一種等溫熔煉爐的製作方法

2023-12-04 13:35:46

一種等溫熔煉爐的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用於金屬熔煉的等溫熔煉爐，包括熔體加熱室、加料室、泵池和熔池；還包括第一熱風室和第二熱風室，第一熱風室內設置有用於產生熱風的燃燒裝置，第二熱風室設置在熔體加熱室的前方且頂部設置有出風口，第一熱風室與第二熱風室之間設置有供熱風通過的熱風通道，第二熱風室與熔體加熱室之間水平設置有多根熱管，且熱管的一端伸入第二熱風室內，另一端伸入熔體加熱室內。本實用新型選擇能夠橫向快速傳熱的熱管作為傳熱元件，設計出將熱管水平設置的等溫熔煉爐用於金屬熔煉，大大增加了熱管的可選擇範圍，有利於該等溫熔煉爐的大規模推廣應用，非常適合工業化生產。
【專利說明】一種等溫熔煉爐

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於冶金【技術領域】，具體涉及一種用於金屬熔煉的等溫熔煉爐。

【背景技術】
[0002]目前，對鋁等有色金屬熔煉所使用的熔煉設備大都採用燃料反射爐，這種爐型是利用燃料在爐膛內燃燒產生的火焰、高溫煙氣對流和爐牆爐頂輻射傳熱的方式對金屬熔體和/或固體進行直接加熱。這種熔煉設備存在的主要問題是:1、熱利用率低，燃料單耗高，造成能源浪費；2、火焰直接在物料表面燃燒加熱，會造成物料氧化燒損嚴重，金屬回收率低，浪費資源。現有技術中，有利用豎向傳熱的熱管對金屬熔體進行加熱的熔煉裝置，但豎向傳熱的熱管相對來說品種較少，使該熔煉裝置不易大規模產業化推廣。


【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種使用橫向傳熱的熱管對金屬熔體進行加熱的等溫熔煉爐。
[0004]為達到上述目的，本實用新型採取以下技術方案:
[0005]一種等溫熔煉爐，包括熔體加熱室、加料室、泵池和熔池，所述熔體加熱室和所述加料室並排設置，所述熔池與所述泵池並排設置，且所述熔池位於所述加料室的後方，所述泵池位於所述熔體加熱室的後方，所述熔體加熱室的下部、加料室的下部、泵池的下部和熔池的下部之間互相連通，所述泵池底部設置有泵，所述等溫熔煉爐還包括第一熱風室和第二熱風室，所述第一熱風室內設置有用於產生熱風的燃燒裝置，第二熱風室設置在熔體加熱室的前方且頂部設置有出風口，第一熱風室與第二熱風室之間設置有供熱風通過的熱風通道，第二熱風室與熔體加熱室之間水平設置有多根熱管，且所述熱管的一端伸入第二熱風室內，另一端伸入熔體加熱室內。
[0006]優選地，第一熱風室的下部與第二熱風室的下部通過熱風通道相通。
[0007]優選地，所述燃燒裝置為蓄熱式燃燒裝置，包括內部設置有蓄熱體的蓄熱箱，以及設置在第一熱風室頂部並與蓄熱箱相連通的燃燒器；所述蓄熱箱還與第二熱風室頂部的出風口相連通。
[0008]進一步地，所述蓄熱體設置在蓄熱箱的上部，蓄熱箱的下部分別與集氣裝置和收塵系統相連接。
[0009]本實用新型熔煉爐的熔煉原理和過程如下:
[0010]1、先將一定量的金屬熔體通過加料室倒入熔體加熱室內，使伸入熔體加熱室內的熱管完全浸沒在金屬熔體中；
[0011]2、啟動第一熱風室內設置的燃燒裝置,使第一熱風室內產生熱風,熱風從第一熱風室的下部的熱風通道進入第二熱風室中，並將熱量傳遞給第二熱風室內設置的熱管；
[0012]3、熱管隨即會將熱量從第二熱風室的一端迅速傳導至熔體加熱室的一端，從而對熔體加熱室中的金屬熔體進行加熱；
[0013]4、加熱過程中金屬熔體的溫度不斷升高，流動性變大，因而會不斷地從熔體加熱室的下部向加料室、慄池和溶池中湧出，這種聞溫溶體湧入加料室中後即能夠將加料室中待熔煉的金屬物料加熱熔化；
[0014]5、啟動設置在泵池底部的泵，能夠加速金屬熔體在熔體加熱室、加料室、熔池和泵池中的流動性。
[0015]本實用新型的熔煉爐，通過水平設置的熱管快速傳熱和熔體在泵的作用下不斷循環流動，即能夠實現對金屬的熔煉。
[0016]由於以上技術方案的實施，本實用新型與現有技術相比具有如下優點:
[0017]本實用新型選擇能夠橫向快速傳熱的熱管作為傳熱元件，設計出將熱管水平設置的等溫熔煉爐，對金屬熔體進行加熱，大大增加了熱管的可選擇範圍，有利於該等溫熔煉爐的大規模推廣應用，非常適合工業化生產。而第一熱風室和第二熱風室通過熱風通道相連通，能夠避免火焰對金屬熔體以及熱管的直接接觸，儘量減少了金屬的氧化燒損和熱管的損耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和具體的實施方式對本實用新型做進一步詳細的說明:
[0019]圖1為本實用新型等溫熔煉爐的俯視示意圖；
[0020]圖2為圖1中A-A面的剖視示意圖；
[0021]圖3為圖1中B-B面的剖視示意圖。
[0022]其中:1、熔體加熱室；2、加料室；3、泵池；30、泵；4、熔池；5、第一熱風室；6、第二熱風室；60、出風口 ；61、熱風通道；7、熱管；8、蓄熱箱；80、蓄熱體；9、燃燒器。

【具體實施方式】
[0023]下面結合具體的實施例對本實用新型做進一步詳細的說明，但不限於這些實施例。
實施例
[0024]如圖1、2和3所示，本實施例的等溫熔煉爐，包括熔體加熱室1、加料室2、泵池3、熔池4，熔體加熱室1和加料室2並排設置，熔池4與泵池3並排設置，且熔池4位於加料室2的後方，泵池3位於熔體加熱室1的後方，熔體加熱室1的下部、加料室2的下部、泵池3的下部和熔池4的下部之間互相連通，泵池3底部設置有泵30。本實施例的等溫熔煉爐還包括第一熱風室5和第二熱風室6，第一熱風室5內設置有用於產生熱風的燃燒裝置，第二熱風室6設置在熔體加熱室1的前方且頂部設置有出風口 60，第一熱風室5與第二熱風室6之間設置有供熱風通過的熱風通道61，第二熱風室6與熔體加熱室1之間水平設置有多根熱管7,且熱管7的一端伸入第二熱風室6內，另一端伸入熔體加熱室1內。
[0025]本實施例中，第一熱風室5的下部與第二熱風室6的下部通過熱風通道61相通。這樣設置可使熱管7接收到更多的熱量，同時又可避免第一熱風室5內的燃燒裝置燃燒時影響熱管7而造成不必要的設備損耗。
[0026]本實施例的燃燒裝置為市購而得的蓄熱式燃燒裝置，包括內部設置有蓄熱體80的蓄熱箱8，以及設置在第一熱風室5頂部並與蓄熱箱8相連通的燃燒器9 ;蓄熱箱8還與第二熱風室6頂部的出風口 60相連通。其中，蓄熱體80設置在蓄熱箱8的上部，蓄熱箱8的下部分別與集氣裝置和收塵系統相連接。集氣裝置的作用是為了通過蓄熱箱8向燃燒器9提供助燃氣體(一般即指空氣)，因此集氣裝置通常會設置鼓風機；收塵系統的作用是為了收集處理經過蓄熱箱8排出的煙塵，因此收塵系統通常會設置排煙風機。
[0027]作為本實用新型優選的實施方式，燃燒裝置為蓄熱式燃燒裝置，第二熱風室中的熱煙氣會通過出風口排入蓄熱箱內，經蓄熱體吸收多餘熱量後被排空；而助燃氣體(即空氣)又經過蓄熱體並吸收蓄熱體中的熱量而形成高溫助燃氣體，並被輸送至第一熱風室內的燃燒器中，如此循環在第一熱風室和第二熱風室中產生熱風。
[0028]以鋁合金的熔煉為例，使用本實施例的等溫熔煉爐對鋁合金進行熔煉時，過程如下:
[0029]先將一定量的鋁合金熔體通過加料室2倒入熔體加熱室1內，使伸入熔體加熱室1內的熱管7完全浸沒在鋁合金熔體中，然後點燃第一熱風室5上設置的燃燒器9，使第一熱風室5內產生熱風，熱風從第一熱風室5的下部熱風通道61進入第二熱風室6中，並將熱量傳遞給第二熱風室6下部的熱管7 ;熱管7隨即會將熱量從第二熱風室6的一端迅速傳導至熔體加熱室1的一端，從而對熔體加熱室1中的鋁合金熔體進行加熱；加熱過程中鋁合金熔體的溫度不斷升高，流動性變大，因而會不斷地從熔體加熱室1的下部向加料室2、泵池3和熔池4中湧出，這種高溫熔體湧入加料室2中後即能夠將加料室2中待熔煉的鋁合金料加熱熔化；啟動設置在泵池3底部的泵30，能夠加速鋁合金熔體在熔體加熱室1、加料室2、熔池4和泵池3中的流動性。
[0030]通過上述過程，不斷向加料室2中加入待熔煉的鋁合金料，通過熱管7的快速傳熱和熔體在泵30的作用下不斷循環快速流動，即能夠實現對鋁合金的熔煉。從經濟成本和熔煉效果兩者平衡考慮，本實施例等溫熔煉爐對金屬進行熔煉時，設備中容納的金屬熔體的量佔熔體加熱室、泵池、熔池和加料室四室容積之和的1/2?3/4為好。
[0031]另外，由於燃燒裝置採用蓄熱式燃燒裝置(市售購得)，第二熱風室6內的熱煙氣會通過出風口 60排入蓄熱箱8內，經蓄熱體80吸收多餘熱量而急劇降溫後被排煙風機排入收塵系統處理，廢氣則被排空；而集氣裝置中設置的鼓風機又將助燃氣體(即空氣)經過蓄熱體80送入第一熱風室5內的燃燒器9中，並帶走蓄熱體80中的熱量，這樣就在蓄熱體80處進行了簡單的熱交換過程，達到餘熱利用的節能目的。
[0032]本實施例的等溫熔煉爐利用水平設置的熱管作為傳熱元件對熔體加熱室中的熔體進行加熱，可以快速將高溫熱風中的熱量傳導至熔體內部，大大提高熱傳遞和熱利用效率，且水平傳熱的熱管比豎直傳熱的熱管更易獲得，因而本實用新型等溫熔煉爐更適合工業化生產和應用。第一熱風室和第二熱風室的設置，可以巧妙地避免火焰和熱煙氣對熱管、鋁熔體的直接接觸影響，減少設備損耗和對熔鍊金屬的汙染。另外，採用蓄熱式燃燒裝置使高溫廢煙氣與助燃空氣之間能夠實現熱交換，而達到利用餘熱的節能目的。最後，本實施例的熔煉爐由於熔體能夠通過泵在泵池、熔池、熔體加熱室和加料室之間快速循環，因而使得熔體在熔煉過程中各部分的溫度和化學成分等基本能保持均勻一致，而不會影響最終產品的性能。
[0033]以上對本實用新型做了詳盡的描述，其目的在於讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本實用新型的內容並加以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍，凡根據本實用新型的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種等溫熔煉爐，包括熔體加熱室(I)、加料室(2)、泵池(3)和熔池(4)，所述熔體加熱室(I)和所述加料室(2 )並排設置，所述熔池(4 )與所述泵池(3 )並排設置，且所述熔池(4)位於所述加料室(2)的後方，所述泵池(3)位於所述熔體加熱室(I)的後方，所述熔體加熱室(I)的下部、所述加料室(2)的下部、所述泵池(3)的下部和所述熔池(4)的下部之間互相連通，所述泵池(3)底部設置有泵(30)，其特徵在於:所述等溫熔煉爐還包括第一熱風室(5)和第二熱風室(6)，所述第一熱風室(5)內設置有用於產生熱風的燃燒裝置，所述第二熱風室(6)設置在所述熔體加熱室(I)的前方且頂部設置有出風口(60)，所述第一熱風室(5)與所述第二熱風室(6)之間設置有供熱風通過的熱風通道(61)，所述第二熱風室(6)與所述熔體加熱室(I)之間水平設置有多根熱管(7)，且所述熱管(7)的一端伸入所述第二熱風室(6)內，另一端伸入所述熔體加熱室(I)內。
2.根據權利要求1所述的等溫熔煉爐，其特徵在於:所述第一熱風室(5)的下部與所述第二熱風室(6)的下部通過熱風通道(61)相通。
3.根據權利要求1或2所述的等溫熔煉爐，其特徵在於:所述燃燒裝置為蓄熱式燃燒裝置，包括內部設置有蓄熱體(80)的蓄熱箱(8)，以及設置在所述第一熱風室(5)頂部並與所述蓄熱箱(8 )相連通的燃燒器(9 );所述蓄熱箱(8 )還與所述第二熱風室(6 )頂部的出風口(60)相連通。
4.根據權利要求3所述的等溫熔煉爐，其特徵在於:所述蓄熱體(80)設置在所述蓄熱箱(8)的上部，所述蓄熱箱(8)的下部分別與集氣裝置和收塵系統相連接。
【文檔編號】F27B3/20GK204063896SQ201420475557
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】劉慶德 申請人:蘇州卡迪亞鋁業有限公司, 劉慶德