一種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化爐的製作方法

2023-12-04 21:13:01

專利名稱：一種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化爐，屬於鋁 合金熔化保溫設備類。 背暴技術高效塔式熔化爐是鋁合金加工行業對鋁合金固體進行熔化作業 最常用的設計，這種爐子使用燃燒器對固體鋁合金進行加熱熔化。固 體鋁合金由熔化爐的投料塔(兼排煙道)投入，底部的燃燒器對固體 鋁合金進行加熱熔化，燃燒煙氣經投料塔中的熔化固體鋁合金吸熱後 排出爐外，鋁液升溫室燃燒器的高溫煙氣也從這個通道經固體合金吸 熱後排出，這種爐子儘管採用了這種預熱利用措施，爐子的熱效率達到了目前最高的水平，但是其熱效率也僅在50%以下，爐子的外排煙 氣的溫度依然高達500~600°C 。眾所周知，熱量的傳導不外乎傳導、對流、輻射以及電磁渦流感 應等集中形式，在鋁合金集中熔化爐上既有固體鋁合金之間的傳導加 熱、有火焰的熱輻射加熱，還有高溫煙氣的對流加熱，尤其是以高溫 煙氣對流加熱佔主導地位。從傳熱學原理來說，大於800t:以上的高 溫環境是輻射傳熱佔主導地位，而集中熔化爐投料塔內的溫度， 一般 都低於80(TC，而煙氣對流加熱的效率與對流煙氣的溫度、速度成正 比。但是在實際的爐子投料塔的設計中，由於投料塔的設計高度有限,
不可能讓煙氣長時間停留在投料塔內，煙氣的對流速度完全是由燃燒 器的自然排放速度決定，由於對流速度太慢、對流路徑有限，煙氣攜 帶的熱能尚未被充分析熱利用之前就被排放出去了。同時，在目前使用的集中熔化爐的鋁業保溫室，需要對熔化時流 入的鋁液進行升溫作業，使其能達到使用的溫度。在對鋁液進行升溫 作業時，由於擔心常規長火焰燃燒器從保溫室頂部加熱接觸鋁液，對 鋁液液面的氧化燒損， 一般都把升溫室的空間高度做得較高，這樣設 計的結果是導致火焰與鋁液液面距離遠、爐子氣氛空間大、爐壁散 熱面積過大、火焰的面積小，從而導致熱效率的過低。因此，如何提高鋁合金集中熔化爐的能源利用率，摒棄使用成本 較高的普通型集中熔化爐已經成為該行業提高經濟效益的重要措施。實用新型內容本實用新型發明的目的旨在提出一種高效低氧化燒損鋁合金集 中熔化爐，能夠在常規集中熔化爐的基礎上，改進升溫室燃燒器的火 焰形狀，防止火焰直接接觸鋁液面造成氧化燒損，提高升溫室燃燒器 的傳熱效率、減少升溫室鋁液的氧化燒損，從而提高該熔化爐的綜合熱效率。這種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化爐，包括爐體7、保溫室9、 熔化室6、燃燒器、投料塔4等，其特徵在於在熔化室6上部投料 塔4的排煙煙囪3的一出口處設有一臺煙氣循環風機1 ，所述煙氣循 環風機一端經煙囪3出口與投料塔4上部相通，其另一端則與投料塔 4下部相通。
所述煙氣循環風機的入口設有一與煙囪3連通的旋風分離器10， 在該旋風分離器10與煙囪3貫通的煙道內設有調風閼2。 所述的燃燒器為平焰燃燒器。所述的爐體7，其液面以下低溫區使用矽酸鋁纖維板、複合矽酸 鈣板，並且在爐襯的每層保溫板之間貼有熱反射膜；而在液面以上高 溫部位部分則採用保溫性能極佳的納米絕熱板。根據以上技術方案提出的一種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化 爐，由於在目前使用的普通型鋁合金熔化爐的煙道出煙口上增設了一 個煙氣循環風機、同時又將長火焰燃燒器改成平焰燃燒器，使得原本 被排出的高溫煙氣再進入投料塔內、與低溫的固體鋁合金進行髙速對 流加熱進一步降低了煙氣的溫度、提高預熱利用率、降低外排煙氣溫 度，同時保溫燃燒器結構的改變，減小了燃燒器與鋁液液面之間的距 離，使升溫室加熱空間變小、火焰傳熱面積加大；而且，由於使火焰 不直接接觸鋁液面，不僅使得熱效率提高，而且也能降低鋁液氧化燒 損。


圖1為本實用新型的主體結構示意圖。圖中1-煙氣循環風機2-調風閥3-煙囪4-投料塔5-鋁錠 6-熔化室9-保溫室10-旋風分離器具體實施方式
如圖所示的這種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化爐,包括爐體7、 保溫室9、熔化室6、燃燒器、投料塔4,其特徵在於在熔化室6
上部投料塔4的排煙煙囪3的一出口處設有一臺煙氣循環風機1，所 述煙氣循環風機一端經煙囪2出口與投料塔4上部相通，其另一端則 與投料塔4下部相通。所述煙氣循環風機1的入口設有一與煙囪3連通的旋風分離器 10，在該選分分離器10與煙囪3貫通的煙道內設有調風閥2。所述的燃燒器為平焰燃燒器。所述的爐體7，其液面以下低溫區使用矽酸鋁纖維板、複合矽酸 鈣板，並且在爐襯的每層保溫板之間貼有熱反射膜；而液面以上高溫 部位部分則採用了保溫性能極佳的納米絕熱板。在採用上述多種技術改進以後的這種高效低氧化燒損鋁合金集 中熔化爐，在使用中經實際檢測表明爐膛平均溫升在30r以下，比 一般集中熔化爐小2(TC，燃氣的消耗(以天然氣1000Kg爐子為例) 55立方/噸鋁(一般的集中熔化爐在70立方/噸鋁)，鋁液氧化氧化燒 損1.2% (—般集中熔化爐1.5%),排煙溫度30(TC (常規集中嬸化爐 500-600°C);熱效率可達60% (—般集中熔化爐僅50%左右)可見改 進後的這種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化爐的綜合熱能利用率已 經遠遠高於傳統的集中熔化爐，鋁液氧化燒損也有明顯降低。
權利要求1、一種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化爐，包括爐體(7)、保溫室(9)、熔化室(6)、燃燒器、投料塔(4)，其特徵在於在熔化室(6)上部投料塔(4)的排煙煙囪(3)的一出口處設有一臺煙氣循環風機(1)，所述煙氣循環風機(1)一端經煙囪(3)出口與投料塔(4)上部相通，其另一端則與投料塔(4)下部相通。
2、 如權利要求1所述的一種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化爐， 其特徵在於所述煙氣循環風機(1)的入口設有一與^l囪(3)連通 的旋風分離器(10),在該旋風分離器(10)與煙囪(3)貫通的煙道 內設有調風閥(2)。
3、 如權利要求1所述的一種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化爐， 其特徵在於所述的燃燒器為平鹽燃燒器。
4、 如權利要求1所述的一種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化爐， 其特徵在於所述的爐體(7),其液面以下低溫區使用矽酸鋁纖維板、複合矽酸鈣板，並且在爐襯的每層保溫板之間貼有熱反射膜；而液面以上高溫部位部分則採用了保溫性能極佳的納米絕熱板。
專利摘要一種高效低氧化燒損鋁合金集中熔化爐，包括爐體、熔化室、燃燒器、投料塔，其特徵在於在熔化室上部投料塔的排煙煙囪一出口處設有一臺煙氣循環風機，所述煙氣循環風機一端經煙囪出口與投料塔上部相通，其另一端則與投料塔下部相通。經檢測表明爐膛平均溫升在30℃以下，比一般集中熔化爐小20℃，燃氣的消耗(以天然氣1000Kg爐子為例)55立方/噸鋁(一般的集中熔化爐在70立方/噸鋁)，鋁液氧化氧化燒損1.2％(一般集中熔化爐1.5％)，排煙溫度300℃(常規集中熔化爐500-600℃)；熱效率可達60％(一般集中熔化爐僅50％左右)；其綜合熱能利用率已經遠遠高於傳統的集中熔化爐，鋁液氧化燒損也有明顯降低。
文檔編號F27B14/00GK201032368SQ20072006742
公開日2008年3月5日 申請日期2007年2月16日 優先權日2007年2月16日
發明者劉榮章 申請人:劉榮章