出，質(zhì)量、能源消耗。每生產(chǎn)一噸鋁，就要消耗半噸碳陽極。由于碳材料和產(chǎn)品具有良好的導(dǎo)電性和穩(wěn)定的電化學(xué)活性，在電解鋁工業(yè)生產(chǎn)中被選為陽極，至今在電解鋁工業(yè)生產(chǎn)中仍處于不可替代的地位。

MAX3232是Maxim公司推出的一款低功耗、高速率的電平轉(zhuǎn)換芯片，工作電壓范圍為3～5.5 V.外部僅需兩個(gè)0.1 μF、兩個(gè)1 μF的小尺寸電荷泵電容，即可實(shí)現(xiàn)TTL與RS-232之間的轉(zhuǎn)換.此外，MAX3232具有高速率的數(shù)據(jù)傳輸，在120 Kbps的速率下，依然可以保證電平轉(zhuǎn)換的可靠性、穩(wěn)定性.MAX3232外設(shè)圖如圖4所示，它可以同時(shí)完成兩個(gè)串口的電平轉(zhuǎn)換.

自19世紀(jì)末以來，電解鋁的生產(chǎn)中使用的陽極等過程經(jīng)歷了自焙pre-baking，預(yù)焙陽極被廣泛用于全球電解鋁行業(yè)在過去的40年，因?yàn)樗那鍧嵣a(chǎn)工藝，良好的導(dǎo)電性和抗氧化性能。我國的電解鋁生產(chǎn)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前，電解鋁生產(chǎn)和陽極生產(chǎn)占世界產(chǎn)量的50%以上。因此，深入、廣泛地研究新型陽極生產(chǎn)技術(shù)具有重要意義。

炭素鋁用陽極焙燒爐一般由不同數(shù)量的爐室組成，成兩行平行分布，每行包括連續(xù)爐室，每個(gè)爐室一般包括8個(gè)料箱和9條火道。爐室采用敞開式，各個(gè)爐室之間由火道墻分隔，沿爐子主軸平行配置。爐室內(nèi)火道墻中高溫氣流流動(dòng)，使預(yù)焙生陽極得以進(jìn)行焙燒。同一排火道墻通過橫墻連接，從而形成了焙燒爐的高溫氣體通道。橫墻和火道墻由不同形狀和材料的耐火磚砌筑而成，火道墻內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，每條火道墻墻頂部設(shè)有四個(gè)開口，可封閉。每條火道墻道內(nèi)有拉磚隔墻，通過隔墻來延伸高溫氣體的燃燒軌跡，利于火道墻體內(nèi)外面熱交換的分布均勻。每個(gè)爐室的平行分布連接在火道墻與橫墻的交接位置，使天然氣從一個(gè)爐室流向相鄰爐室。具體的爐室火道結(jié)構(gòu)如圖1所示。焙燒室在操作過程中通常分為四個(gè)區(qū)域。焙燒區(qū)域，通常稱為加熱區(qū)域，是焙燒工藝的核心部分(見圖2)。每個(gè)焙燒爐單元由三個(gè)相同的用于加熱焙燒室的燃燒架(小時(shí))組成。爐子的溫度是由流入消防通道的天然氣控制的。每個(gè)燃燒器配有天然氣管道、熱電偶、可調(diào)節(jié)手動(dòng)閥門、燃燒噴嘴并通過數(shù)據(jù)電纜連接到燃燒控制系統(tǒng)。

某公司新修建的焙燒爐火道墻深度是5486mm，設(shè)定的生產(chǎn)天然氣的燃燒溫度約為750℃～850℃之間。生產(chǎn)工藝中要求天然氣火焰強(qiáng)度硬，火焰強(qiáng)長度深度在0.3～0.5倍才能滿足生產(chǎn)工藝的需求。在實(shí)際的生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)火道內(nèi)的天然氣火焰長度只有1.3m左右，天然氣燃燒在火道墻內(nèi)的火焰長度不能滿足焙燒爐陽極焙燒的工藝的需要。陽極在焙燒過程中與生產(chǎn)工藝設(shè)定的曲線與生產(chǎn)實(shí)際燃燒溫度曲線不匹配，與設(shè)計(jì)的焙燒溫度曲線跟不上(煙道結(jié)構(gòu)如圖1所示)。燃燒系統(tǒng)中燃燒器的燃燒強(qiáng)度隨著噴嘴處天然氣流速的增加而增大，當(dāng)天然氣壓力降低，造成燃燒器噴嘴出口氣流速度減小，造成火焰變軟，變短，造成燃燒器火焰熱強(qiáng)度降低。所以燃燒系統(tǒng)正常燃燒，保證天然氣壓力是必備的基礎(chǔ)條件，也是保證爐室火道溫度和陽極產(chǎn)品質(zhì)量的首要前提條件。

本例患者麻醉誘導(dǎo)過程中，嚴(yán)格避免輸膠體液和抗生素，麻醉藥物依托咪酯除腎上腺皮質(zhì)功能抑制、靜脈注射痛以及肌顫不良反應(yīng)外其他不良反應(yīng)較少報(bào)道，苯磺順阿曲庫銨幾乎無組胺釋放，較少引起過敏反應(yīng)，同時(shí)考慮患者可能為敏感體質(zhì)，誘導(dǎo)前靜注甲強(qiáng)龍80mg，麻醉誘導(dǎo)過程中靜注依托咪酯間隔5min觀察生命體征平穩(wěn)后再推注苯磺酸順式阿曲庫銨，3min后出現(xiàn)過敏性休克，因此考慮苯磺酸順式阿曲庫銨導(dǎo)致患者過敏性休克可能性最大。

焙燒室處于運(yùn)行狀態(tài)，空氣供應(yīng)有兩個(gè)來源。一個(gè)是鼓風(fēng)機(jī)到火道的風(fēng)量，另一個(gè)是燃燒器底座的火孔。送風(fēng)量的多少直接影響煙道的溫度。燃燒反應(yīng)必須有氣體燃燒，以提供適量的氧氣。根據(jù)燃燒反應(yīng)計(jì)量方程，將各標(biāo)準(zhǔn)立方天然氣完全燃燒所需的空氣量稱為理論需風(fēng)量V0。過剩空氣系數(shù)a是當(dāng)氣體和空氣一起燃燒時(shí)，實(shí)際供氣量與理論供氣量v0的比值，即a=v/v0。在燃燒過程中，一個(gè)數(shù)值對(duì)燃燒器的熱效率有直接的影響。一值過小，天然氣出現(xiàn)過剩，燃燒熱能不能充分發(fā)揮;太大，煙氣的數(shù)量增加，大量的煙氣會(huì)帶走部分熱量，導(dǎo)致煙道溫度降低，增加煙氣的熱量損失，并使燃燒器熱效率的下降，其結(jié)果是降低火災(zāi)的路徑。從以上分析可以看出，供氣不足或過量都會(huì)影響天然氣的正常燃燒，降低煙道的熱效率和溫度。

二是走進(jìn)納涼點(diǎn)微宣講，到居民密集區(qū)域宣傳。因特殊的地理特點(diǎn)和歷史原因，渝中區(qū)轄區(qū)內(nèi)人防工程較多，每到炎熱夏季，都有大量居民前往納涼。區(qū)委宣傳部、政法委因地制宜，充分利用這一優(yōu)勢，在人民廣場、南區(qū)路、儲(chǔ)奇門、鋼院、嘉陵新村等5個(gè)人防工程納涼點(diǎn)同時(shí)啟動(dòng)宣傳活動(dòng)，深入群眾身邊普及掃黑除惡各類政策法規(guī)，播放宣傳視頻，互動(dòng)問答，讓市民群眾進(jìn)一步熟悉舉報(bào)途徑和獎(jiǎng)勵(lì)政策。

或當(dāng)

K

=

,

R

=

R

時(shí)

噴嘴嘴部綜過長時(shí)間使用燃燒出現(xiàn)分叉，造成噴嘴出口處的氣體壓力降低，使噴嘴的氣體噴射力矩分散，不能達(dá)到噴射長度，不能達(dá)到工藝要求的燃燒溫度，導(dǎo)致噴嘴嘴部氣體壓力不足，火焰柔和短促。具體情況載于下文圖3。

2)L=5 m時(shí)，風(fēng)流發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)的速度適中，渦流區(qū)域擴(kuò)大但其強(qiáng)度減弱，渦流核心區(qū)域邊界近似到達(dá)出風(fēng)口位置。由于回風(fēng)速度減緩回旋風(fēng)量升高回流偏轉(zhuǎn)角度增大。

（1）流通形狀

1 引射器原理

引射器是將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成勢能的裝置。高速壓縮空氣經(jīng)噴嘴時(shí)動(dòng)能產(chǎn)生勢能，在燃燒器腔體內(nèi)形成負(fù)壓，天然氣經(jīng)吸料管進(jìn)入到混合室內(nèi)，然后在引射器強(qiáng)大射流下噴出燒嘴霧化，加大天然氣與空氣的接觸面積，進(jìn)入到火道底層快速充分燃燒（如圖4所示）。當(dāng)改變噴嘴壓縮空氣流量大小時(shí)，混合室內(nèi)的負(fù)壓也隨之改變，即可調(diào)整天然氣的供給量。

經(jīng)求解式(4)可以得出，推薦采用建設(shè)2臺(tái) LM2 500 機(jī)組、1臺(tái)J920機(jī)組方案，總裝機(jī)容量為55.5 MW，總投資最低。

2 設(shè)計(jì)計(jì)算

2.1 幾何尺寸計(jì)算

2.1.1 噴嘴

P——靜壓（作用于物體表面） kpa

治安法官自1361年發(fā)展到現(xiàn)在，除了在英國資產(chǎn)階級(jí)革命前和內(nèi)戰(zhàn)中統(tǒng)治者試圖取消治安法官外，治安法官制度無疑都是英國法的一個(gè)特色，19世紀(jì)的地方政府改革雖然削弱了治安法官的行政權(quán)，但明確了治安法官的司法權(quán)限，提升了司法權(quán)威，英格蘭和威爾士絕大部分刑事案件幾乎都是由治安法官即決審理，不適用陪審團(tuán)，治安法官既決定事實(shí)問題也決定法律問題。

在臨界截面上，氣體的密度

ρ

k

/

，速度為

a

/

，氣體的質(zhì)量流量等于。

2.1 .2 混合室擴(kuò)散器部分

L

=(6～10)d

（錐形混合室可適當(dāng)減?。?，如圖6所示。

2.1.3 結(jié)構(gòu)因素的影響

鑒于以上原因，研制節(jié)能且抗氧化燃燒器具有十分的必要性。

ρ——密度1.19；kg/m

對(duì)蒸汽噴射器的實(shí)驗(yàn)研究表明，圓錐混合室的膨脹角從、到增大，極限狀態(tài)和次極限狀態(tài)都會(huì)導(dǎo)致噴射器的劣化。在具有錐形截面的噴射器中，流體的混合和速度平衡部分發(fā)生在混合室的錐形截面上，因此混合室后面的圓柱形截面通?？梢钥s短?；旌鲜覉A柱形截面的加長應(yīng)導(dǎo)致混合室圓柱形截面內(nèi)壓力的較大增加。當(dāng)速度場較均勻的流體進(jìn)入擴(kuò)壓器時(shí)，其速度系數(shù)增大。這些都增加了引射器所能形成的壓縮比，即極限背壓增大。結(jié)果表明，在射流截面較好的引射器中，當(dāng)引射空氣流量較大時(shí)，過載發(fā)生。

超載發(fā)生后，會(huì)有一個(gè)微小的變化，一個(gè)較大的變化，在鋁虹吸出來后，一般會(huì)發(fā)生超載，使排出的空氣真空迅速增加，超過正常的鋁真空，鋁水進(jìn)入吸水管事故。圖7圖8為不同流型對(duì)噴射器的過載效應(yīng)。過載點(diǎn)將由實(shí)驗(yàn)確定。

（2）噴嘴離混合室的距離

通過將噴嘴移向混合室，噴射器可以形成的壓縮比增加，大多數(shù)工作特性曲線的極限噴射系數(shù)減小。當(dāng)噴嘴從管線移到混合室時(shí)，壓縮比在亞極限狀態(tài)下沒有變化，但最終噴射系數(shù)明顯減小。在不改變射流流體流量的情況下降低工作流體的壓力，從而導(dǎo)致吸入壓力的降低?？偠灾淦魈匦宰兓闹饕囊蛩赜校籂顟B(tài)因素與結(jié)構(gòu)因素。引射器在一定條件下的特性是指引射器的特性，即相應(yīng)的工作狀態(tài)特性和引射器的特定結(jié)構(gòu)特性。噴射器在一定條件下的特性描述需要通過相關(guān)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)研究來確定。

2.1.4 極限射流系數(shù)

為了確定極限噴射系數(shù)值，假設(shè)不考慮混合室開始時(shí)的流體混合，并且工作介質(zhì)中存在不同的靜壓，使得該段的超音速速度高于噴射介質(zhì)中的超音速速度

環(huán)境污染及不良生活方式均可擾亂人體的內(nèi)分泌系統(tǒng)，影響卵巢功能及卵泡質(zhì)量，導(dǎo)致卵巢儲(chǔ)備功能下降，甚至是卵巢功能不全。

（1）當(dāng)噴射介質(zhì)的壓力小于工作噴嘴出口段的壓力時(shí)，噴嘴后面的工作氣體將繼續(xù)膨脹到該壓力。因此，工作氣體的截面將由增大到這部分確定的工作流體不會(huì)改變，直到混合室減速器的部分，噴射器流體達(dá)到臨界速度。在此條件下，極限注入系數(shù)值為

或當(dāng)

K

=

K

,

R

=

R

時(shí)

（2）當(dāng)噴射介質(zhì)的壓力等于或大于工作噴嘴出口部分的壓力時(shí)，假設(shè)工作流體保持恒定，等于工作噴嘴出口部分的壓力，直到混合室內(nèi)噴射介質(zhì)達(dá)到臨界速度的管段減小。在此條件下，極限噴射系數(shù)為：

水閘風(fēng)景林是由一定的群落組成，以美化水閘環(huán)境為主要目的的森林、林木和灌木林。懷洪新河的大型水閘建設(shè)等級(jí)較高，經(jīng)過多年努力，已經(jīng)基本形成了一定的綠化效果和景觀效應(yīng)，但主要以粗線條的簡單綠化為主，較少考慮整體景觀效果?！兑?guī)劃》按照“抓住線、建好點(diǎn)、帶動(dòng)面”的原則，在大型水閘的管理區(qū)和三角洲開展水生態(tài)景觀建設(shè)，建設(shè)水閘風(fēng)景林區(qū)，發(fā)展特色水利風(fēng)景旅游。風(fēng)景林建設(shè)按照前低后高立體式上升的層次結(jié)構(gòu)配置灌木、小喬木、大喬木，種植觀葉、觀花、觀果、觀形等景觀樹種，充分利用植物季相特色，營造富于動(dòng)態(tài)變化的立體森林景觀；使防洪工程主體建筑和周邊園林景觀相呼應(yīng)，充分發(fā)揮水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)維系和景觀娛樂功能。

對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常胎兒進(jìn)行磁共振簡直，診斷價(jià)值較高。圖像不僅可以顯示正常胎兒腦發(fā)育，髓鞘形成過程，還能發(fā)現(xiàn)腦結(jié)構(gòu)的異常，后顱窩畸形等。相較于超聲的診斷效能更高。

（3）噴射器結(jié)構(gòu)如圖9所示

2.2 噴射距離

2.2.1 壓縮空氣流量

假設(shè)，流動(dòng)阻力損失不計(jì)，即壓縮空氣流至管口時(shí)，壓力能全部轉(zhuǎn)換為動(dòng)能。解：

在計(jì)算狀態(tài)下，在噴射壓縮器的噴嘴中工作流體從噴嘴前的壓力P

膨脹到接受室中的壓力P

。

另外燒嘴頭部溫度在800℃左右，因高溫和瀝青煙氣作用，一段時(shí)間后在頭部形成結(jié)焦和氧化層，改變孔徑大小，降低天然氣流量和火焰形成偏流，影響燃燒效果，引起的揮發(fā)份位置不合理、天然氣超標(biāo)。

在相同的吸氣壓力下，增大工作噴嘴的臨界截面面積會(huì)導(dǎo)致引射介質(zhì)流量的減小。這是因?yàn)樵诠べ|(zhì)流量增大且工質(zhì)流速恒定(一定)的情況下，分流液達(dá)到臨界流速的環(huán)形截面面積會(huì)減小。

V——速度；m/s

寶清縣是黑龍江省主要糧食生產(chǎn)基地之一，是全國糧食生產(chǎn)先進(jìn)縣，但受大陸性季風(fēng)氣候影響，年內(nèi)降水量分配極不均衡，春季作物播種時(shí)節(jié)常常發(fā)生干旱現(xiàn)象，水資源短缺及干旱災(zāi)害嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)的發(fā)展，因此發(fā)展節(jié)水灌溉是解決寶清縣糧食生產(chǎn)困境的重要措施。2012—2015年國家開展東北四省區(qū)節(jié)水增糧行動(dòng)項(xiàng)目，實(shí)施農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目建設(shè)。節(jié)水增糧行動(dòng)是提高糧食生產(chǎn)能力、保障國家糧食安全的重大戰(zhàn)略舉措。根據(jù)寶清縣節(jié)水增糧行動(dòng)對(duì)水資源的需求，分析寶清縣地下水資源量時(shí)空分布規(guī)律，可為寶清縣地下水資源的合理開發(fā)利用及可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)，對(duì)指導(dǎo)節(jié)水增糧行動(dòng)的開展具有十分重要的意義。

已知壓縮空氣壓力為0.5mpa，直徑為6mm，則空氣流速為：

標(biāo)準(zhǔn)空氣容重γ

=1.19Kg/m

，P

=101325pa。當(dāng)?shù)卮髿鈮海篜=77330pa，則空氣容重為；

流量Q

=(π/4）×0.006

×33.15×3600=3.37m

/h

2.2.2 天然氣流量

已知天然氣壓力為0.035mpa，直徑為6mm，則流速為：

標(biāo)準(zhǔn)天然氣容重γ

=0.717Kg/m

，P

=101325pa。當(dāng)?shù)卮髿鈮海篜=77330pa，則天然氣容重為；

對(duì)于節(jié)義、生死的抉擇，歷來就是儒家政治倫理中一個(gè)至關(guān)重要的命題，先賢先圣早就有過“舍生取義”“殺身成仁”的訓(xùn)示，因而中國歷史上從來不缺乏“忠義殉節(jié)”的烈士，文天祥的一句“人生自古誰無死，留取丹心照汗青”，直可視為古代儒士整體精神道德風(fēng)貌的寫照。

流量Q

=(π/4）×0.006

×11.3×3600=1.15m

/h

2.2.3 天然噴射距離

已知?dú)怏w噴射距離的平方與壓力成正比，則加壓后的天然氣噴射距離為：

Second,the relative maturity of capitalism from the 18th to 19th centuries.

3 總結(jié)

由于射流壓縮空氣流量的速度特別高，壓力能轉(zhuǎn)化為速度能，降低了吸入?yún)^(qū)壓力，產(chǎn)生真空。幾股高速氣流截取泵送的氣體，通過文丘里收縮段和喉部直徑充分混合壓縮，以平衡的速度交換分子擴(kuò)散能。膨脹段速度減小，壓力增大，大于大氣壓力，從出口噴入燃燒室。在這種裝置里，不同壓力的兩股流體相互混合，并發(fā)生能量交換，以形成一股居中壓力的混合流體。耐熱不銹鋼燒可延長使用周期到6個(gè)月以上，全國在產(chǎn)鋁用陽極2000萬噸，每年消耗的燃燒器約3萬只，從經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)品質(zhì)量方面考慮可在國內(nèi)推廣使用，具有廣闊的應(yīng)用前景。