CN102605165A

CN102605165A - 钢丝扩散沸腾粒子炉

Info

Publication number: CN102605165A
Application number: CN2012100539338A
Authority: CN
Inventors: 马德凡
Original assignee: ZHANGJIAGANG DONGHANG MACHINERY CO Ltd
Current assignee: ZHANGJIAGANG DONGHANG MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: CN102605165B

Abstract

本发明公开了一种钢丝扩散沸腾粒子炉，包括炉体，炉体的两端分别设有进料炉门和出料炉门，炉体内设有加热腔，加热腔的底面上放置有锆砂或铝砂，炉体内安装有返砂器，粒子炉包括流化机构和燃烧机构，流化机构包括若干根平行间隔排列的辐射管，每根辐射管均横向设置于锆砂或铝砂中且均匀设有若干个朝下开口的流化孔，辐射管与流化空气包连通；燃烧机构包括安装于炉体上的燃烧嘴，燃烧嘴的位置高于锆砂或铝砂沸腾后的高度，燃烧嘴与助燃空气管路和燃气管路混合连通。该粒子炉结构合理，安全可靠，可准确控制燃料和助燃空气之间的比例，提高燃料的燃烧效率，进而提高了粒子炉的加热效率，不易熄火，钢丝不直接与火焰接触，表面少氧化，质量更好。

Description

钢丝扩散沸腾粒子炉

技术领域

本发明涉及一种粒子炉，特别是指一种钢丝扩散沸腾粒子炉。

背景技术

目前钢帘线电镀黄铜钢丝国内是使用中频电加热炉生产出来的。国外和国内外资企业是使用扩散流化床(国外称呼)加热生产的。电镀黄铜钢丝生产是将内层镀铜和外层镀锌的钢丝在高温沸腾的锆砂中进行扩散和传导加热，使镀铜层和镀锌层快速熔化熔解后，获得黄铜镀层钢丝。由于镀铜和镀锌层厚是以1到2微米计量，因此生产工艺和设备控制要求特别精准，才能实现镀铜层和镀锌层快速熔化熔解，并精确的控制镀层重量和铜锌比，以及铜锌比梯度的标准要求。而目前钢丝扩散沸腾粒子炉的炉底直接是一块钢板，炉体内存放有许多锆砂，炉体内安装有辐射管，辐射管上设有出气口，辐射管直接插入连接燃烧管路和流化管路，燃烧管路内通入煤气燃烧后与流化管路通入的冷空气混合进入到辐射管内，然后混合烟气从出气口吹出将锆砂吹起类似沸腾状，钢丝从炉体内通过被锆砂加热，然这种结构存在几个缺点：1.由于目前的钢丝扩散沸腾炉的炉体的炉底是一块钢板，不具备蓄热效果，因此，炉体内的热量易散失；2.流化管路提供的空气是冷空气，需要吸收部分热量，从而降低了加热炉的加热效率；3.由于燃烧后的烟气和流化空气一起进入到辐射管，而受辐射管的出气口尺寸限制，同时粒子炉内的温度必须达到要求，这就必须精确控制烟气和流化空气进入的流量和压力、以及烟气和流化空气之间的比例，如若进入到辐射管内的流量或者压力过大或过小，容易造成燃气管路熄火，严重影响了粒子炉的正常使用。专利号是CN 87201684U的公开文件中提出在粒子炉的炉底设置燃料气室和空气室，燃料气室经燃气支管与燃料气包连接，燃料气室与空气室分别经布风板上的小孔和管状喷嘴将燃料气和空气喷入炉罐内。公开文件中虽然提出将燃料气和空气分别通入到炉罐内进行燃烧，解决了容易造成燃气管路熄火的问题，但是，该结构还存在以下问题：1.由于燃料气室的燃料和空气室内的空气通过布风板进入炉罐，因此燃料和空气之间的比例不易控制和调整；2.炉罐和燃料气室之间通过布风板隔离，炉罐内的温度非常高，那么燃料气室内的温度也会非常高(燃点)，非常易造成安全事故；3.布风板的上方时放置有锆砂或铝砂，在锆砂或铝砂沸腾时还会从布风板的小孔进入到燃料气室，但一旦停机后，锆砂或铝砂会落入到燃料气室中，影响生产；4.空气室内进入的空气为常温的空气，需要吸收部分热量，从而降低了炉罐的加热效率；5.燃料和空气进入到炉罐内燃烧的同时还起到对锆砂或铝砂的流化，燃烧火焰处在砂中，从而影响了燃烧效率；6、燃气和空气在炉罐内是边混合边燃烧，混合后的燃气不充分，不均匀；7、炉罐内边混合边燃烧对工件是明火加热，易使工件氧化；8、只适合间歇性生产，不能连续生产，不适用钢丝回火加热；9、由于在锆砂或铝砂中燃烧，受到温度、压力、流量的限制，受到生产过程中产生的氧化物，受到产生锆砂或铝砂粉沫的限制极易熄火。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种连续生产的钢丝扩散沸腾粒子炉，该粒子炉结构合理，安全可靠，可准确控制燃料和助燃空气之间的比例，提高燃料的燃烧效率，进而提高了粒子炉的加热效率，不易熄火，钢丝不直接与火焰接触，表面少氧化，质量更好。

本发明所要解决的另一技术问题是：提供一种钢丝扩散沸腾粒子炉，该粒子炉利用独立的流化空气流化锆砂或铝砂，并且流化空气预加热，热利用率高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种钢丝扩散沸腾粒子炉，包括炉体，所述炉体的两端分别设有进料炉门和出料炉门，所述炉体内设有加热腔，所述加热腔的底面上放置有锆砂或铝砂，所述炉体内安装有返砂器，所述离子炉包括流化机构和燃烧机构，所述流化机构包括若干根平行间隔排列的辐射管，所述每根辐射管均横向设置于锆砂或铝砂中且均匀设有若干个朝下开口的流化孔，所述辐射管与流化空气包连通；所述燃烧机构包括安装于炉体上的燃烧嘴，所述燃烧嘴的位置高于锆砂或铝砂沸腾后的高度，所述燃烧嘴与助燃空气管路和燃气管路混合连通。

作为一种优选的方案，所述燃烧嘴安装于炉体的侧壁上。

作为一种优选的方案，所述炉底设有对流化空气预加热的蓄热室，所述蓄热室连通于辐射管和流化空气包之间。

作为一种优选的方案，所述蓄热室包括由蓄热材料制成的蓄热体，所述蓄热体上设有若干个贯穿蓄热体的流化空气通道，所述的流化空气通道的两端分别与辐射管和流化空气包连通。

作为一种优选的方案，所述蓄热体是由材质是三氧化二铝的蓄热砖制成的。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：由于一种钢丝扩散沸腾粒子炉，包括炉体，所述炉体的两端分别设有进料炉门和出料炉门，所述炉体内设有加热腔，所述加热腔的底面上放置有锆砂或铝砂，所述炉体内安装有返砂器，所述离子炉包括流化机构和燃烧机构，所述流化机构包括若干根平行间隔排列的辐射管，所述每根辐射管均横向设置于锆砂或铝砂中且均匀设有若干个朝下开口的流化孔，所述辐射管与流化空气包连通；所述燃烧机构包括安装于炉体上的燃烧嘴，所述燃烧嘴的位置高于锆砂或铝砂沸腾后的高度，所述燃烧嘴与助燃空气管路和燃气管路混合连通，因此，首先在炉体上单独设置燃烧嘴，并且燃烧嘴和助燃空气管路和燃气管路混合连通，那么燃气和助燃空气之间的比例可以通过助燃空气管路和燃气管路精确控制调节，燃烧嘴的位置高于锆砂或铝砂沸腾的高度，因此燃烧火焰不会被锆砂或铝砂妨碍，锆砂或铝砂的粉沫不会限制火焰燃烧，从而不易熄火，钢丝不被明火加热，表面少氧化，而锆砂或铝砂单独通过辐射管内的流化空气流化，整个粒子炉结构合理，安全可靠，可准确控制燃料和助燃空气之间的比例，提高燃料的燃烧效率，进而提高了粒子炉的加热效率。

又由于所述炉底设有对流化空气预加热的蓄热室，所述蓄热室连通于辐射管和流化空气包之间。所述蓄热室包括由蓄热材料制成的蓄热体，所述蓄热体上设有若干个贯穿蓄热体的流化空气通道，所述的流化空气通道的两端分别与辐射管和流化空气包连通。因此，蓄热室设置在炉底，因此炉体内的高温会被蓄热室吸收，流化空气再经过蓄热室时会被加热，这样，进入的加热炉的流化空气就是高温空气，热利用率高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的主视图；

图2是本发明实施例的后视图；

图3是图1在A-A方向上的剖视示意图；

图4是本发明实施例的蓄热体的正面示意图；

图5是本发明实施例的蓄热体的剖视示意图；

附图中：1.炉体；11.出料炉门；12.进料炉门；13.加热腔；2.排烟管路；3.返砂器；4.流化机构；41.蓄热室；411.蓄热体；412.流化空气通道；42.流化空气包；43.辐射管；5.燃烧机构；51.燃烧嘴；52.燃气管路；53.燃气包；54.助燃空气管路。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

一种钢丝扩散沸腾粒子炉，如图1至图5所示，包括炉体1，所述炉体1的两端分别设有进料炉门12和出料炉门11，所述炉体1内设有加热腔13，所述加热腔13的底面上放置有锆砂或铝砂所述炉体1内安装有返砂器3，钢丝在加热腔13内运行时，沸腾的锆砂或铝砂会被钢丝由进料端带到出料端，因此就需要返砂器3将带过去的锆砂或铝砂再返回，炉体的顶部设有排烟管路2，用于对加热炉中的烟气排出，所述离子炉包括流化机构4和燃烧机构5，所述流化机构4包括若干根平行间隔排列的辐射管43，所述每根辐射管43均横向设置于锆砂或铝砂中且均匀设有若干个朝下开口的流化孔，这样，整个炉体1内纵向均排列辐射管43，所述辐射管43与流化空气包42连通，流化空气进入到辐射管43内从流化孔吹出，锆砂流化；所述燃烧机构5包括安装于炉体1上的燃烧嘴51，所述燃烧嘴51的位置高于锆砂或铝砂沸腾后的高度，所述燃烧嘴51与助燃空气管路54和燃气管路52混合连通，所述燃气管路52与燃气包53连通，上述的燃气包53和流化空气包42分别指的是燃气气源和流化空气气源。

其中，所述燃烧嘴51安装于炉体1的侧壁上。当然，燃烧嘴51的位置还可以安装在炉体1的顶部。

所述炉底设有对流化空气预加热的蓄热室41，所述蓄热室41连通于辐射管43和流化空气包42之间。所述蓄热室41包括由蓄热材料制成的蓄热体411，所述蓄热体411是由材质是三氧化二铝的蓄热砖制成的。所述蓄热体411上设有若干个贯穿蓄热体411的流化空气通道412，该流化空气通道412实际是若干个排列均匀的通孔，所述的流化空气通道412的两端分别与辐射管43和流化空气包42连通。流化空气从流化空气包42进入到流化空气通道412中，由于蓄热体411被加热炉辐射加热，流化空气进入到流化空气通道412中预加热，流化空气与蓄热体411之间的接触面积非常大，加热快速，流化空气进入到加热炉中的温度较高，从而提高了热利用率，提高了加热炉的加热效率。

工作时，助燃空气和燃气按精确的比值混合进入到燃烧嘴51中燃烧，流化空气经蓄热室41预加热后经辐射管43的流化孔喷出对锆砂或铝砂流化，锆砂或铝砂沸腾，钢丝从进料炉门12进入，经加热腔13后从出料炉门11牵出，运行中会将部分锆砂或铝砂由进料炉门12带至出料炉门11，返砂器3将锆砂或铝砂返回，保证锆砂或铝砂不被带出粒子炉。

Claims

1.钢丝扩散沸腾粒子炉，包括炉体，所述炉体的两端分别设有进料炉门和出料炉门，所述炉体内设有加热腔，所述加热腔的底面上放置有锆砂或铝砂，所述炉体内安装有返砂器，其特征在于：所述离子炉包括流化机构和燃烧机构，所述流化机构包括若干根平行间隔排列的辐射管，所述每根辐射管均横向设置于锆砂或铝砂中且均匀设有若干个朝下开口的流化孔，所述辐射管与流化空气包连通；所述燃烧机构包括安装于炉体上的燃烧嘴，所述燃烧嘴的位置高于锆砂或铝砂沸腾后的高度，所述燃烧嘴与助燃空气管路和燃气管路混合连通。

2.如权利要求1所述的钢丝扩散沸腾粒子炉，其特征在于：所述燃烧嘴安装于炉体的侧壁上。

3.如权利要求2所述的钢丝扩散沸腾粒子炉，其特征在于：所述炉底设有对流化空气预加热的蓄热室，所述蓄热室连通于辐射管和流化空气包之间。

4.如权利要求3所述的钢丝扩散沸腾粒子炉，其特征在于：所述蓄热室包括由蓄热材料制成的蓄热体，所述蓄热体上设有若干个贯穿蓄热体的流化空气通道，所述的流化空气通道的两端分别与辐射管和流化空气包连通。

5.如权利要求4所述的钢丝扩散沸腾粒子炉，其特征在于：所述蓄热体是由材质是三氧化二铝的蓄热砖制成的。