永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔煉爐的製作方法
2023-08-05 01:59:26 1
專利名稱：永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔煉爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用耐熱材料與冷卻管構成的永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔煉爐，特別涉及一種用普通耐熱材料替代鋼材，利用餘熱回收，節能高效，有益於淨化爐氣的鑄鐵熔煉爐。
CN1048918A公開了一種「利用沖天爐餘熱的熱處理爐」。該公開主要由熱源裝置和退火爐組成，其中熱源裝置採用沖天爐熔煉爐膛，退火爐設置在沖天爐進料口上部，取代沖天爐大煙囪，在退火爐爐壁上開設有調溫孔(不能升溫)，構成了該熱處理爐。
在鑄造行業，對鑄件的高溫退火(920℃以上)、中溫退火(750℃以上)和低溫退火(350℃以上)，都是採用專門的退火爐;烘乾鑄型均採用專門的烘乾爐，這種退火爐和烘乾爐不但耗能高，操作複雜，而且增加了對大氣環境的汙染;實際上是化學熱及物理熱的沖天爐餘熱也未得到充分的利用。已有的退火爐、烘乾爐都是使用鋼材作殼體，從而導致投資和佔地面積大，鋼材易氧化及熱損失嚴重、變形大和壽命短等一系列缺陷的發生。另外，熔煉爐的淨化裝置都是用鋼板製成，由於鋼板的高溫鏽腐嚴重，加之多數不注重維護和更換，則對環境汙染更加嚴重。
沖天爐裝備的鼓風機噪聲大，而且很少配備降噪裝置;既使偶爾配備有，但降噪效果也不明顯。
常用沖天爐，包括CN1048918A這一類改進的利用餘熱熱處理爐，只能作消除內應力退火之用，爐氣中大量熱能未得到充分利用。例如有些爐型每班可燒近百噸熱水。但遠遠超過實際使用量，同樣是一種浪費。另外，也有用鼓風機抽出爐氣作烘乾用熱能，但爐氣溫度高，輸氣管道及鼓風機易損壞。
雖也有在普通沖天爐除塵器內加設噴淋裝置作為溼化除塵，但因水滴噴淋距離近，與爐氣接觸時間短，SO2清除不徹底，加之均採用鋼材製作，爐氣中二氧化硫與鋼板表面的水結合成硫酸加速了淨化裝置的氧化腐蝕。
本發明的任務是根據已有熔煉爐存在的各種缺陷設計一種永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔煉爐，以達到節能、降低造價、減少佔地面積、降低噪音、利於淨化和人工操作以及功能多的目的。
本發明採用下述設計方案實現。
一種永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔煉爐，它主要由渦流熱風帶、沖天爐、原煤灶、退火室、橫氣一氣換熱室、豎氣一氣換熱室、烘乾室、鼓風機、煙囪、噴淋器和擋水板組成。其結構特徵是沖天爐、原煤灶、退火室、橫氣一氣換熱室、豎氣一氣換熱室、烘乾室、煙囪為本熔煉爐的各分段爐體，在由耐熱混凝土所構成的分段爐體內設有冷卻管;沖天爐中部設有渦流熱風帶;在沖天爐頂部與豎氣一氣換熱室之間為退火室和橫氣一氣換熱室，在退火室和橫氣一氣換熱室內設有換熱室;在沖天爐頂部的另一端為原煤灶，並設有可關閉的填料口，填料口與地面之間為送料裝置;豎氣一氣換熱室和煙囪下端為烘乾室;在煙囪內的上端設有與鼓風機管道相通的煙囪排煙引流器，再下端設有噴淋器，底端設有擋水板。
所述分段爐體的冷卻管相通。
所述鼓風機通過管道分別依次與豎氣一氣換熱室、橫氣一氣換熱室、渦流熱風帶、沖天爐、再回到橫氣一氣換熱室、豎氣一氣換熱室、烘乾室和煙囪相通。
所述鼓風機被安置在隔音室內。
所述擋水板與煙囪內園相聯接處開有排水孔，排水孔與集水池相通，集水池的上水管通過水泵與噴淋器相聯。
所述渦流熱風帶與沖天爐為整體結構。
以下對上述設計方案作進一步詳細說明。
以金屬冷卻管作鋼筋，用水泥加耐熱填料作成耐熱混凝土，澆鑄成分段爐體。
原煤灶加熱空氣供給沖天爐爐氣充分燃燒的熱源和氧。由退火室內氣一氣換熱裝置起到了一定恆溫作用，同時也獲得了供給沖天爐的高溫空氣。
經退火爐排出的熱廢氣通過豎氣一氣換熱室將鼓風初步加熱，同時也使熱廢氣溫度降到適宜烘烤的溫度進入烘乾室，經烘乾室利用後，廢氣進入煙囪。
在煙囪較高處設有有石灰水的集水池，以水泵作動力，經噴淋器噴淋後流至擋水板又回到集水池。
退火室、烘乾室相當於一個大容積沉澱過濾室。
為了提高沖天爐內有效風量，採用了渦流熱風帶，利用高速氣流慣性，促進進風口風壓。
在錯落的隔音牆進氣通道上設有玻璃纖維濾網，鼓風機設置的隔音牆內。
附
圖1為本發明的工藝流程圖。
附圖2為本發明整體結構圖，其圖中各標號為1、原煤灶 2、沖天爐 3、渦流熱風帶 4、退火室 5、上水管 6、橫氣一氣換熱室 7、豎氣一氣換熱室 8、鼓風機 9、烘乾室 10、擋水板 11、引流器 12、噴淋器 13、煙囪 14、排水孔 15、集水池 16、水泵 17、換熱器 18、填料口 19、隔音室 20、爐體附圖3為本發明爐體結構圖，其圖中標號為21、冷卻水管 22、耐熱混凝土附圖2和3是本發明的一個具體實施例。
本發明的優點在於主要有廉價耐熱材料製成的永久爐體20、渦流熱風帶3、煙囪13內的擋水板10和集水池15構成的循環噴淋器12，隔音室19等構成本發明的永久爐體20，使其成為全淨化、多功能鑄鐵熔煉爐。
廉價的耐熱材料做成的永久爐體20，不但節省了大量鋼材，使建爐成本下降了30～50%，而且由於其特殊的性質和自身結構，使得本熔煉爐使用壽命沿長(較鋼材爐體沿長了3～5倍使用壽命)。工作環境中的熱輻射危害顯著減輕，保溫效果好，使其爐內溫度更加相對穩定。
本發明在運行時爐缸內供給的是高溫空氣(450℃以上)。所以焦煤的反應速度快，風口不結渣，爐體內溫度高，煤氣還原性強，熔化帶位置高從而減少了有益元素矽、錳的氧化燒損，減輕了FeO的產生和鐵水硫的吸收。這樣不但節約了能源，而且使鐵水質量好，溫度提高了50～100℃。
沖天爐2上的渦流熱風帶3，將供給爐缸的進風管朝著渦流風向開設，充分利用了高速風流的慣性，提高了進風口實際風壓，同時也避免了由死角造成的阻尼影響，使爐內供風均勻，而且由於還利用了耐熱混凝土包裹保護，因此減少了熱損失，減輕了操作環境的熱輻射危害。
從烘乾室9出來的廢氣中SO2含量較高，粉塵也沒有除盡，為了達到全面優良的除塵要求，煙囪囪13內設置了Ca(OH)2鹼性液噴淋器12，工作時由水泵將石灰水送至噴淋器下，由於廢氣中的SO2是酸性氧化物，且易與Ca(OH)2結合，因此滴在擋水板10上就是CaCO3↓。CaSO4↓和大量水及微量游離態硫的混合熱水，使SO2粉塵得到了清除，調整酸、鹼度可用於洗澡，微量的硫對皮膚有一定的預防和治療皮膚病的作用。廢氣經過退火室4、烘乾室9、煙囪13內的淨化後，其粉塵比普通沖天爐降低85～98%，SO2排放量低於95%，一氧化碳排放量減少了95%。
噪音的降低是用將鼓風機8封閉，把進氣通道造成錯落的隔音牆，並在通道上設有玻璃纖維濾網，使噪聲得到了吸收過濾，噪音降低5～10分貝。
本發明的測得的爐焦鐵比為1∶10～12，鐵水溫度為1430～1480℃，矽燒損11%以下，錳燒損15%以下，爐渣中FeO在5%以下，配用15KM動力每小時出鐵水2.3噸以上。每班高溫退火鑄件3～6噸，烘乾鑄型20噸，出熱水(75℃)5噸。
在單一淨化的情況下測得數據低於國家一級排放標準。
權利要求
1.一種永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔煉爐，它主要由渦流熱風帶、沖天爐、原煤灶、退火室、橫氣-氣換熱室、豎氣-氣換熱室、烘乾室、鼓風機、煙囪、噴淋器和檔水板組成，其特徵在於a.沖天爐、原煤灶、退火室和橫氣-氣換熱室、豎氣-氣換熱室、烘乾室和煙囪為本熔煉爐的各分段爐體，在由耐熱混凝土所構成的分段爐體內設有冷卻管；b.沖天爐中部設有渦流熱風帶；c.在沖天爐頂部與豎氣-氣換熱室之間為退火室和橫氣-氣換熱室，在退火室和橫氣-氣換熱室內設有換熱器；d.在沖天爐頂部的另一端為原煤灶，並設有可關閉的填料口；e.豎氣-氣換熱室和煙囪下端為烘乾室；f.在煙囪內的上端設有與鼓風機管道相通的煙囪排煙引流器，再下端設有噴淋器，底端設有擋水板。
2.根據權利要求1所述的一種永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔煉爐，其特徵在於所述熔煉爐的分段爐體的冷卻管相通。
3.根據權利要求1所述的一種永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔煉爐，其特徵在於所述鼓風機通過管道分別依次與豎氣一氣換熱室、橫氣一氣換熱室、渦流熱風帶、沖天爐，再回到橫氣一氣換熱室、豎氣一氣橫熱室、烘乾室和煙囪相通。
4.根據權利要求1所述的一種永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔鐵爐，其特徵在於所述鼓風機被安置在隔音室內。
5.根據權利要求1所述的一種永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔爐，其特徵在於在擋水板與煙囪相聯接處開有排水孔，排水孔與集水池相通，集水池的上水管通過水泵與噴淋器相聯。
6.根據權利要求1所述的一種永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔煉爐，其特徵在於所述渦流熱風帶與沖天爐爐體為整體結構。
全文摘要
本發明涉及一種用耐熱材料與冷卻管構成的永久爐體全淨化多功能鑄鐵熔煉爐，特別涉及一種用普通耐熱材料替代鋼材，利用餘熱回收，節能高效，有益於淨化爐氣的多功能鑄鐵熔煉爐。它主要由渦流熱風帶、沖天爐、原煤灶、退火室、橫和豎氣-氣換熱室、烘乾室、鼓風機、煙囪、噴淋器、擋水板和集水池組成。優點是永久爐體廉價、壽命長，餘熱退火室增設了可升溫的調溫裝置，可實現高低溫退火，渦流熱風帶提高了有效風量，克服了已有鼓風機風壓不足的弱點，退火室、氣-氣換熱室、烘乾室除去了CO及大部分粉塵，煙囪內噴淋器清除了SO
文檔編號F27B1/00GK1084958SQ9211190
公開日1994年4月6日 申請日期1992年9月29日 優先權日1992年9月29日
發明者陳清合 申請人:陳清合