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生物質(zhì)木塊顆粒熔鋁爐內(nèi)料堆熔化過程
一、生物質(zhì)木塊顆粒熔鋁爐運行分析
生物質(zhì)木塊顆粒熔鋁爐是典型的周期式高溫熔煉設(shè)備，一般來說，從鋁錠入爐到熔煉結(jié)束，大致可細(xì)分成以下幾個階段：裝料期、熔化初期、熔化中期、熔化后期、升溫期、精煉及保溫期。
二、生物質(zhì)木塊顆粒熔鋁爐內(nèi)料堆熔化過程
裝料通常是在熱爐下進(jìn)行的，這時，燒嘴通常設(shè)在關(guān)閉或小火狀態(tài)，隨著冷爐料的加入，爐溫下降很快，裝料時間越長，爐溫下降越多。剛裝入爐的鋁錠在爐內(nèi)呈料堆狀態(tài)，隨著溫度上升，料堆表面的爐料開始熔化，熔融的鋁液向下流動，當(dāng)溫度達(dá)到600℃左右時，支承料堆的強(qiáng)度消失，料堆下降并沒入液面以下，爐內(nèi)逐漸呈水平鏡面。
三、火焰沖擊作用
在料堆沒入液面以前，火焰直接沖擊到料堆上，由于強(qiáng)沖擊作用，爐內(nèi)對流傳熱效果占主導(dǎo)作用，熱效率zui高，爐料熔化zui快，爐溫上升緩慢。
四、固液轉(zhuǎn)換過程
隨著料堆逐漸沒入液面，液面下的熔體呈固液混合狀態(tài)，對流傳熱作用逐漸下降，爐溫上升速度逐漸加快并很快達(dá)到定溫（通常設(shè)定在1150～1200℃），輻射傳熱作用逐漸上升，這時，表面鋁液的溫度上升很快，并將熱量向液面下的固液混合體傳遞，但由于鋁金屬黑度較小，輻射傳熱效率并不高，同時此過程還伴隨著鋁的固液轉(zhuǎn)化，這個階段熔體的溫度變化不大，有時還出現(xiàn)鋁液溫度下降的現(xiàn)象。
純鋁的固液轉(zhuǎn)變溫度為660℃，鋁的比熱容為880J/kg·℃，熔化潛熱高達(dá)393KJ/kg，使一噸純鋁熔化，需要先升溫到660℃（約需134737Kcal熱量，相當(dāng)于16m?天然氣），然后再將其熔化（約需94020 Kcal熱量，相當(dāng)于11m?天然氣），總共需要27m?天然氣才能將其融化，遠(yuǎn)高于銅（213 KJ/kg）、鎳（305 KJ/kg）等金屬，因此，鋁的固液轉(zhuǎn)化期需要消除更多的熱量。如果考慮到生物質(zhì)木塊顆粒熔鋁爐的熱效率，所需天然氣量會高很多。
因此，在爐內(nèi)液面化平以后，一方面由于傳熱效率的降低，另一方面又因固液轉(zhuǎn)化需要更多的熱量供應(yīng)，熔化過程變得更為緩慢，需要的時間更長，消耗的熱量更多。同時，排出的煙氣溫度也zui高。
