專利名稱：采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶煉爐，具體為一種采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐。
背景技術(shù)：
國內(nèi)大部分的鋁、鋅等低熔點合金壓鑄廠家的冶煉設備大都采用柴油、液化氣、焦炭等燃料進行冶煉。其中以柴油作為燃料的冶煉爐為大多數(shù)，由于燃燒需要 及排放物有煙塵等物質(zhì)的原因，冶煉爐的爐膛內(nèi)壁與坩堝間隙較大，柴油噴射霧化燃燒形成的火焰貼著坩堝外壁環(huán)游一圈后，大部分熱量隨尾氣一起排出煙道，污染重、燃燒率(50%)和熱利用率(20%)很低。

發(fā)明內(nèi)容
為提高燃燒利用率和降低對環(huán)境的污染，本發(fā)明提出一種采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐。本發(fā)明采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐的技術(shù)方案，包括設于爐體內(nèi)的坩堝和對坩堝進行加熱的燃燒器，所不同的是所述爐體包括自外而內(nèi)的外層爐殼、中間保溫層和爐膛內(nèi)壁，所述爐膛內(nèi)腔與坩堝外形相配合，兩者之間保持20mm 40mm均勻間隔形成加熱腔，加熱腔的上口封蓋并設置排氣口 ；采用醇基燃料的燃燒器位于坩堝底部，采用I點(處)或多點(處)可控設置，所述各燃燒器包括自內(nèi)而外同軸設置的爐芯、內(nèi)膽和外罩，內(nèi)膽和外罩之間形成風腔，所述外罩上開設通過風管連通風機的進風口，所述內(nèi)膽側(cè)壁上開設自外而內(nèi)向上傾斜的通風孔(可使內(nèi)膽中產(chǎn)生自下而上圍繞爐芯的旋風)，所述內(nèi)膽中設有通過油管連通醇基燃料供應裝置的燃油嘴和與燃油嘴形成脈沖點火的電子點火針。所述爐膛內(nèi)壁優(yōu)選導熱性能好、耐高溫氧化和熱容大的碳化硅蓄熱材料成型制作。根據(jù)冶煉金屬i甘禍大小及爐膛尺寸,所述爐膛內(nèi)壁的厚度選擇為40mm 300mm。為形成合適的旋風而達到較好的燃燒效果，所述燃燒器內(nèi)膽側(cè)壁上的通風孔呈矩陣排列，通風孔的軸線與橫向的夾角選擇在8° 15°之間，與縱向的夾角選擇在12° 25°之間。為配合內(nèi)膽中旋風效果，所述爐芯自下而上呈錐形減小，錐度比為I :10 I :20。所述排氣口安裝的排氣管彎向坩堝，充分利用煙氣余熱加熱坩堝內(nèi)金屬。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于I、本發(fā)明節(jié)能環(huán)保冶煉爐采用醇基燃料加熱，醇基燃料在燃燒器中向外擴散的過程中可以得到η次汽化和η次燃燒，得到完全燃燒；產(chǎn)生的熱量從燃燒器燃燒開始到被排出過程中的距離長，熱量滯留的時間長，有利于爐膛內(nèi)壁和坩堝吸收熱量。2、本發(fā)明的爐膛內(nèi)壁由導熱好、耐高溫氧化和熱容較大的蓄熱材料碳化硅成型，且與坩堝距離近，燃燒器噴出的火焰形成熱壓對坩堝第一次加熱；熱量形成波形震蕩對坩堝第二次加熱和對爐膛內(nèi)壁加熱；利用碳化硅比熱容高、導熱性好的特點，開始時可以加大火力，爐膛內(nèi)壁迅速吸熱溫度升高，然后爐膛內(nèi)壁對坩堝第三次加熱，使得坩堝快速升溫，在冶煉過程中可以實現(xiàn)少量的燃料供應即可獲得冶煉所需的溫度，熄火后爐膛具有較長保溫時間，能夠達到節(jié)省成本的目的。3、本發(fā)明的爐膛內(nèi)壁升溫迅速有利于醇基燃料的分解燃燒，從而產(chǎn)生更多的熱量，進而提高熱效率，節(jié)省燃料。4、本發(fā)明的碳化硅爐膛內(nèi)壁性能穩(wěn)定、導熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小，用不銹鋼制作燃燒器，可有效延長冶煉爐的使用壽命，降低維護費用。5、本發(fā)明可實現(xiàn)用醇基燃料替代柴油、液化氣、焦炭等燃料進行冶煉，對節(jié)能減排環(huán)保的貢獻意義重大。


圖I為本發(fā)明一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的剖視圖。圖3 (a)為圖2中燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3 (b)為圖3 Ca)的俯視圖。圖號標識1、爐體；2、坩堝；3、燃燒器；4、外層爐殼；5、中間層隔熱棉；6、爐膛內(nèi)壁；7、爐芯；8、內(nèi)膽；9、外罩；10、風管；11、風機；12、進風口 ；13、通風孔；14、燃油嘴；15、電子點火針；16、排氣管；17、油管；18、火焰；19、滾輪；20、檢修門；21、觀察窗孔；22、風閥；23、油閥。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明本發(fā)明采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐(以T80型鋁壓鑄機配套的冶煉爐為例，坩堝2容積O. I立方米，冶煉鋁重量250kg)的主體為方形爐體1，爐體I內(nèi)的中空部位為爐膛，爐膛內(nèi)設置長條形坩堝2，所述爐體I的爐壁(底壁和側(cè)壁)為三層結(jié)構(gòu)，自外而內(nèi)分別為外層爐殼4 (IOmm厚鐵殼)、中間層隔熱棉5和爐膛內(nèi)壁6 (40mm 70mm厚碳化硅蓄熱材料)，所述爐膛內(nèi)壁6與坩堝2外形匹配，兩者之間保持有均勻的20mm 40mm間隔，該間隔區(qū)為火焰加熱區(qū)域，所述坩堝2上口的向外折邊橫置于爐體I頂部隔熱層上，將火焰加熱區(qū)域封閉，坩堝2折邊旁邊開設排氣口，排氣口上安裝排氣管16，所述排氣管16彎向坩堝2，所述排氣口和排氣管16根據(jù)需要確定數(shù)量和布置，如圖I、圖2所示。本發(fā)明的加熱裝置采用以醇基為燃料的燃燒器3，根據(jù)冶煉鋁的需要，2個可控的燃燒器3于坩堝2底部兩邊埋設于爐體I內(nèi)，燃燒器3的燃燒口露出爐膛內(nèi)壁6，如圖2所
/Jn ο各燃燒器3 (采用不銹鋼制成)包括同軸設置的爐芯7、內(nèi)膽8和外罩9，所述爐芯7自下而上呈錐形減小，錐度比為I :10 I :20，爐芯7的頂部伸出內(nèi)膽8進入由耐火圈圍成的空間內(nèi)；所述內(nèi)膽8和外罩9之間形成“凹”狀風腔，外罩9底部設有進風口 12，進風口 12通過風管10連通設于爐體I底部下方的風機11 ;內(nèi)膽8側(cè)壁上開設有呈矩陣排列的通風孔13，所述通風孔13自外壁向內(nèi)壁由低到高向上傾斜，使進入內(nèi)膽8的空氣形成以爐芯7為旋轉(zhuǎn)軸從下向上的旋風，所述通風孔13的軸線與橫向的夾角為8° 15°，與縱向的夾角為12° 25。;所述外罩9側(cè)壁上設置燃油嘴14和電子點火針15，所述燃油嘴14和電子點火針15的前端進入內(nèi)膽8中形成脈沖點火，燃油嘴14通過油管17連通爐體I外的醇基燃料供應裝置，電子點火針15通過線路連接設于爐體I上的脈沖點火裝置，如圖2、圖3 (a)、圖3 (b)所示。所述爐體I底部安裝有行走滾輪19，爐體I下部側(cè)壁上開設安裝和維護風機11和風管10的檢修門20，爐體I中部側(cè)壁上開設檢測爐膛內(nèi)火焰18燃燒情況的觀察窗孔21，控制風管10風量的風閥22和控制油管17油量的油閥23也設于爐體I側(cè)壁上，如圖I、圖2所示。本發(fā)明工作時，從燃燒器3的內(nèi)膽8噴射出的火焰18在氣流的帶動下能夠貼著坩堝2底部成螺旋形狀逐漸向外擴散，熱量傳導迅速，爐膛內(nèi)火焰加熱區(qū)域的溫度很快均勻升高，燃料在向外擴散的過程中可以得到多次汽化和多次燃燒，使得燃料在爐膛中能夠完 全燃燒。燃燒的火焰18形成熱壓力對坩堝2加熱，由于距離近，先是熱量成波形震蕩對坩堝2和爐膛內(nèi)壁6加熱，利用碳化硅導熱好熱容大的特點，開始時可以加大火力，爐膛內(nèi)壁6的碳化硅材料迅速吸熱溫度升高(爐膛溫度可超過900° C)，然后爐膛內(nèi)壁6和燃燒火焰18同時對坩堝2加熱，使得坩堝2快速升溫(坩堝內(nèi)溫度可超過700° C)，在冶煉過程中可以調(diào)節(jié)少量的燃料供應即可獲得冶煉所需的溫度，熄火后爐膛具有較長保溫時間，實現(xiàn)低熱值的醇基燃料加熱冶煉低熔點合金，達到節(jié)省成本的目的。
權(quán)利要求
1.采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐，包括設于爐體(I)內(nèi)的坩堝(2)和對坩堝(2)進行加熱的燃燒器(3)，其特征在于所述爐體(I)包括自外而內(nèi)分別為外層爐殼(4)、中間層隔熱棉(5)和爐膛內(nèi)壁(6)，所述爐膛內(nèi)壁(6)內(nèi)腔與坩堝(2)外形相配合，兩者之間保持20mm 40mm的均勻間隔形成加熱腔，加熱腔的上口封蓋并設置排氣口 ；采用醇基燃料的燃燒器(3)位于坩堝(2)底部，采用一點或多點可控設置，所述各燃燒器(3)包括自內(nèi)而外同軸設置的爐芯(7)、內(nèi)膽(8)和外罩(9)，內(nèi)膽(8)和外罩(9)之間形成風腔，所述外罩(9 )上開設通過風管(10 )連通風機(11)的進風口( 12 )，所述內(nèi)膽(8 )側(cè)壁上開設自外而內(nèi)向上傾斜的通風孔(13)，所述內(nèi)膽(8)中設有通過油管(17)連通醇基燃料供應裝置的燃油嘴(14)和與燃油嘴(14)形成脈沖點火的電子點火針(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐，其特征在于所述爐膛內(nèi)壁(6)用導熱性能好、耐高溫氧化和熱容大的碳化硅蓄熱材料成型制作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐，其特征在于所述爐膛內(nèi)壁(6)的厚度為40mm 300mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐，其特征在于所述通風孔(13)呈矩陣排列，通風孔(13)的軸線與橫向的夾角為8° 15°，與縱向的夾角為12° 25°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐，其特征在于所述爐芯(7)自下而上呈錐形減小，錐度比為I :10 I :20。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐，其特征在于所述排氣口安裝的排氣管(16)彎向坩堝(2)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用醇基燃料加熱的低熔點合金節(jié)能環(huán)保冶煉爐，其爐體包括自外而內(nèi)的外層爐殼、中間層隔熱棉和碳化硅爐膛內(nèi)壁，爐膛內(nèi)壁內(nèi)腔與坩堝外形相配合，兩者之間保持20mm～40mm的均勻間隔；采用醇基燃料的燃燒器于坩堝底部多點可控設置，所述各燃燒器包括自內(nèi)而外同軸設置的爐芯、內(nèi)膽和外罩，外罩上開設通過風管連通風機的進風口，內(nèi)膽側(cè)壁上開設自外而內(nèi)向上傾斜的通風孔，內(nèi)膽中設有通過油管連通醇基燃料供應裝置的燃油嘴和與燃油嘴形成脈沖點火的電子點火針。本發(fā)明的爐膛內(nèi)壁升溫迅速，有利于燃料的充分燃燒，從而產(chǎn)生更多的熱量，進而提高熱效率，節(jié)省燃料，可實現(xiàn)用醇基燃料替代柴油冶煉，節(jié)能減排環(huán)保。
文檔編號F27B14/08GK102954689SQ20121045026
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者陶積勇 申請人:桂林市淦隆環(huán)?？萍加邢薰?br>