專利名稱：一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化熱能的方法，具體涉及一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的方法。
背景技術(shù)：
目前，能源短缺問(wèn)題是全球面臨的最大環(huán)境挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在人類所依賴的化石能源不僅造成了地球升溫等全球性的生態(tài)災(zāi)難，而且這種社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行本身也難以為繼?？茖W(xué)家預(yù)測(cè)，到2030年左右，全世界的化石燃料將消耗殆盡。因此，改變能源結(jié)構(gòu)，尋找新能源已成為全人類必須面對(duì)的首要環(huán)境課題。世界上資源和能源短缺問(wèn)題已經(jīng)在大多數(shù)國(guó)家甚至全球范圍內(nèi)出現(xiàn)。從目前石油、煤、水利和核能發(fā)展的情況來(lái)看，要滿足這種能量需求量是十分困難的。因此，在新能源(如太陽(yáng)能、快中子反應(yīng)堆電站、核聚變電站等)開(kāi)發(fā)利用尚未取得較大突破之前，世界能源供應(yīng)將日趨緊張。太陽(yáng)能，一般是指太陽(yáng)光的輻射能量，在現(xiàn)代一般用作發(fā)電。自地球形成生物就主并作為保存食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料減少下，才有意把太陽(yáng)能進(jìn)一步發(fā)展。太陽(yáng)能的利用有被動(dòng)式利用(光熱轉(zhuǎn)換要以太陽(yáng)提供的熱和光生存)和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源于太陽(yáng)；即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能，所以廣義的太陽(yáng)能所包括的范圍非常大，狹義的太陽(yáng)能則限于太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。太陽(yáng)能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài)，使社會(huì)及人類進(jìn)入一個(gè)節(jié)約能源減少污染的時(shí)代。太陽(yáng)能現(xiàn)在主要應(yīng)用于太陽(yáng)能集熱器、太陽(yáng)能熱力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、太陽(yáng)能空調(diào)、太陽(yáng)能電動(dòng)車、太陽(yáng)能建筑、太陽(yáng)能照明燈、太陽(yáng)能灶、太陽(yáng)能干燥、太陽(yáng)能水泵系統(tǒng)等領(lǐng)域。熔爐是火法冶金熔煉過(guò)程中的主要設(shè)備之一，是鑄造生產(chǎn)工藝中重要的設(shè)備，也是一種高耗能的設(shè)備。目前，燃料熱和電能是熔爐的主要工作能量。如果能將太陽(yáng)能作為工作能應(yīng)用于熔爐熔煉過(guò)程中，不僅是太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，也可以減少熔煉過(guò)程中電能和燃料熱能的消耗，從而節(jié)約資源和降低能耗成本，更可以為緩解環(huán)境能源危機(jī)做出貢獻(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置。本實(shí)用新型目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置，所述的平面反射鏡設(shè)置在離太陽(yáng)灶聚光鏡一定距離具有一定角度的斜坡金屬架上；所述的熔煉爐設(shè)置熔煉爐窗口，平面反射鏡將陽(yáng)光反射到太陽(yáng)灶聚光鏡上，經(jīng)聚光后形成的光斑通過(guò)熔煉爐窗口入射到熔煉爐內(nèi)。[0009]本實(shí)用新型一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比較有以下有益效果:本實(shí)用新型是將太陽(yáng)能作為工作能應(yīng)用于熔爐熔煉過(guò)程中，不僅是太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，也可以減少熔煉過(guò)程中電能和燃料熱能的消耗，從而節(jié)約資源和降低能耗成本，更可以為緩解環(huán)境能源危機(jī)做出貢獻(xiàn)。

本實(shí)用新型一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置有如下附圖:圖1是本實(shí)用新型一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置工作原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置凹面反射鏡陣列的光學(xué)原理示意圖。其中:1、平面反射鏡；2、熔煉爐；3、太陽(yáng)灶聚光鏡；4、光斑；5、入射光；6、反射光；
7、金屬架;8、熔煉爐窗口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。如圖1 一圖2所示，一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置，所述的平面反射鏡I設(shè)置在離太陽(yáng)灶聚光鏡)一定距離具有一定角度的斜坡金屬架7上；所述的熔煉爐2設(shè)置熔煉爐窗口 8，平面反射鏡I將陽(yáng)光反射到太陽(yáng)灶聚光鏡3上，經(jīng)聚光后形成的光斑4通過(guò)熔煉爐窗口 8入射到熔煉爐2內(nèi)。所述太陽(yáng)灶聚光鏡3和平面反射鏡I的距離為100-150米。所述平面反射鏡I的斜坡角度為10-60度，平面反射鏡I設(shè)有6-10個(gè)臺(tái)階，每個(gè)臺(tái)階有60-80組，每組由150-180塊鏡片組成，每個(gè)鏡片的面積為0.2-0.25平方米。所述太陽(yáng)灶聚光鏡3面積為2000-2500平方米，由8000-9000塊小平面反射鏡排列組成，焦距為15-18米。所述太陽(yáng)灶聚光鏡3形成的聚光光斑4圓面積的直徑為30-50厘米。所述太陽(yáng)灶聚光鏡3形成的聚光光斑4最高溫度為2000-3500度。所述高倍率匯聚的太陽(yáng)光光斑4直射到熔煉爐2的熔煉爐窗口 8冶煉難熔金屬。一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的方法包括如下步驟:(I)太陽(yáng)光平面反射鏡I離太陽(yáng)灶聚光鏡3 —定距離具有一定角度的斜坡金屬架上；平面反射鏡I固定在金屬架上；(2)平面反射鏡I由計(jì)算機(jī)控制跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)；(3)平面反射鏡將陽(yáng)光反射到太陽(yáng)灶的凹面聚光鏡上，經(jīng)聚光后形成一定面積的光斑；(4)聚光光斑具有一定的高溫；(5)太陽(yáng)灶高倍率匯聚的太陽(yáng)光光斑直射到熔煉爐的窗口冶煉難熔金屬。具體實(shí)施例:實(shí)施例1。太陽(yáng)光平面反光鏡I建立在離太陽(yáng)灶聚光鏡3距離為100米具有10度的斜坡金屬架7上，平面反射鏡I設(shè)有6個(gè)臺(tái)階，每個(gè)臺(tái)階有60組，每組由150塊鏡片組成，每個(gè)鏡片的面積為0.21平方米。平面反射鏡I由計(jì)算機(jī)控制跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。平面反射鏡I將陽(yáng)光反射到太陽(yáng)灶聚光鏡3上，太陽(yáng)灶聚光鏡3面積2000平方米，太陽(yáng)灶聚光鏡3由8000塊小玻璃反射鏡排列組成，焦距為15米。經(jīng)聚光后形成直徑為30厘米的光斑4，光斑最高溫度2000°C，太陽(yáng)灶高倍率匯聚的太陽(yáng)光光斑直射到熔煉爐2的窗口 8用于冶煉難熔金屬。實(shí)施例2。太陽(yáng)光平面反射鏡I建立在離太陽(yáng)灶聚光鏡110米具有20度的斜坡金屬架上，設(shè)有7個(gè)臺(tái)階，每個(gè)臺(tái)階有65組，每組由160塊鏡片組成，每個(gè)鏡片的面積為0.21平方米。平面反射鏡I由計(jì)算機(jī)控制跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。平面反射鏡I將陽(yáng)光反射到太陽(yáng)灶聚光鏡3上，太陽(yáng)灶聚光鏡3面積2200平方米，太陽(yáng)灶聚光鏡3由8550塊小玻璃反射鏡排列組成，焦距為16米。經(jīng)聚光后形成直徑為40厘米的光斑，光斑最高溫度2500°C，太陽(yáng)灶高倍率匯聚的太陽(yáng)光光斑直射到熔煉爐的窗口用于冶煉難熔金屬。實(shí)施例3。太陽(yáng)光平面反射鏡I建立在離太陽(yáng)灶聚光鏡120米具有30度的斜坡金屬架上，設(shè)有8個(gè)臺(tái)階，每個(gè)臺(tái)階有70組，每組由165塊鏡片組成，每個(gè)鏡片的面積為0.22平方米。平面反射鏡I由計(jì)算機(jī)控制跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。平面反射鏡I將陽(yáng)光反射到太陽(yáng)灶聚光鏡3上，太陽(yáng)灶聚光鏡3面積2400平方米，太陽(yáng)灶聚光鏡3由8950塊小玻璃反射鏡排列組成，焦距為17米。經(jīng)聚光后形成直徑為45厘米的光斑，光斑最高溫度2700°C，太陽(yáng)灶高倍率匯聚的太陽(yáng)光光斑直射到熔煉爐的窗口用于冶煉難熔金屬。實(shí)施例4。太陽(yáng)光平面反射鏡I建立在離太陽(yáng)灶聚光鏡130米具有50度的斜坡金屬架上，設(shè)有9個(gè)臺(tái)階，每個(gè)臺(tái)階有80組，每組由180塊鏡片組成，每個(gè)鏡片的面積為0.25平方米。平面反射鏡I由計(jì)算機(jī)控制跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。平面反射鏡I將陽(yáng)光反射到太陽(yáng)灶聚光鏡3上，太陽(yáng)灶聚光鏡3面積2500平方米，太陽(yáng)灶聚光鏡3由9000塊小玻璃反射鏡排列組成，焦距為18米。經(jīng)聚光后形成直徑為60厘米的光斑，光斑最高溫度3500°C，太陽(yáng)灶高倍率匯聚的太陽(yáng)光光斑直射到熔煉爐的窗口用于冶煉難熔金屬。
權(quán)利要求1.一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置，其特征在于:所述的平面反射鏡(I)設(shè)置在離太陽(yáng)灶聚光鏡(3) —定距離具有一定角度的斜坡金屬架(7)上；所述的熔煉爐(2)設(shè)置熔煉爐窗口(8)，平面反射鏡(I)將陽(yáng)光反射到太陽(yáng)灶的太陽(yáng)灶聚光鏡(3)上，經(jīng)聚光后形成的光斑(4 )通過(guò)熔煉爐窗口( 8 )入射到熔煉爐(2 )內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置，其特征在于:所述太陽(yáng)灶聚光鏡(3)和平面反射鏡(I)的距離為100-150米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置，其特征在于:所述平面反射鏡(I)的斜坡角度為10-60度，平面反射鏡(I)設(shè)有6-10個(gè)臺(tái)階，每個(gè)臺(tái)階有60-80組，每組由150-180塊鏡片組成，每個(gè)鏡片的面積為0.2-0.25平方米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置，其特征在于:所述太陽(yáng)灶聚光鏡(3)面積為2000-2500平方米，由8000-9000塊小平面反射鏡排列組成，焦距為15-18 米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置，其特征在于:所述太陽(yáng)灶聚光鏡(3)形成的聚光光斑(4)圓面積的直徑為30-50厘米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置，其特征在于:所述太陽(yáng)灶聚光鏡(3)形成的聚光光斑(4)最高溫度為2000-3500度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置，其特征在于:所述高倍率匯聚的太陽(yáng)光光斑(4)直射到熔煉爐(2)的熔煉爐窗口(8)冶煉難熔金屬。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化熱能的方法，具體涉及一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的方法。一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置，所述的平面反光鏡設(shè)置在離太陽(yáng)灶聚光鏡一定距離具有一定角度的斜坡金屬架上；所述的熔煉爐設(shè)置熔煉爐窗口，平面反光鏡將陽(yáng)光反射到太陽(yáng)灶的凹面聚光鏡上，經(jīng)聚光后形成的光斑通過(guò)熔煉爐窗口入射到熔煉爐內(nèi)。本實(shí)用新型一種利用太陽(yáng)能熔煉金屬的裝置有以下有益效果本實(shí)用新型是將太陽(yáng)能作為工作能應(yīng)用于熔爐熔煉過(guò)程中，不僅是太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，也可以減少熔煉過(guò)程中電能和燃料熱能的消耗，從而節(jié)約資源和降低能耗成本，更可以為緩解環(huán)境能源危機(jī)做出貢獻(xiàn)。
文檔編號(hào)F24J2/02GK202947335SQ20122061193
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者鐵生年, 曹閩生, 汪長(zhǎng)安, 姜雄, 龔偉剛, 蔣自鵬, 葉發(fā)萍, 房玉婕, 何學(xué)紅, 趙俊 申請(qǐng)人:鐵生年