固定换向式蓄热器的类型有几种，
固定换向式蓄热器大体可分为砖格子式和再生球式两类。 砖格子式蓄热器 （见图
第八章 铝合金熔铸设备 ·323·图 8-29 不同热回收系统对熔铝炉热效率的影响
使用 37202kJ／ m3的天然气 ＋10％ 过量空气； t ＝ 5
9 （°F －32）
8-30） 系统通常比炉子本身还要大， 并需配备大型抽风机， 投资过大， 在使用上受到限
制。
再生球式蓄热器的工作原理见图8-31。 当烧嘴 3A 利用鼓风机 7 送来并经蓄热器 5A 预
热过的助燃空气与油雾混合后进行燃烧时， 另一个烧嘴 3B 起到一个排烟口的作用， 利用
抽风机 8 抽出炉子里的燃烧废气通过烧嘴 3B 到蓄热器 5B 里将热量传给氧化铝小球后排
空。 当燃烧系统的热工参数达到设定值时， 控制系统使四通换向阀 6 动作， 转换两个烧嘴
图 8-30 30t 重油反射炉的砖格子式蓄热器
1—熔池； 2—换热器； 3—炉门；
4—虹吸箱； 5—重油烧嘴
图 8-31 再生固定式蓄热系统工作原理图
1—炉子； 2—主燃料电磁阀； 3—烧嘴； 4—点火烧嘴；
5—蓄热器； 6—换向阀； 7—鼓风机；
8—引风机； 9—辅助烟道
的功能。 这时， 烧嘴 3B 开始利用鼓风机 7 送出并经蓄热室 5B 预热过的助燃热空气燃烧
时， 则 3A 烧嘴此时也起一个排烟口的作用， 燃烧废气由引风机 8 从 3A 引出， 经 5A 换热
后排空。 如此周而复始， 交替工作。
一套再生球式蓄热器系统主要由两个烧嘴、 两个蓄热室、 一组换向系统、 一套辅助排
烟系统和一套控制系统组成。 烧嘴和蓄热器可根据现场实际情况直接连接在一起或选择用
耐火材料浇注的管道连接在一起。 烧嘴的结构见 8-29 题， 蓄热室内的换热介质一般采用
·324· 铝合金熔铸生产技术问答耐烟气腐蚀的高温陶瓷材料如氧化铝、 矾土制作。 球的直径越小， 相同重量的表面积越
大， 换热效果越好， 但气流阻力增大， 一般采用直径 20mm 左右的。 蓄热球的量应与烧嘴
能力匹配， 对于氧化铝球， 在烧嘴能力为 15GJ／ h 时， 蓄热球的容量应不小于 1000kg。 烧
嘴转换周期一般为 90 ～ 120s。 在热交换中， 由蓄热室排出的废烟气温度通常在 150 ～
250℃， 因而不管是换向阀还是抽烟风机均能长期安全可靠地工作。 而预热后的助燃空气
温度可达 900 ～1100℃。 辅助排烟系统与炉体间留有适当间隙， 辅助排烟系统的作用是均
衡炉压， 并在精炼期间将有害气体全部由此引入地下烟道， 同时吸入部分冷空气以保护管
路。 正常工作期间， 燃烧产物的约 80％ ～ 90％ 经由蓄热器换热后排出， 约 10％ ～ 20％ 的
烟气经辅助烟道排出。 控制系统应满足安全控制和自动控制两个要求， 并精确可靠。
再生球式蓄热燃烧系统的优点是：
（1） 热交换效果好， 炉膛温度和预热空气的温度差仅 50 ～100℃。
（2） 工艺能耗低， 东北某厂 3 年的实际运行数据表明， 铝耗油量低于 45kg／ t， 而华北
某厂有记录的数据为 54. 66kg／ t 铝， 比该厂炉子改造前的 120kg／ t 铝下降了 54. 45％ 。
（3） 熔化速度快， 安装该系统后， 熔化速率提高 30％ ， 提高了炉子的生产效率。
图 8-32 旋转式蓄热器工作系统示意图
1—烧嘴； 2—预热后的助燃空气管道； 3—燃烧废气
管道； 4—换热器顶盖； 5—隔热外壳； 6—旋转换
热器腔体； 7—换热中间介质； 8—换热器底盖；
9—冷空气入口； 10—冷空气分配器； 11—燃烧
废气排空口； 12—旋转换热器驱动装置
（4） 能耗的下降及小球的过滤作用， 使烟尘排放总量显著降低； 而高风温燃烧技术的
采用， 降低了烟气中 NOx 的生成量， 有利于环保 （注： 对 NOx 的排放要求， 欧洲标准
EN267 （5-91） 《烟气排放指标》 是小于 150 × 10 － 6， 而我国 GB 9078—1996 《工业炉窑大
气污染物排放标准》 规定的指标是不大于 400mg／ m3， 即在烟气密度为 1. 3kg／ m3 时为
308 ×10 － 6）。 其缺点是使用蓄热式废热回收系统时， 由于废旧铝材所带入的油漆、 油污和
杂物以及某些熔剂在熔铝过程中形成的微粒都夹入烟气中， 它们往往造成堵塞， 同时为克
服蓄热床的阻力， 需要额外消耗动力； 而蓄热体的更换也比较麻烦。 目前国内在熔铝炉上
推广应用蓄热式烧嘴技术的进展很快， 但在使用中效果还达不到进口设备的水平， 特别在
燃烧技术上还存在差距， 应在实践中不断改进。
