太陽能冶金裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冶金裝置，包括接收塔，聚光系統(tǒng)，冶金裝置，其中以所述接收塔為圓心，所述聚光系統(tǒng)陣列呈扇形布置在定日鏡場地；所述定日鏡由旋轉(zhuǎn)控制裝置控制轉(zhuǎn)動(dòng)的，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置安裝在所述支撐架上。本發(fā)明提供一種太陽能冶金裝置，通過將冶金容器置于太陽能接收塔的頂端，且位于定日鏡的聚光鏡的反射焦點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)了將太陽能直接用于冶金技術(shù)，提高了太陽能的利用率，簡化了設(shè)備，易于得到極高溫度，且無雜質(zhì)污染、無環(huán)境污染。
【專利說明】
太陽能冶金裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽能冶金領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種太陽能冶金裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的冶金技術(shù)的能源一般是電源，通過將50Hz交流電轉(zhuǎn)化為中頻(300Hz以上到20kHz)的電源裝置，把三相工頻交流電，整流后變成同流電，再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的中頻電流，供給由電容和感應(yīng)線圈里流過的中頻交變電流，在感應(yīng)圈中產(chǎn)生高密的磁力線，并切割感應(yīng)圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流，利用電磁感應(yīng)原理加熱金屬。
[0003]中頻電爐利用中頻電源建立中頻磁場，使鐵磁材料內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)渦流并發(fā)熱達(dá)到加熱材料的目的。中頻電爐采用200-2500HZ中頻電源進(jìn)行感應(yīng)加熱，熔煉保溫，傳統(tǒng)方法電解冶金耗電量大，并且電能很大一部分轉(zhuǎn)化為熱量形式散發(fā)出去，造成電能利用率不高。
[0004]目前太陽能在冶金工業(yè)中的應(yīng)用，主要是利用太陽能產(chǎn)生電能，再將電能用于冶金，這樣使得太陽能的利用率不高，太陽能發(fā)電及冶金設(shè)備復(fù)雜，操作工藝繁瑣，且不容易迅速的獲得高溫?zé)嵩矗瑢τ谥迫O純材料、難熔材料以及高溫單晶材料等存在不足，限制了太陽能在冶金工藝中的進(jìn)一步發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種太陽能冶金裝置，通過將冶金容器置于太陽能接收塔的頂端，且位于定日鏡的聚光鏡的反射焦點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)了將太陽能直接用于冶金技術(shù)，提高了太陽能的利用率，簡化了設(shè)備，易于得到極高溫度，且無雜質(zhì)污染、無環(huán)境污染。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種太陽能冶金裝置，包括
[0007]接收塔，
[0008]聚光系統(tǒng)，其包括底座、設(shè)置在底座上的豎轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在豎轉(zhuǎn)軸上端的支撐架，設(shè)置在支撐架上的橫轉(zhuǎn)軸以及固定連接在橫轉(zhuǎn)軸中部的定日鏡；
[0009]冶金裝置，其位于接收塔頂端，所述冶金裝置底壁的外側(cè)面上連接有喇叭狀聚光板；
[0010]其中，以所述接收塔為圓心，所述聚光系統(tǒng)陣列呈扇形布置在定日鏡場地；
[0011]所述定日鏡由旋轉(zhuǎn)控制裝置控制轉(zhuǎn)動(dòng)的，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置安裝在所述支撐架上。
[0012]優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置包括步進(jìn)電機(jī)，一個(gè)主動(dòng)輪和若干個(gè)從動(dòng)輪，所述步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的帶動(dòng)下，帶動(dòng)若干個(gè)所述從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述定日鏡旋轉(zhuǎn)。
[0013]優(yōu)選的是，所述喇叭狀聚光板的軸線與所述冶金裝置的軸線重合，且該喇叭狀聚光板的底部大圓端的外徑大于所述冶金裝置的外徑。
[0014]優(yōu)選的是，所述定日靜的凹面設(shè)置反射面為弧面的聚光鏡。
[0015]優(yōu)選的是，所述冶金裝置位于定日鏡的聚光鏡的反射焦點(diǎn)上。
[0016]優(yōu)選的是，所述冶金裝置是石墨坩禍。
[0017]優(yōu)選的是，所述石墨坩禍為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔添加導(dǎo)電熔融鹽。
[0018]優(yōu)選的是，所述定日鏡邊角上安裝有用于檢測太陽光的太陽方位角跟蹤裝置，所述太陽方位角跟蹤裝置與所述旋轉(zhuǎn)控制裝置連接。
[0019]優(yōu)選的是，所述聚光系統(tǒng)陣列布置在所述接收塔北側(cè)、東側(cè)和西側(cè)的定日鏡場地。
[0020]本發(fā)明至少包括以下有益效果:
[0021]I)太陽能光熱利用效率高，自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)保證太陽全天直射;高溫利用范圍廣;且該太陽能冶金裝置設(shè)備簡單、安裝方便，使用壽命長，維護(hù)成本低;清潔環(huán)保，符合低碳、環(huán)保、節(jié)約的原則；
[0022]2)本發(fā)明考慮到太陽源的間歇性，可見性，不能全時(shí)照射，所以在冶金容器一一石墨坩禍采用中空結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)腔內(nèi)添加導(dǎo)電熔融鹽來保持衡溫，當(dāng)溫度快速升高時(shí)，熔融鹽融化，導(dǎo)熱對坩禍做工，當(dāng)陽光突然消失，熔融鹽開始固化釋放熱量，以達(dá)到保持坩禍的溫度，而達(dá)到冶金的效果；
[0023]3)本發(fā)明冶金裝置底壁的外側(cè)面上連接有喇叭狀聚光板，可以高效的吸收太陽光，提高了太陽光線的利用率；
[0024]4)本發(fā)明擴(kuò)大了聚光系統(tǒng)陣列布置的范圍，在原因接收塔的北側(cè)鏡場的基礎(chǔ)上，將定日鏡的布置范圍擴(kuò)充至接收塔東側(cè)和西側(cè)，從而提高了定日鏡能夠輻射的太陽能。
[0025]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明所述的太陽能冶金裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明所述的太陽能冶金裝置聚光系統(tǒng)位置的示意圖；
[0028]圖中，1-接收塔，2-底座，3-豎轉(zhuǎn)軸，4-支撐架，6-定日鏡，7_冶金裝置，8_喇叭狀聚光板，9-旋轉(zhuǎn)控制裝置，10-太陽方位角跟蹤裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明提供一種太陽能冶金裝置，包括
[0032]接收塔1，
[0033]聚光系統(tǒng)，其包括底座2、設(shè)置在底座2上的豎轉(zhuǎn)軸3，設(shè)置在豎轉(zhuǎn)軸4上端的支撐架4，設(shè)置在支撐架4上的橫轉(zhuǎn)軸(圖中未示出)以及固定連接在橫轉(zhuǎn)軸部的定日鏡6;
[0034]冶金裝置7，其位于接收塔I頂端，所述冶金裝置7底壁的外側(cè)面上連接有喇叭狀聚光板8，該喇叭狀聚光板的內(nèi)表面設(shè)有反光鏡(圖中未示出)，該喇叭狀聚光板8可以將定日鏡6反射的太陽光再次進(jìn)行匯聚對冶金裝置7進(jìn)行加熱，顯然，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠顯著提高太陽光線的利用效率；
[0035]其中，以所述接收塔I為圓心，所述聚光系統(tǒng)陣列呈扇形布置在定日鏡場地；
[0036]所述定日鏡6由旋轉(zhuǎn)控制裝置9控制轉(zhuǎn)動(dòng)的，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置9安裝在所述支撐架4上。
[0037]進(jìn)一步的是，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置9包括步進(jìn)電機(jī)，一個(gè)主動(dòng)輪和若干個(gè)從動(dòng)輪，所述步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的帶動(dòng)下，帶動(dòng)若干個(gè)所述從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述定日鏡6旋轉(zhuǎn)。
[0038]進(jìn)一步的是，所述喇叭狀聚光板8的軸線與所述冶金裝置7的軸線重合，且該喇叭狀聚光板8的底部大圓端的外徑大于所述冶金裝置7的外徑，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以更好的吸收定日鏡反射的太陽光。
[0039]進(jìn)一步的是，所述定日靜的凹面設(shè)置反射面為弧面的聚光鏡。
[0040]進(jìn)一步的是，所述冶金裝置7位于定日鏡6的聚光鏡的反射焦點(diǎn)上。
[0041]進(jìn)一步的是，所述冶金裝置7是石墨坩禍，石墨坩禍具有良好的熱導(dǎo)性和耐高溫性，在高溫使用過程中熱漲膨脹系統(tǒng)小，對急熱、急冷具有一定的抗應(yīng)變性能、且對酸、堿性溶液的抗腐蝕性較強(qiáng)、具有良好的穩(wěn)定性，可以對多種金屬進(jìn)行冶煉，可以應(yīng)用于鑄造、機(jī)械、化工等行業(yè)。
[0042]進(jìn)一步的是，所述石墨坩禍為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔添加導(dǎo)電熔融鹽，由于太陽源的間歇性，可見性，不能全時(shí)照射，所以我們在坩禍冶金的基礎(chǔ)上增加中空內(nèi)腔，添加特制融鹽來保持衡溫。當(dāng)溫度快速升高時(shí)，融鹽融化，導(dǎo)熱對坩禍做工，當(dāng)陽光突然消失，融鹽開始固化釋放熱量，以達(dá)到保持坩禍的溫度，而達(dá)到冶金的效果。
[0043]進(jìn)一步的是，所述定日鏡6邊角上安裝有用于檢測太陽光的太陽方位角跟蹤裝置10，所述太陽方位角跟蹤裝置10與所述旋轉(zhuǎn)控制裝置9連接，所述太陽方位角跟蹤裝置10是通過成像定位裝置和光敏電阻串接而成的電路，太陽方位角的變化改變太陽光入射角度，引起光敏電阻的阻值改變，改變電路中的電流來確定太陽方位角，步進(jìn)電機(jī)根據(jù)太陽能方位角跟蹤裝置確定的太陽能方位角來控制主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的帶動(dòng)下，帶動(dòng)若干個(gè)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述定日鏡旋轉(zhuǎn)，改變定日鏡的俯仰角度和水平角度，從而時(shí)刻對準(zhǔn)太陽，保證太陽光垂直照射在定日鏡中心所在的平面，太陽能定日鏡所接受的太陽光最多，充分利用太陽能資源。
[0044]進(jìn)一步的是，如圖2所示，所述聚光系統(tǒng)陣列布置在所述接收塔I北側(cè)、東側(cè)和西側(cè)的定日鏡場地，為了提高定日鏡能夠輻射的太陽能，本發(fā)明擴(kuò)大了聚光系統(tǒng)陣列布置的范圍，在原有接收塔的北側(cè)鏡場的基礎(chǔ)上，將定日鏡的布置范圍擴(kuò)充至接收塔東側(cè)和西側(cè)，同時(shí)也擴(kuò)大了圍繞接收塔的定日鏡陣列的扇形夾角，時(shí)扇形夾角大于180°且小于360°。
[0045]本發(fā)明天提供的太陽能冶金裝置，通過聚光系統(tǒng)的定日鏡反射太陽光線，讓位于接受塔上的石墨坩禍吸收熱量，石墨坩禍采用中空結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)腔內(nèi)添加導(dǎo)電熔融鹽來保持衡溫。當(dāng)溫度快速升高時(shí)，融鹽融化，導(dǎo)熱對坩禍做工，當(dāng)陽光突然消失，融鹽開始固化釋放熱量，以達(dá)到保持坩禍的溫度，而達(dá)到冶金的效果，采用旋轉(zhuǎn)控制裝置和太陽方位角跟蹤裝置對太陽光進(jìn)行追蹤，最大程度的利用太陽能資源，采用喇叭狀聚光板對定日鏡反射的太陽光進(jìn)行再次匯聚，提高了太陽能的利用率。
[0046]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域。對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽能冶金裝置，其特征在于，包括 接收塔， 聚光系統(tǒng)，其包括底座、設(shè)置在底座上的豎轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在豎轉(zhuǎn)軸上端的支撐架，設(shè)置在支撐架上的橫轉(zhuǎn)軸以及固定連接在橫轉(zhuǎn)軸中部的定日鏡； 冶金裝置，其位于接收塔頂端，所述冶金裝置底壁的外側(cè)面上連接有喇叭狀聚光板； 其中，以所述接收塔為圓心，所述聚光系統(tǒng)陣列呈扇形布置在定日鏡場地； 所述定日鏡由旋轉(zhuǎn)控制裝置控制轉(zhuǎn)動(dòng)的，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置安裝在所述支撐架上。2.如權(quán)利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置包括步進(jìn)電機(jī)，一個(gè)主動(dòng)輪和若干個(gè)從動(dòng)輪，所述步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的帶動(dòng)下，帶動(dòng)若干個(gè)所述從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述定日鏡旋轉(zhuǎn)。3.如權(quán)利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述喇叭狀聚光板的軸線與所述冶金裝置的軸線重合，且該喇叭狀聚光板的底部大圓端的外徑大于所述冶金裝置的外徑。4.如權(quán)利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述定日靜的凹面設(shè)置反射面為弧面的聚光鏡。5.如權(quán)利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述冶金裝置位于定日鏡的聚光鏡的反射焦點(diǎn)上。6.如權(quán)利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述冶金裝置是石墨坩禍。7.如權(quán)利要求6所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述石墨坩禍為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔添加導(dǎo)電熔融鹽。8.如權(quán)利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述定日鏡邊角上安裝有用于檢測太陽光的太陽方位角跟蹤裝置，所述太陽方位角跟蹤裝置與所述旋轉(zhuǎn)控制裝置連接。9.如權(quán)利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述聚光系統(tǒng)陣列布置在所述接收塔北側(cè)、東側(cè)和西側(cè)的定日鏡場地。
【文檔編號】F27B14/14GK106052384SQ201610373482
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】王詠梅
【申請人】南京達(dá)峰合金有限公司