專(zhuān)利名稱(chēng)：鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄斓闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃?xì)饨](méi)式燒嘴，尤其涉及鋁熔煉行業(yè)鋁及鋁合金的熔煉用浸沒(méi) 式燃?xì)鉄?，屬于鋁熔煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外鋁熔煉行業(yè)應(yīng)用最廣泛的是火焰反射式熔煉爐?；鹧娣瓷錉t利用安 裝于爐子上部的火焰燒嘴提供熱源，高溫火焰經(jīng)爐頂輻射和火焰直接輻射來(lái)加熱和熔化爐 料。現(xiàn)多用液體或氣體燃料，火焰溫度可達(dá)1600 1700°C?；鹧娣瓷錉t的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)能力 大、加熱速度快、熔煉時(shí)間較短，缺點(diǎn)是熔池面積較大、爐料氧化燒損大。因缺乏對(duì)流，熔池 上下鋁液溫差大，必須采取強(qiáng)制攪拌措施，生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大，爐氣帶走的熱量多，熱效率較 低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃 氣燒嘴，旨在有效提高能源利用率，減少鋁液的氧化燒損，改善鋁液的品質(zhì)，優(yōu)化鋁及鋁合 金的熔煉工藝。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄?，特點(diǎn)是包括燃?xì)鉄?、燃燒管、排煙管和?射管，輻射管包含煙氣導(dǎo)流管和外輻射管，煙氣導(dǎo)流管置于外輻射管內(nèi)部，外輻射管通過(guò)法 蘭與燃?xì)鉄煜噙B；燃燒管與燃?xì)鉄爝B接成一個(gè)整體，排煙管位于燃?xì)鉄焐?，排煙管?中心與燃?xì)鉄斓闹行拇怪辈贾?；燃?xì)鉄斓亩瞬吭O(shè)置天然氣管和助燃空氣管，點(diǎn)火棒固 定于燃?xì)鉄焐?，并伸入至燃燒管中部固定，點(diǎn)火棒的外部連接電源。進(jìn)一步地，上述的鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄?，其中，所述外輻射管外表?涂抹有用于耐鋁液侵蝕耐機(jī)械沖擊的涂料層。更進(jìn)一步地，上述的鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄?，其中，所述燃?xì)鉄斓亩?部安裝有火焰檢測(cè)器，燃?xì)鉄於瞬窟€設(shè)置有火焰觀測(cè)孔。再進(jìn)一步地，上述的鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄?，其中，所述天然氣管焊?于燃?xì)鉄於瞬康闹行牟课?，助燃空氣管焊接于天然氣管的下部。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在①本發(fā)明鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄炷軌蜷L(zhǎng)時(shí)間浸沒(méi)于鋁液中，通過(guò)上下 傳導(dǎo)的方式為靜止或者循環(huán)運(yùn)動(dòng)的鋁液加熱，改變現(xiàn)有的鋁合金熔煉方式，從而提高能源 利用率，降低能源消耗；②浸沒(méi)式燃?xì)鉄焱ㄟ^(guò)上下傳導(dǎo)的方式為鋁液加熱，使熔體溫度一致，成分均勻， 不會(huì)形成溫度梯度和熱成層現(xiàn)象，熔體品質(zhì)大大提高，減少金屬燒損小，熔體中溶解的氣 體、固體夾雜物少，形成的爐渣也顯著減少，簡(jiǎn)化后續(xù)在線處理工藝，提高坯料質(zhì)量，降低成 本；
③本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)新穎、運(yùn)行可靠、運(yùn)行成本低、維修方便，輻射管更換方便，可廣 泛應(yīng)用于鋁熔煉行業(yè)原鋁錠重熔、廢鋁及鋁屑的回收等熔煉爐上面，尤其適用于鋁及鋁合 金等溫熔煉爐上；④由于爐子綜合熱效率的提高，降低了能源消耗，從而減少污染物排放，降低環(huán)境 治理對(duì)鋁熔煉發(fā)展的壓力。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明圖1 本發(fā)明鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄斓闹饕暿疽鈭D；圖2a:圖1中A部的放大示意圖；圖2b 圖1中B部的放大示意圖；圖3 本發(fā)明鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄斓淖笠暿疽鈭D；圖4 本發(fā)明鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄斓膽?yīng)用示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見(jiàn)下表
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄欤咝У厝蹮掍X及原鋁錠、鋁合金 廢料以及鋁屑，有效提高能源利用率，減少鋁液的氧化燒損，提高鋁液的品質(zhì)，優(yōu)化鋁及鋁 合金的熔煉工藝。如圖1、圖3所示，鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄欤ㄈ細(xì)鉄?、燃燒管8、排煙管5和輻射管，輻射管包含煙氣導(dǎo)流管10和外輻射管9，煙氣導(dǎo)流管10置于外輻射管 9內(nèi)部，外輻射管9通過(guò)法蘭與燃?xì)鉄?相連，更換方便，外輻射管9外表面涂抹有用于耐 鋁液侵蝕耐機(jī)械沖擊的涂料層11，外輻射管能夠長(zhǎng)時(shí)間浸沒(méi)于鋁液中，通過(guò)上下傳導(dǎo)的方 式為靜止或者循環(huán)運(yùn)動(dòng)的鋁液提供熱量；燃燒管8與燃?xì)鉄?連接成一個(gè)整體，排煙管5 位于燃?xì)鉄?上，排煙管5的中心與燃?xì)鉄?的中心垂直布置，燃燒后的煙氣通過(guò)排煙 管排放；燃?xì)鉄?的端部設(shè)置天然氣管20和助燃空氣管21，天然氣管20焊接于燃?xì)鉄?嘴1端部的中心部位，助燃空氣管21焊接于天然氣管20的下部，分別連接外部的天然氣和 助燃空氣；點(diǎn)火棒17固定于燃?xì)鉄?上，并伸入至燃燒管8中部固定，點(diǎn)火棒17的外部 連接電源。燃?xì)鉄?的端部安裝有火焰檢測(cè)器19，燃?xì)鉄?端部還設(shè)置有火焰觀測(cè)孔 18。燃?xì)鉄?通過(guò)螺母15、墊圈16，中間襯以密封墊圈2、絕熱密封墊圈3，與排煙管 5、燃燒管8緊密相連，天然氣管20、助燃空氣管21焊接于燒嘴端部，分別連接外界的天然氣 管和助燃空氣管。點(diǎn)火棒17固定于燃?xì)鉄?上，并伸到燃燒管8中部固定，點(diǎn)火棒外部 連接電源，點(diǎn)火時(shí)經(jīng)過(guò)變壓器升壓形成高壓，點(diǎn)火棒頭部與燃燒管8邊部金屬形成電弧，點(diǎn) 燃進(jìn)入燃燒管的燃?xì)狻；鹧鏅z測(cè)器19通過(guò)螺紋連接于燃?xì)鉄?的左部，火焰檢測(cè)器19 采用等離子形式，也可以采用UV紫外線形式，用來(lái)檢測(cè)火焰信號(hào)，當(dāng)燃?xì)恻c(diǎn)燃后，火焰形成 離子或者紫外線信號(hào)，信號(hào)傳輸給火焰檢測(cè)器19，火焰檢測(cè)器19將此信號(hào)再反饋給控制系 統(tǒng)進(jìn)行控制。如果燃?xì)鉀](méi)有點(diǎn)燃，則火焰檢測(cè)器檢測(cè)不到信號(hào)，控制系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)行下一步的 操作，燃?xì)鉄?需要重新點(diǎn)火。為了便于觀測(cè)燒嘴火焰的燃燒狀況，在燃?xì)鉄?上布置 有火焰觀測(cè)孔18，火焰觀測(cè)孔18上安裝有石英玻璃，以隔絕燒嘴里可能冒出的熱氣，便于 人眼觀察。排煙管5通過(guò)排煙管連接法蘭6與外部的排煙管相連，使燃?xì)馊紵蟮臒煔馀?放出去。排煙管5與燃?xì)鉄爝B接處內(nèi)部襯有排煙管內(nèi)襯絕熱墊圈4，為防止排煙管外表溫 度過(guò)高，其內(nèi)部鋪設(shè)有排煙管內(nèi)襯絕熱材料7，以起到隔熱作用。如圖2a，燃燒管8與燃?xì)?燒嘴1連接處也采用密封墊14進(jìn)行密封。輻射管分為外輻射管9和煙氣導(dǎo)流管10，外輻 射管9套在煙氣導(dǎo)流管10外，并固定在一起。內(nèi)外輻射管材料均采用氮化硅材料，該材料 具有高溫強(qiáng)度大、硬度高、優(yōu)良耐磨性、抗熱震性能好、耐酸堿腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。在外輻射管9外 表噴涂涂料層11，該涂料層11采用含有Al、Sn、Zr、M0、Cr的鈦合金，保證外部輻射管具有 優(yōu)良的抗鋁液腐蝕性、韌性和較長(zhǎng)的壽命。由于鋁液腐蝕性較強(qiáng)，萬(wàn)一外輻射管9被鋁液侵 蝕，不需要更換整個(gè)燒嘴，而只需松開(kāi)螺母，將外輻射管9從燒嘴上拆下，如圖2b，拆下輻射 管連接密封墊12、密封墊13，即可將外輻射管9拆下，另外更換一個(gè)外輻射管即可。如圖4所示，本發(fā)明在鋁熔煉爐上的具體應(yīng)用。浸沒(méi)式燃?xì)鉄?01垂直安裝于 鋁熔煉爐102上，更換方便，浸沒(méi)式燃?xì)鉄?01的外輻射管浸沒(méi)于鋁液103內(nèi)。綜上所述，本發(fā)明裝置應(yīng)用于鋁及鋁合金熔煉爐，提高鋁熔煉爐綜合熱效率和能 源利用率，鋁及鋁合金氧化燒損小，安全性能好。浸沒(méi)式加熱器提供給鋁液的三維加熱方 式，使熔體溫度一致，成分均勻，沒(méi)有溫度梯度和熱成層現(xiàn)象，熔體品質(zhì)大大提高，熔體中溶 解的氣體、固體夾雜物少，可簡(jiǎn)化后續(xù)在線處理工藝，提高坯料質(zhì)量，降低成本。并且，本發(fā) 明裝置結(jié)構(gòu)新穎、運(yùn)行可靠、運(yùn)行成本低、維修方便，可廣泛應(yīng)用于鋁熔煉行業(yè)原鋁錠重熔、 廢鋁及鋁屑的熔煉爐上，值得在業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用。需要理解到的是以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn) 飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄?，其特征在于包括燃?xì)鉄?1)、燃燒管(8)、排煙管(5)和輻射管，輻射管包含煙氣導(dǎo)流管(10)和外輻射管(9)，煙氣導(dǎo)流管(10)置于外輻射管(9)內(nèi)部，外輻射管(9)通過(guò)法蘭與燃?xì)鉄?1)相連；燃燒管(8)與燃?xì)鉄?1)連接成一個(gè)整體，排煙管(5)位于燃?xì)鉄?1)上，排煙管(5)的中心與燃?xì)鉄?1)的中心垂直布置；燃?xì)鉄?1)的端部設(shè)置天然氣管(20)和助燃空氣管(21)，點(diǎn)火棒(17)固定于燃?xì)鉄?1)上，并伸入至燃燒管(8)中部固定，點(diǎn)火棒(17)的外部連接電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄欤涮卣髟谟谒鐾廨?射管(9)外表面涂抹有用于耐鋁液侵蝕耐機(jī)械沖擊的涂料層(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄?，其特征在于所述燃?xì)?燒嘴(1)的端部安裝有火焰檢測(cè)器(19)，燃?xì)鉄?1)端部還設(shè)置有火焰觀測(cè)孔(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄欤涮卣髟谟谒鎏烊?氣管(20)焊接于燃?xì)鉄?1)端部的中心部位，助燃空氣管(21)焊接于天然氣管(20)的 下部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋁及鋁合金熔煉用浸沒(méi)式燃?xì)鉄?，包括燃?xì)鉄?、燃燒管、排煙管和輻射管，輻射管包含煙氣?dǎo)流管和外輻射管，煙氣導(dǎo)流管置于外輻射管內(nèi)部，外輻射管通過(guò)法蘭與燃?xì)鉄煜噙B；燃燒管與燃?xì)鉄爝B接成一個(gè)整體，排煙管位于燃?xì)鉄焐?，排煙管的中心與燃?xì)鉄斓闹行拇怪辈贾茫蝗細(xì)鉄斓亩瞬吭O(shè)置天然氣管和助燃空氣管，點(diǎn)火棒固定于燃?xì)鉄焐?，并伸入至燃燒管中部固定，點(diǎn)火棒的外部連接電源。該浸沒(méi)式燃?xì)鉄炷軌蜷L(zhǎng)時(shí)間浸沒(méi)于鋁液中，通過(guò)上下傳導(dǎo)的方式為靜止或者循環(huán)運(yùn)動(dòng)的鋁液加熱，改變現(xiàn)有的鋁合金熔煉方式，提高能源利用率，降低能源消耗。
文檔編號(hào)F23D14/12GK101871645SQ201010219978
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者謝曉燕, 閆輝, 陳景閣 申請(qǐng)人:蘇州新長(zhǎng)光熱能科技有限公司