CN102620554A - 有色金属冶炼的工业炉窑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有色金属冶炼的工业炉窑，其包括炉膛(2)、进料筒、燃烧器(5)和热交换器(9)，在热交换器(9)与风机(7)之间相互连接着低温空气管路(8)，在热交换器(9)与燃烧器器(5)之间相互连接着高温空气管路(6)，在炉膛(2)上制有炉膛炉气出口(24)，进料筒为热交换系统的一部分，炉气管路将炉膛炉气出口(24)、热交换器(9)和进料筒连接成一整体；由于本发明的进料筒能够利用废炉气余热预热待熔炉料(14)、能够让装料过程在封闭的空间内进行，从而避免了装料时炉内热量的大量散失和大大降低了排入到大气的废炉气温度，使得预热熔炉料(14)在炉膛(2)内快速溶化，从而实现了高效、低能耗、低铝损的目的。

Description

有色金属冶炼的工业炉窑

技术领域

本发明涉及一种主要用于冶炼金属的炉窑，特别是涉及一种利用废炉气进行多次换热、以废旧铝合金为主要炉料的有色金属冶炼的工业炉窑。

背景技术

当前，我国废旧有色金属的年利用量非常庞大，废旧有色金属的相关产业在国民经济中占有重要的一席，我们可以用最常用的有色金属之一的铝合金为例来进行说明。

多年以来，随着国民经济的迅速发展、人民生活水平的快速提高，我国废旧铝合金的需求量迅猛增加，现已达到年消耗量在八百万吨以上水平。废旧铝合金制成品的成本除了受废品回收价格等非加工因素影响以外，也深受冶炼过程中的能耗和铝损等加工因素重大、直接的影响，而非加工因素主要由市场供求关系决定、非人的能力能够左右，因此，只有在加工因素上下大功夫，才能从根本上找到降低废旧铝合金制成品成本的出路。目前，我国废旧有色金属冶炼技术水平参差不齐，与国际水平相差甚远，从能耗上看，大多数熔炼炉的热利用率略在三分之一左右，有的热利用率只有四分之一甚至更低；从铝损上看，机械铝的铝损在百分之七至百分之十之间，废旧门窗型材的铝损在百分之六至百分之十二之间；由此可见，面对如此庞大的熔炼消耗量，节能和降损毫无疑问地成为我国废铝及其他有色金属熔炼产业在降低成本、提高生产效益、增强竞争力等方面急需解决的两大战略性问题。

能耗是指每熔炼一顿废铝所消耗的能源。炼铝过程中能耗高低主要取决于三方面因素，一是炉体对外辐射和传导的热量大小；二是熔炉废气的排量多少和温度高低；三是在进料过程中，炉膛内的热量通过进料口对外辐射和对流的强度大小和时间长短。由于我国熔炉的建造技术比较成熟，一般能够将炉体外温度与环境温度的差距控制在30℃之内，炉体对外辐射和传导的热量相对较小，因此，要降低能耗、提高热利用率必须从以上二方面因素和三方面因素着手，使熔炉废气的排量减少和温度降低，使进料过程中的对外辐射和对流的强度降低和时间缩短。

铝损是指每吨废旧铝合金能够熔炼成多少原铝。铝损的大小取决于四方面因素，一是超过铝合金熔点温度的高低；二是熔炼时间的长短；三是在熔炼过程中，废旧铝合金是暴露铝液之上、还是隐没在铝液之中；四是废旧铝合金是否直接接触火焰。因此，要降低铝损就必须降低熔炼温度、缩短熔炼时间、防止或减少废旧铝合金与火焰直接接触机会和时间，即尽量避免废铝在熔炉内氧化和烧损。

传统的熔炉的结构形式如图15所示，这种熔炉具有结构简单、使用方便、制造成本低廉的优点，但仍然存在以下缺点：

1)传统熔炉废气余热的回收利用率低，仅仅只有一次，使得进入大气环境中的熔炉废气的排量大和余热温度高，加上在进料过程中通过进料口对外以辐射和对流方式散失的热量多，因此，传统熔炉内需要燃烧更多的燃料进行热量补充，造成了传统熔炉能耗较高。

2)传统熔炉没有预热废旧铝合金的功能，除在快速通过进料筒时能够吸收极少量热量、受到小幅升温外，进入炉膛内的废旧铝合金温度是非常低的，且进料时炉膛以以辐射和对流方式散失了大量的热量，熔炉内的温度下降严重；为实现等同量的废铝熔炼，必须将炉膛内的铝液温度升高，有的甚至升到远高于800℃的温度，并且需要长时间加热，又由于被熔废铝没有预热、温度低，熔化时间也长，在熔化过程中大多数废铝都位于铝液面之上，容易与氧接触，造成大量氧化；在每次加料结束后，有不少废铝根本无法熔化，只有直接重新加热，这样未熔化的废铝就直接与火焰接触，造成严重的烧损；正是由于氧化和烧损两方面因素，直接导致了传统熔炉的铝损严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是一种高效、低能耗、低铝损、热污染小的有色金属冶炼的工业炉窑。

为解决上述技术问题，本发明一种有色金属冶炼的工业炉窑，包括炉膛、连接在炉膛的炉膛进料口上的进料筒、连接在炉膛上的燃烧器、安装在炉膛外的热交换系统，所述的热交换系统主要由热交换器、风机和空气管路构成，在热交换器与风机之间相互连接着低温空气管路，在热交换器与燃烧器器之间相互连接着高温空气管路，在炉膛上制有炉膛炉气出口，进料筒为热交换系统的一部分，炉气管路将炉膛炉气出口、热交换器和进料筒连接成一整体。所述的炉气由燃料燃烧所产生，高温炉气将热量传给炉壁和炉料后温度降低，变为低温炉气，低温炉气作为废气需要排出炉外；所述的热交换系统是废炉气余热回收利用装置的集成；所述进料筒的功能除是炉料的通道外，还是待熔炉料的暂时储藏室和预热室，它能够让装料过程在封闭的空间内进行，使得通过辐射和对流方式散失的热量几乎没有，这时燃烧器可以设在闭火状态，从而避免了装料时的火焰烧损，使得已经预热、有较高温度的炉料在进入炉膛后快速溶化，即使有极少部分炉料没有及时溶化，在燃烧器再次点火后，这部分炉料也可以时隐时现地漂浮在炉料溶液面上，受到炉料溶液的保护，免除氧化和烧损的严重破坏。

所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其在炉膛炉气出口与热交换器之间或在炉膛炉气出口与进料筒炉气进口之间连接着第一级炉气管路，相应地在热交换器与进料筒炉气进口之间或在热交换器与进料筒炉气出口之间连接着第二级炉气管路。所述的第一级炉气管路作用是将低温炉气从炉膛内引出，并送到第一次热交换设备中；所述的第二级炉气管路作用是将经过第一次热交换后的低温炉气送到第二次热交换设备中；当第一级炉气管路连接在炉膛炉气出口与热交换器之间时，第二级炉气管路相应地连接在热交换器与进料筒炉气进口之间；当第一级炉气管路连接在炉膛炉气出口与进料筒炉气进口之间时，第二级炉气管路相应地连接在热交换器与进料筒炉气出口之间。

所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其在炉膛进料口与进料筒的出料口之间安装有活动炉盖。所述的活动炉盖可以在炉膛进料口与进料筒的出料口之间移动或滑动；在送料时，将活动炉盖移开，使炉膛内部和进料筒内部连通，以方便炉料进入炉膛内；在其他时间内，活动炉盖将炉顶的炉膛进料口封闭，目的是减小散热空间和换热空间、保证较高的炉内温度和炉壁辐射强度，保障热量只在炉膛内的充分转换。

所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其炉膛进料口位于炉膛的炉顶或炉墙上，炉膛炉气出口位于炉膛的炉顶或炉墙上，并且炉膛进料口整体和炉膛炉气出口整体高于炉膛内的炉料溶液面。所述炉膛进料口整体和炉膛炉气出口整体是指包含炉膛进料口和炉膛炉气出口的所有组成部分，即炉膛进料口和炉膛炉气出口的整个外形。

所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其与炉顶的炉膛进料口对接的进料筒为垂直式进料筒或斜向式进料筒、弯道式进料筒中的任何一种，与炉墙上的炉膛进料口对接的进料筒为侧向式进料筒。所述弯道式进料筒由左端的弯头部分和右端的储料部分组成，弯头部分是炉料进入炉膛内的通道，而炉料在储料部分内被预热。

所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其垂直式进料筒或斜向式进料筒、弯道式进料筒中的任何一种进料筒的出料口端面高于炉膛内的炉料溶液面100cm～500cm或高于炉膛的炉顶面0～400cm。这样能够保证进料筒内的待熔炉料与炉膛内的炉料液面保持一定落差，使得待熔炉料进入炉膛后具有一定动能，能够迅速、更多地沉入到高温炉料溶液内。

所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其在垂直式进料筒或斜向式进料筒、弯道式进料筒中的任何一种进料筒下方的活动炉盖的底部上安装有滚轮，在炉膛的同一炉墙上制有两炉门，在两炉门中间的炉墙上制有炉膛炉气出口。所述滚轮的作用是方便活动炉盖移动；所述炉膛炉气出口位于炉膛炉墙上的两炉门中间，能够更好地搜集低温炉气，减少炉内热量的散失。

所述的任何一种有色金属冶炼的工业炉窑，其在低温空气管路或高温空气管路上串接有分子筛吸附分离器。所述的分子筛吸附分离器中的分子筛能够过滤粉尘杂物和吸附部分氮气，达到减少助燃气体的总量和熔炉废气的总排量、提高氧气在助燃气体中的含量比例的效果，最终实现燃料高效燃烧、炉膛加热时间缩短、能耗和铝损降低的目的。

所述的任何一种有色金属冶炼的工业炉窑，其在活动炉盖旁的进料筒外壁上或炉膛进料口外壁上套接有保温护套。所述保温护套作用是在活动炉盖移出炉膛进料口与进料筒出料口之间后，将出炉膛进料口或进料筒出料口上的缺口封堵住，以防止炉膛内的热量散失。

所述的任何一种有色金属冶炼的工业炉窑，其在第二级炉气管路末端的热交换器或进料筒炉气出口上连接有第三级炉气管路，所述的第二级炉气管路末端为炉气流经第二级炉气管路后的出口；在第三级炉气管路末端上连接有除尘器，所述的第三级炉气管路末端为炉气流经第三级炉气管路后的出口。所述的第三级炉气管路既可以作为第三次换热管路，也可以作为排气管路；当第三级炉气管路作为排气管路与除尘器连接时，可以对炉气进行降尘处理，减小炉气对环境的污染。

由于本发明的进料筒能够利用废炉气余热预热待熔炉料、能够让装料过程在封闭的空间内进行，从而避免了装料时炉内热量的大量散失和大大降低了排入到大气的废炉气温度，使得已经预热、温度高达300℃～400℃的待熔炉料在进入炉膛后快速溶化，即使有极少部分炉料没有及时溶化，在燃烧器再次点火后，这部分炉料也可以时隐时现地漂浮在炉料溶液面上，受到炉料溶液的保护，免除氧化和烧损的破坏；同时本发明的活动炉盖和保温护套能够起到隔绝和保温作用，可以防止炉内热量的大量散失和保障热量在炉膛内的充分转换；而本发明的分子筛吸附分离器能够达到减少助燃气体的总量和熔炉废气的总排量、提高氧气在助燃气体中的含量比例的，实现燃料高效燃烧和炉膛加热时间缩短；因此，使得本发明具有高效、低能耗、低铝损的优点。经试生产实践证明，本发明能够在传统熔炉的基础上提高热效率30％左右、铝损降低1.5％～2％、每吨废铝加工可节约400元～500元成本，若按全国每年800吨废铝熔炼量，其经济价值可达30亿元以上。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例一的局部剖主视图；

图2为本发明实施例二的局部剖主视图；

图3为本发明实施例三的局部剖主视图；

图4为本发明实施例四的局部剖主视图；

图5为本发明实施例五的局部剖主视图；

图6为本发明实施例六的局部剖主视图；

图7为本发明实施例七的局部剖主视图；

图8为本发明实施例八的局部剖主视图；

图9为本发明活动炉盖与炉膛进料口端面和进料筒出料口端面全面封闭接触的局部配合结构主剖视图；

图10为本发明图9的局部剖俯视图；

图11为本发明活动炉盖插入到圆形截面的炉膛进料口内或进料筒内进行封闭的局部配合结构主剖视图；

图12为本发明图11的局部剖俯视图；

图13为本发明活动炉盖插入到矩形截面的炉膛进料口内或进料筒内进行封闭的局部配合结构主剖视图；

图14为本发明图13的局部剖俯视图；

图15为本发明背景技术的局部剖主视图。

图中标识：1-炉膛进料口，2-炉膛，3-炉门，4-搅拌机，5-燃烧器，6-高温空气管路，7-风机，8-低温空气管路，9-热交换器，10-第三级炉气管路，11-除尘器，12-第一级炉气管路，13-第二级炉气管路，14-炉料，15-活动炉盖，16-垂直式进料筒，17-斜向式进料筒，18-弯道式进料筒，19-侧向式进料筒，20-保温护套，21-分子筛吸附分离器，22-炉料补充口，23-传送装置，24-炉膛炉气出口，25-进料筒炉气进口，26-进料筒炉气出口，管路上的箭头表示炉气的流动方向，管路傍的箭头表示空气的流动方向。

具体实施方式

实施例一：如图1所示，本发明主要由炉膛2、连接在炉膛进料口1上的垂直式进料筒16、连接在炉膛2左端墙上的燃料器5、位于炉膛2炉底的搅拌机4、安装在炉膛2外的热交换系统组成；所述的炉膛进料口1位于炉膛2炉顶右端，在炉膛2正面侧墙上制有稍高于炉内炉料14液面的两炉门3，在两炉门3中间的正面侧墙上制有炉膛炉气出口24；在垂直式进料筒16的上端制有进料筒炉气进口25，在垂直式进料筒16的下端制有进料筒炉气出口26；所述的热交换系统主要由热交换器9、风机7、垂直式进料筒16、低温空气管路8、高温空气管路6、第一级炉气管路12、第二级炉气管路13构成，所述的低温空气管路8连接着热交换器9和风机7，所述的高温空气管路6连接着热交换器9和燃烧器5，所述的第一级炉气管路12连接着炉膛炉气出口24和热交换器9，所述的第二级炉气管路13连接着热交换器9和垂直式进料筒16上的进料筒炉气进口25；在所述的低温空气管路8上串接有分子筛吸附分离器21；在垂直式进料筒16的进料筒炉气出口26上连接有第三级炉气管路10，在第三级炉气管路10末端上连接有除尘器11；在垂直式进料筒16的出料口与炉膛进料口1之间安装有底部带有滚轮的活动炉盖15。

当活动炉盖15与垂直式进料筒16的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图9和图10所示时，截面形状为圆形或其它形状的出料口端面及炉膛进料口1端面可同时被活动炉盖15全面封闭，这时在活动炉盖15旁的垂直式进料筒16外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缝隙的保温护套20；当活动炉盖15与垂直式进料筒16的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图11和图12所示时，在截面形状为圆形的垂直式进料筒16的出料口端面上制有一半圆弧缺口，活动炉盖15的右端为与垂直式进料筒16出料口端面的半圆弧缺口配合的半圆弧头部，活动炉盖15的半圆弧头部可通过垂直式进料筒16出料口端面的半圆弧缺口插入到垂直式进料筒16内，将垂直式进料筒16内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，这时在活动炉盖15旁的垂直式进料筒16外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缺口、形状为整圆环或半圆环的保温护套20；当活动炉盖15与垂直式进料筒16的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图13和图14所示时，将截面形状为矩形的垂直式进料筒16的出料口左端制成一缺口，矩形活动炉盖15的右端通过缺口插入到垂直式进料筒16内，将垂直式进料筒16内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，在装料过程中由活动炉盖15的右端将出料口左端缺口封闭。

热交换系统运行时，在活动炉盖15封闭的情况下，燃料器5内的燃料燃烧时产生大量的热量来加热炉内的炉料14溶液和炉膛2内壁，燃料的助燃空气由风机7产生，助燃空气首先通过低温空气管路8被输送到热交换器9内，在经过低温空气管路8上串接的分子筛吸附分离器21时，分子筛吸附分离器21内部的分子筛将助燃空气中部分氮气及其他粉尘杂物过滤掉，减少了助燃空气总量和提高了助燃空气的含氧比例；在热交换器9内，助燃空气与来自炉膛内、通过炉膛炉气出口24及第一级炉气管路12输送来的废炉气进行废炉气的第一次热交换，废炉气温度降低的同时将低温的助燃空气加热成400℃以上的高温助燃空气，高温助燃空气经高温空气管路6输送到燃烧器5；在燃烧器5内，减少了无用氮气量和提高了含氧比例的高温助燃空气帮助燃料更充分、更快地燃烧，更多的释放热量，更快地使炉膛2内部升温，同时燃烧产生的废炉气总量也相应减少，通过废炉气散失到大气的热量相应地减少，这样不仅节能、铝损也会减小；在炉膛2内，燃料和高温助燃空气燃烧的最后产物为废炉气，废炉气通过炉膛炉气出口24及第一级炉气管路12输送到热交换器9，进行完废炉气的第一次热交换后，经第二级炉气管路13及进料筒炉气进口25输送到垂直式进料筒16内，在垂直式进料筒16内进行完废炉气的第二次热交换、将炉料14预热后，温度再次降低、小于200℃的废炉气经进料筒炉气出口26、第三级炉气管路10和除尘器11，被排入到大气环境中。

当炉膛2内的炉料14溶液升高到800℃左右、需要重新加入炉料14时，燃料器5停止燃烧，活动炉盖15自动打开，垂直式进料筒16与炉膛2内部连通，随之出现在垂直式进料筒16出料口端面及炉膛进料口1端面之间的缺口由保温护套20或矩形活动炉盖15的右端封闭，此时预热到300℃～400℃、离炉膛2内的炉料14溶液面有2m～3m落差的炉料14迅速自由坠落向炉料14溶液，然后活动炉盖15自动复位关闭，以方便垂直式进料筒16待装下一炉炉料14，在搅拌机4的搅拌作用下，炉料14很快溶化或有极少部分炉料14时隐时现地漂浮在炉料14溶液面上。

实施例二：如图2所示，本发明主要由炉膛2、连接在炉膛进料口1上的垂直式进料筒16、连接在炉膛2左端墙上的燃料器5、位于炉膛2炉底的搅拌机4、安装在炉膛2外的热交换系统组成；所述的炉膛进料口1位于炉膛2炉顶右端，在炉膛2正面侧墙上制有稍高于炉内炉料14液面的两炉门3，在两炉门3中间的正面侧墙上制有炉膛炉气出口24；在垂直式进料筒16的上端制有进料筒炉气进口25，在垂直式进料筒16的下端制有进料筒炉气出口26；所述的热交换系统主要由热交换器9、风机7、垂直式进料筒16、低温空气管路8、高温空气管路6、第一级炉气管路12、第二级炉气管路13构成，所述的低温空气管路8连接着热交换器9和风机7，所述的高温空气管路6连接着热交换器9和燃烧器5，所述的第一级炉气管路12连接着炉膛炉气出口24和垂直式进料筒16上的进料筒炉气进口25，所述的第二级炉气管路13连接着热交换器9和垂直式进料筒16上的进料筒炉气出口26；在所述的低温空气管路8上串接有分子筛吸附分离器21；在热交换器9上连接有第三级炉气管路10，在第三级炉气管路10末端上连接有除尘器11；在垂直式进料筒16的出料口与炉膛进料口1之间安装有底部带有滚轮的活动炉盖15。

当活动炉盖15与垂直式进料筒16的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图9和图10所示时，截面形状为圆形或其它形状的出料口端面及炉膛进料口1端面可同时被活动炉盖15全面封闭，这时在活动炉盖15旁的垂直式进料筒16外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缝隙的保温护套20；当活动炉盖15与垂直式进料筒16的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图11和图12所示时，在截面形状为圆形的垂直式进料筒16的出料口端面上制有一半圆弧缺口，活动炉盖15的右端为与垂直式进料筒16出料口端面的半圆弧缺口配合的半圆弧头部，活动炉盖15的半圆弧头部可通过垂直式进料筒16出料口端面的半圆弧缺口插入到垂直式进料筒16内，将垂直式进料筒16内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，这时在活动炉盖15旁的垂直式进料筒16外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缺口、形状为整圆环或半圆环的保温护套20；当活动炉盖15与垂直式进料筒16的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图13和图14所示时，将截面形状为矩形的垂直式进料筒16的出料口左端制成一缺口，矩形活动炉盖15的右端通过缺口插入到垂直式进料筒16内，将垂直式进料筒16内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，在装料过程中由活动炉盖15的右端将出料口左端缺口封闭。

热交换系统运行时，在活动炉盖15封闭的情况下，燃料器5内的燃料燃烧时产生大量的热量来加热炉内的炉料14溶液和炉膛内壁，燃料的助燃空气由风机7产生，助燃空气首先通过低温空气管路8被输送到热交换器9内，在经过低温空气管路8上串接的分子筛吸附分离器21时，分子筛吸附分离器21内部的分子筛将助燃空气中部分氮气及其他粉尘杂物过滤掉，减少了助燃空气总量和提高了助燃空气的含氧比例；在热交换器9内，助燃空气与通过进料筒炉气出口26及第二级炉气管路13输送来的废炉气进行废炉气的第二次热交换，废炉气温度降低的同时将低温的助燃空气加热成400℃左右的高温助燃空气，高温助燃空气经高温空气管路6输送到燃烧器5；在燃烧器5内，减少了无用氮气量和提高了含氧比例的高温助燃空气帮助燃料更充分、更快地燃烧，更多的释放热量，更快地使炉膛2内升温，同时燃烧产生的废炉气总量也相应减少，通过废炉气散失到大气的热量相应地减少，这样不仅节能、铝损也会减小；在炉膛2内，燃料和高温助燃空气燃烧的最后产物为废炉气，废炉气通过炉膛炉气出口24、第一级炉气管路12及进料筒炉气进口25输送到垂直式进料筒16内，与垂直式进料筒16内的炉料14进行完废炉气的第一次热交换后，废炉气经进料筒炉气出口26及第二级炉气管路13输送到热交换器9内，在热交换器9内与助燃空气进行完废炉气的第二次热交换后，温度再次降低、小于200℃的废炉气经第三级炉气管路10和除尘器11，被排入到大气环境中。

当炉膛2内的炉料14溶液升高到800℃左右、需要重新加入炉料14时，燃料器5停止燃烧，活动炉盖15自动打开，垂直式进料筒16与炉膛2内部连通，随之出现在垂直式进料筒16出料口端面及炉膛进料口1端面之间的缺口由保温护套20或矩形活动炉盖15的右端封闭，此时预热到400℃左右、离炉膛2内的炉料14溶液面有2m～3m落差的炉料14迅速自由坠落向炉料14溶液，然后活动炉盖15自动复位关闭，以方便垂直式进料筒16待装下一炉炉料14，在搅拌机4的搅拌作用下，炉料14很快溶化或有少部分炉料14时隐时现地漂浮在炉料14溶液面上。

实施例三：如图3所示，本发明主要由炉膛2、连接在炉膛进料口1上的斜向式进料筒17、连接在炉膛2左端墙上的燃料器5、位于炉膛2炉底的搅拌机4、安装在炉膛2外的热交换系统组成；所述的炉膛进料口1位于炉膛2炉顶右端，在炉膛2正面侧墙上制有稍高于炉内炉料14液面的两炉门3，在两炉门3中间的正面侧墙上制有炉膛炉气出口24；在斜向式进料筒17的上端制有进料筒炉气进口25，在斜向式进料筒17的下端制有进料筒炉气出口26；所述的热交换系统主要由热交换器9、风机7、斜向式进料筒17、低温空气管路8、高温空气管路6、第一级炉气管路12、第二级炉气管路13构成，所述的低温空气管路8连接着热交换器9和风机7，所述的高温空气管路6连接着热交换器9和燃烧器5，所述的第一级炉气管路12连接着炉膛炉气出口24和热交换器9，所述的第二级炉气管路13连接着热交换器9和斜向式进料筒17上的进料筒炉气进口25；在所述的低温空气管路8上串接有分子筛吸附分离器21；在斜向式进料筒17的进料筒炉气出口26上连接有第三级炉气管路10，在第三级炉气管路10末端上连接有除尘器11；在斜向式进料筒17的出料口与炉膛进料口1之间安装有底部带有滚轮的活动炉盖15。

当活动炉盖15与斜向式进料筒17的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图9和图10所示时，截面形状为圆形或其它形状的出料口端面及炉膛进料口1端面可同时被活动炉盖15全面封闭，这时在活动炉盖15旁的斜向式进料筒17外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缝隙的保温护套20；当活动炉盖15与斜向式进料筒17的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图11和图12所示时，在截面形状为圆形的斜向式进料筒17的出料口端面上制有一半圆弧缺口，活动炉盖15的右端为与斜向式进料筒17出料口端面的半圆弧缺口配合的半圆弧头部，活动炉盖15的半圆弧头部可通过斜向式进料筒17出料口端面的半圆弧缺口插入到斜向式进料筒17内，将斜向式进料筒17内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，这时在活动炉盖15旁的斜向式进料筒17外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缺口、形状为整圆环或半圆环的保温护套20；当活动炉盖15与斜向式进料筒17的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图13和图14所示时，将截面形状为矩形的斜向式进料筒17的出料口左端制成一缺口，矩形活动炉盖15的右端通过缺口插入到斜向式进料筒17内，将斜向式进料筒17内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，在装料过程中由活动炉盖15的右端将出料口左端缺口封闭。

热交换系统运行时，在活动炉盖15封闭的情况下，燃料器5内的燃料燃烧时产生大量的热量来加热炉内的炉料14溶液和炉膛2内壁，燃料的助燃空气由风机7产生，助燃空气首先通过低温空气管路8被输送到热交换器9内，在经过低温空气管路8上串接的分子筛吸附分离器21时，分子筛吸附分离器21内部的分子筛将助燃空气中部分氮气及其他粉尘杂物过滤掉，减少了助燃空气总量和提高了助燃空气的含氧比例；在热交换器9内，助燃空气与来自炉膛内、通过炉膛炉气出口24及第一级炉气管路12输送来的废炉气进行废炉气的第一次热交换，废炉气温度降低的同时将低温的助燃空气加热成400℃以上的高温助燃空气，高温助燃空气经高温空气管路6输送到燃烧器5；在燃烧器5内，减少了无用氮气量和提高了含氧比例的高温助燃空气帮助燃料更充分、更快地燃烧，更多的释放热量，更快地使炉膛2内升温，同时燃烧产生的废炉气总量也相应减少，通过废炉气散失到大气的热量相应地减少，这样不仅节能、铝损也会减小；在炉膛2内，燃料和高温助燃空气燃烧的最后产物为废炉气，废炉气通过炉膛炉气出口24及第一级炉气管路12输送到热交换器9，进行完废炉气的第一次热交换后，经第二级炉气管路13及进料筒炉气进口25输送到斜向式进料筒17内，在斜向式进料筒17内进行完废炉气的第二次热交换、将炉料14预热后，温度再次降低、小于200℃的废炉气经进料筒炉气出口26、第三级炉气管路10和除尘器11，被排入到大气环境中。

当炉膛2内的炉料14溶液升高到800℃左右、需要重新加入炉料14时，燃料器5停止燃烧，活动炉盖15自动打开，斜向式进料筒17与炉膛2内部连通，随之出现在斜向式进料筒17出料口端面及炉膛进料口1端面之间的缺口由保温护套20或矩形活动炉盖15的右端封闭，此时预热到300℃～400℃、离炉膛2内的炉料14溶液面有2m～3m落差的炉料14迅速自由坠落向炉料14溶液，然后活动炉盖15自动复位关闭，以方便斜向式进料筒17待装下一炉炉料14，在搅拌机4的搅拌作用下，炉料14很快溶化或有少部分炉料14时隐时现地漂浮在炉料14溶液面上。

实施例四：如图4所示，本发明主要由炉膛2、连接在炉膛进料口1上的斜向式进料筒17、连接在炉膛2左端墙上的燃料器5、位于炉膛2炉底的搅拌机4、安装在炉膛2外的热交换系统组成；所述的炉膛进料口1位于炉膛2炉顶右端，在炉膛2正面侧墙上制有稍高于炉内炉料14液面的两炉门3，在两炉门3中间的正面侧墙上制有炉膛炉气出口24；在斜向式进料筒17的上端制有进料筒炉气进口25，在斜向式进料筒17的下端制有进料筒炉气出口26；所述的热交换系统主要由热交换器9、风机7、斜向式进料筒17、低温空气管路8、高温空气管路6、第一级炉气管路12、第二级炉气管路13构成，所述的低温空气管路8连接着热交换器9和风机7，所述的高温空气管路6连接着热交换器9和燃烧器5，所述的第一级炉气管路12连接着炉膛炉气出口24和斜向式进料筒17上的进料筒炉气进口25，所述的第二级炉气管路13连接着热交换器9和斜向式进料筒17上的进料筒炉气出口26；在所述的低温空气管路8上串接有分子筛吸附分离器21；在热交换器9上连接有第三级炉气管路10，在第三级炉气管路10末端上连接有除尘器11；在斜向式进料筒17的出料口与炉膛进料口1之间安装有底部带有滚轮的活动炉盖15。可

当活动炉盖15与斜向式进料筒17的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图9和图10所示时，截面形状为圆形或其它形状的出料口端面及炉膛进料口1端面可同时被活动炉盖15全面封闭，这时在活动炉盖15旁的斜向式进料筒17外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缝隙的保温护套20；当活动炉盖15与斜向式进料筒17的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图11和图12所示时，在截面形状为圆形的斜向式进料筒17的出料口端面上制有一半圆弧缺口，活动炉盖15的右端为与斜向式进料筒17出料口端面的半圆弧缺口配合的半圆弧头部，活动炉盖15的半圆弧头部可通过斜向式进料筒17出料口端面的半圆弧缺口插入到斜向式进料筒17内，将斜向式进料筒17内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，这时在活动炉盖15旁的斜向式进料筒17外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缺口、形状为整圆环或半圆环的保温护套20；当活动炉盖15与斜向式进料筒17的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图13和图14所示时，将截面形状为矩形的斜向式进料筒17的出料口左端制成一缺口，矩形活动炉盖15的右端通过缺口插入到斜向式进料筒17内，将斜向式进料筒17内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，在装料过程中由活动炉盖15的右端将出料口左端缺口封闭。

热交换系统运行时，在活动炉盖15封闭的情况下，燃料器5内的燃料燃烧时产生大量的热量来加热炉内的炉料14溶液和炉膛内壁，燃料的助燃空气由风机7产生，助燃空气首先通过低温空气管路8被输送到热交换器9内，在经过低温空气管路8上串接的分子筛吸附分离器21时，分子筛吸附分离器21内部的分子筛将助燃空气中部分氮气及其他粉尘杂物过滤掉，减少了助燃空气总量和提高了助燃空气的含氧比例；在热交换器9内，助燃空气与通过进料筒炉气出口26及第二级炉气管路13输送来的废炉气进行废炉气的第二次热交换，废炉气温度降低的同时将低温的助燃空气加热成400℃左右的高温助燃空气，高温助燃空气经高温空气管路6输送到燃烧器5；在燃烧器5内，减少了无用氮气量和提高了含氧比例的高温助燃空气帮助燃料更充分、更快地燃烧，更多的释放热量，更快地使炉膛2内升温，同时燃烧产生的废炉气总量也相应减少，通过废炉气散失到大气的热量相应地减少，这样不仅节能、铝损也会减小；在炉膛2内，燃料和高温助燃空气燃烧的最后产物为废炉气，废炉气通过炉膛炉气出口24、第一级炉气管路12及进料筒炉气进口25输送到斜向式进料筒17内，与斜向式进料筒17内的炉料14进行完废炉气的第一次热交换后，废炉气经进料筒炉气出口26及第二级炉气管路13输送到热交换器9内，在热交换器9内与助燃空气进行完废炉气的第二次热交换后，温度再次降低、小于200℃的废炉气经第三级炉气管路10和除尘器11，被排入到大气环境中。

当炉膛2内的炉料14溶液升高到800℃左右、需要重新加入炉料14时，燃料器5停止燃烧，活动炉盖15自动打开，斜向式进料筒17与炉膛2内部连通，随之出现在斜向式进料筒17出料口端面及炉膛进料口1端面之间的缺口由保温护套20或矩形活动炉盖15的右端封闭，此时预热到400℃左右、离炉膛2内的炉料14溶液面有2m～3m落差的炉料14迅速自由坠落向炉料14溶液，然后活动炉盖15自动复位关闭，以方便斜向式进料筒17待装下一炉炉料14，在搅拌机4的搅拌作用下，炉料14很快溶化或有少部分炉料14时隐时现地漂浮在炉料14溶液面上。

实施例五：如图5所示，本发明主要由炉膛2、连接在炉膛进料口1上的弯道式进料筒18、连接在炉膛2左端墙上的燃料器5、位于炉膛2炉底的搅拌机4、安装在炉膛2外的热交换系统组成；所述的炉膛进料口1位于炉膛2炉顶右端，在炉膛2正面侧墙上制有稍高于炉内炉料14液面的两炉门3，在两炉门3中间的正面侧墙上制有炉膛炉气出口24；所述的弯道式进料筒18由左端的弯头部分和右端的储料部分组成，在弯道式进料筒18的左上端制有进料筒炉气进口25，在弯道式进料筒18的右下端制有进料筒炉气出口26，在弯道式进料筒18的右上端制有炉料补充口22，在弯道式进料筒18右端的储料部分内安装有传送装置23，传送装置23上放置着炉料14；所述的热交换系统主要由热交换器9、风机7、弯道式进料筒18、低温空气管路8、高温空气管路6、第一级炉气管路12、第二级炉气管路13构成，所述的低温空气管路8连接着热交换器9和风机7，所述的高温空气管路6连接着热交换器9和燃烧器5，所述的第一级炉气管路12连接着炉膛炉气出口24和热交换器9，所述的第二级炉气管路13连接着热交换器9和弯道式进料筒18上的进料筒炉气进口25；在所述的低温空气管路8上串接有分子筛吸附分离器21；在弯道式进料筒18的进料筒炉气出口26上连接有第三级炉气管路10，在第三级炉气管路10末端上连接有除尘器11；在弯道式进料筒18的出料口与炉膛进料口1之间安装有底部带有滚轮的活动炉盖15。

当活动炉盖15与弯道式进料筒18的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图9和图10所示时，截面形状为圆形或其它形状的出料口端面及炉膛进料口1端面可同时被活动炉盖15全面封闭，这时在活动炉盖15旁的弯道式进料筒18外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缝隙的保温护套20；当活动炉盖15与弯道式进料筒18的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图11和图12所示时，在截面形状为圆形的弯道式进料筒18的出料口端面上制有一半圆弧缺口，活动炉盖15的右端为与弯道式进料筒18出料口端面的半圆弧缺口配合的半圆弧头部，活动炉盖15的半圆弧头部可通过弯道式进料筒18出料口端面的半圆弧缺口插入到弯道式进料筒18内，将弯道式进料筒18内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，这时在活动炉盖15旁的弯道式进料筒18外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缺口、形状为整圆环或半圆环的保温护套20；当活动炉盖15与弯道式进料筒18的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图13和图14所示时，将截面形状为矩形的弯道式进料筒18的出料口左端制成一缺口，矩形活动炉盖15的右端通过缺口插入到弯道式进料筒18内，将弯道式进料筒18内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，在装料过程中由活动炉盖15的右端将出料口左端缺口封闭。

热交换系统运行时，在活动炉盖15封闭的情况下，燃料器5内的燃料燃烧时产生大量的热量来加热炉内的炉料14溶液和炉膛内壁，燃料的助燃空气由风机7产生，助燃空气首先通过低温空气管路8被输送到热交换器9内，在经过低温空气管路8上串接的分子筛吸附分离器21时，分子筛吸附分离器21内部的分子筛将助燃空气中部分氮气及其他粉尘杂物过滤掉，减少了助燃空气总量和提高了助燃空气的含氧比例；在热交换器9内，助燃空气与来自炉膛内、通过炉膛炉气出口24及第一级炉气管路12输送来的废炉气进行废炉气的第一次热交换，废炉气温度降低的同时将低温的助燃空气加热成400℃以上的高温助燃空气，高温助燃空气经高温空气管路6输送到燃烧器5；在燃烧器5内，减少了无用氮气量和提高了含氧比例的高温助燃空气帮助燃料更充分、更快地燃烧，更多的释放热量，更快地使炉膛2内升温，同时燃烧产生的废炉气总量也相应减少，通过废炉气散失到大气的热量相应地减少，这样不仅节能、铝损也会减小；在炉膛2内，燃料和高温助燃空气燃烧的最后产物为废炉气，废炉气通过炉膛炉气出口24及第一级炉气管路12输送到热交换器9，进行完废炉气的第一次热交换后，经第二级炉气管路13及进料筒炉气进口25输送到弯道式进料筒18内，在弯道式进料筒18内进行完废炉气的第二次热交换、将炉料14预热后，温度再次降低、小于200℃的废炉气经进料筒炉气出口26、第三级炉气管路10和除尘器11，被排入到大气环境中。

当炉膛2内的炉料14溶液升高到800℃左右、需要重新加入炉料14时，燃料器5停止燃烧，活动炉盖15自动打开，弯道式进料筒18与炉膛2内部连通，随之出现在弯道式进料筒18出料口端面及炉膛进料口1端面之间的缺口由保温护套20或矩形活动炉盖15的右端封闭，此时预热到300℃～400℃的炉料14被传送装置23输送到弯道式进料筒18的弯头部分后、以离炉膛2内的炉料14溶液面有2m～3m落差迅速自由坠落向炉料14溶液，然后活动炉盖15自动复位关闭，以方便弯道式进料筒18通过炉料补充口22待装下一炉炉料14，在搅拌机4的搅拌作用下，炉料14很快溶化或有少部分炉料14时隐时现地漂浮在炉料14溶液面上。

实施例六：如图6所示，本发明主要由炉膛2、连接在炉膛进料口1上的弯道式进料筒18、连接在炉膛2左端墙上的燃料器5、位于炉膛2炉底的搅拌机4、安装在炉膛2外的热交换系统组成；所述的炉膛进料口1位于炉膛2炉顶右端，在炉膛2正面侧墙上制有稍高于炉内炉料14液面的两炉门3，在两炉门3中间的正面侧墙上制有炉膛炉气出口24；所述的弯道式进料筒18由左端的弯头部分和右端的储料部分组成，在弯道式进料筒18的左上端制有进料筒炉气进口25，在弯道式进料筒18的右下端制有进料筒炉气出口26，在弯道式进料筒18的右上端制有炉料补充口22，在弯道式进料筒18右端的储料部分内安装有传送装置23，传送装置23上放置着炉料14；所述的热交换系统主要由热交换器9、风机7、弯道式进料筒18、低温空气管路8、高温空气管路6、第一级炉气管路12、第二级炉气管路13构成，所述的低温空气管路8连接着热交换器9和风机7，所述的高温空气管路6连接着热交换器9和燃烧器5，所述的第一级炉气管路12连接着炉膛炉气出口24和弯道式进料筒18上的进料筒炉气进口25，所述的第二级炉气管路13连接着热交换器9和弯道式进料筒18上的进料筒炉气出口26；在所述的低温空气管路8上串接有分子筛吸附分离器21；在热交换器9上连接有第三级炉气管路10，在第三级炉气管路10末端上连接有除尘器11；在弯道式进料筒18的出料口与炉膛进料口1之间安装有底部带有滚轮的活动炉盖15。

当活动炉盖15与弯道式进料筒18的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图9和图10所示时，截面形状为圆形或其它形状的出料口端面及炉膛进料口1端面可同时被活动炉盖15全面封闭，这时在活动炉盖15旁的弯道式进料筒18外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缝隙的保温护套20；当活动炉盖15与弯道式进料筒18的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图11和图12所示时，在截面形状为圆形的弯道式进料筒18的出料口端面上制有一半圆弧缺口，活动炉盖15的右端为与弯道式进料筒18出料口端面的半圆弧缺口配合的半圆弧头部，活动炉盖15的半圆弧头部可通过弯道式进料筒18出料口端面的半圆弧缺口插入到弯道式进料筒18内，将弯道式进料筒18内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，这时在活动炉盖15旁的弯道式进料筒18外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缺口、形状为整圆环或半圆环的保温护套20；当活动炉盖15与弯道式进料筒18的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图13和图14所示时，将截面形状为矩形的弯道式进料筒18的出料口左端制成一缺口，矩形活动炉盖15的右端通过缺口插入到弯道式进料筒18内，将弯道式进料筒18内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，在装料过程中由活动炉盖15的右端将出料口左端缺口封闭。

热交换系统运行时，在活动炉盖15封闭的情况下，燃料器5内的燃料燃烧时产生大量的热量来加热炉内的炉料14溶液和炉膛内壁，燃料的助燃空气由风机7产生，助燃空气首先通过低温空气管路8被输送到热交换器9内，在经过低温空气管路8上串接的分子筛吸附分离器21时，分子筛吸附分离器21内部的分子筛将助燃空气中部分氮气及其他粉尘杂物过滤掉，减少了助燃空气总量和提高了助燃空气的含氧比例；在热交换器9内，助燃空气与通过进料筒炉气出口26及第二级炉气管路13输送来的废炉气进行废炉气的第二次热交换，废炉气温度降低的同时将低温的助燃空气加热成400℃左右的高温助燃空气，高温助燃空气经高温空气管路6输送到燃烧器5；在燃烧器5内，减少了无用氮气量和提高了含氧比例的高温助燃空气帮助燃料更充分、更快地燃烧，更多的释放热量，更快地使炉膛2内升温，同时燃烧产生的废炉气总量也相应减少，通过废炉气散失到大气的热量相应地减少，这样不仅节能、铝损也会减小；在炉膛2内，燃料和高温助燃空气燃烧的最后产物为废炉气，废炉气通过炉膛炉气出口24、第一级炉气管路12及进料筒炉气进口25输送到弯道式进料筒18内，与弯道式进料筒18内的炉料14进行完废炉气的第一次热交换后，废炉气经进料筒炉气出口26及第二级炉气管路13输送到热交换器9内，在热交换器9内与助燃空气进行完废炉气的第二次热交换后，温度再次降低、小于200℃的废炉气经第三级炉气管路10和除尘器11，被排入到大气环境中。

当炉膛2内的炉料14溶液升高到800℃左右、需要重新加入炉料14时，燃料器5停止燃烧，活动炉盖15自动打开，弯道式进料筒18与炉膛2内部连通，随之出现在弯道式进料筒18出料口端面及炉膛进料口1端面之间的缺口由保温护套20或矩形活动炉盖15的右端封闭，此时预热到400℃左右的炉料14被传送装置23输送到弯道式进料筒18的弯头部分后、以离炉膛2内的炉料14溶液面有2m～3m落差迅速自由坠落向炉料14溶液，然后活动炉盖15自动复位关闭，以方便弯道式进料筒18通过炉料补充口22待装下一炉炉料14，在搅拌机4的搅拌作用下，炉料14很快溶化或有少部分炉料14时隐时现地漂浮在炉料14溶液面上。

实施例七：如图7所示，本发明主要由炉膛2、连接在炉膛进料口1上的侧向式进料筒19、连接在炉膛2端墙上的燃料器5、位于炉膛2炉底的搅拌机4、安装在炉膛2外的热交换系统组成；所述的炉膛进料口1位于炉膛2的右端墙上端，在炉膛2正面侧墙上制有稍高于炉内炉料14液面的两炉门3，在两炉门3中间的正面侧墙上制有炉膛炉气出口；在侧向式进料筒19的上端制有炉气进口，在侧向式进料筒19的下端制有炉气出口；所述的热交换系统主要由热交换器9、风机7、侧向式进料筒19、低温空气管路8、高温空气管路6、第一级炉气管路12、第二级炉气管路13构成，所述的低温空气管路8连接着热交换器9和风机7，所述的高温空气管路6连接着热交换器9和燃烧器5，所述的第一级炉气管路12连接着炉膛炉气出口和热交换器9，所述的第二级炉气管路13连接着热交换器9和侧向式进料筒19上的炉气进口；在所述的低温空气管路8上串接有分子筛吸附分离器21；在侧向式进料筒19的炉气出口上连接有第三级炉气管路10，在第三级炉气管路10末端上连接有除尘器11；在侧向式进料筒19的出料口与炉膛进料口1之间安装有竖向的活动炉盖15。

当活动炉盖15与侧向式进料筒19的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图9和图10所示时，截面形状为圆形或其它形状的出料口端面及炉膛进料口1端面可同时被活动炉盖15全面封闭，这时在活动炉盖15旁的侧向式进料筒19外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缝隙的保温护套20；当活动炉盖15与侧向式进料筒19的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图11和图12所示时，在截面形状为圆形的侧向式进料筒19的出料口端面上制有一半圆弧缺口，活动炉盖15的右端为与侧向式进料筒19出料口端面的半圆弧缺口配合的半圆弧头部，活动炉盖15的半圆弧头部可通过侧向式进料筒19出料口端面的半圆弧缺口插入到侧向式进料筒19内，将侧向式进料筒19内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，这时在活动炉盖15旁的侧向式进料筒19外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缺口、形状为整圆环或半圆环的保温护套20；当活动炉盖15与侧向式进料筒19的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图13和图14所示时，将截面形状为矩形的侧向式进料筒19的出料口左端制成一缺口，矩形活动炉盖15的右端通过缺口插入到侧向式进料筒19内，将侧向式进料筒19内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，在装料过程中由活动炉盖15的右端将出料口左端缺口封闭。

热交换系统运行时，在活动炉盖15封闭的情况下，燃料器5内的燃料燃烧时产生大量的热量来加热炉内的炉料14溶液和炉膛2内壁，燃料的助燃空气由风机7产生，助燃空气首先通过低温空气管路8被输送到热交换器9内，在经过低温空气管路8上串接的分子筛吸附分离器21时，分子筛吸附分离器21内部的分子筛将助燃空气中部分氮气及其他粉尘杂物过滤掉，减少了助燃空气总量和提高了助燃空气的含氧比例；在热交换器9内，助燃空气与来自炉膛内、通过炉膛炉气出口24及第一级炉气管路12输送来的废炉气进行废炉气的第一次热交换，废炉气温度降低的同时将低温的助燃空气加热成400℃以上的高温助燃空气，高温助燃空气经高温空气管路6输送到燃烧器5；在燃烧器5内，减少了无用氮气量和提高了含氧比例的高温助燃空气帮助燃料更充分、更快地燃烧，更多的释放热量，更快地使炉膛2内升温，同时燃烧产生的废炉气总量也相应减少，通过废炉气散失到大气的热量相应地减少，这样不仅节能、铝损也会减小；在炉膛2内，燃料和高温助燃空气燃烧的最后产物为废炉气，废炉气通过炉膛炉气出口24及第一级炉气管路12输送到热交换器9，进行完废炉气的第一次热交换后，经第二级炉气管路13及进料筒炉气进口25输送到侧向式进料筒19内，在侧向式进料筒19内进行完废炉气的第二次热交换、将炉料14预热后，温度再次降低、小于200℃的废炉气经进料筒炉气出口26、第三级炉气管路10和除尘器11，被排入到大气环境中。

当炉膛2内的炉料14溶液升高到800℃左右、需要重新加入炉料14时，燃料器5停止燃烧，活动炉盖15自动打开，侧向式进料筒19与炉膛2内部连通，随之出现在侧向式进料筒19出料口端面及炉膛进料口1端面之间的缺口由保温护套20或矩形活动炉盖15的右端封闭，此时预热到300℃～400℃、离炉膛2内的炉料14溶液面有1m～3m落差的炉料14迅速自由坠落向炉料14溶液，然后活动炉盖15自动复位关闭，以方便侧向式进料筒19待装下一炉炉料14，在搅拌机4的搅拌作用下，炉料14很快溶化或有少部分炉料14时隐时现地漂浮在炉料14溶液面上。

本实施例炉膛进料口1可以与炉门3处在同一高度上。

实施例八：如图8所示，本发明主要由炉膛2、连接在炉膛进料口1上的侧向式进料筒19、连接在炉膛2端墙上的燃料器5、位于炉膛2炉底的搅拌机4、安装在炉膛2外的热交换系统组成；所述的炉膛进料口1位于炉膛2的右端墙上端，在炉膛2正面侧墙上制有稍高于炉内炉料14液面的两炉门3，在两炉门3中间的正面侧墙上制有炉膛炉气出口；在侧向式进料筒19的上端制有炉气进口，在侧向式进料筒19的下端制有炉气出口；所述的热交换系统主要由热交换器9、风机7、侧向式进料筒19、低温空气管路8、高温空气管路6、第一级炉气管路12、第二级炉气管路13构成，所述的低温空气管路8连接着热交换器9和风机7，所述的高温空气管路6连接着热交换器9和燃烧器5，所述的第一级炉气管路12连接着炉膛炉气出口和侧向式进料筒19上的进料筒炉气进口25，所述的第二级炉气管路13连接着热交换器9和侧向式进料筒19的进料筒炉气出口26；在所述的低温空气管路8上串接有分子筛吸附分离器21；在热交换器9上连接有第三级炉气管路10，在第三级炉气管路10末端上连接有除尘器11；在侧向式进料筒19的出料口与炉膛进料口1之间安装有竖向的活动炉盖15。

当活动炉盖15与侧向式进料筒19的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图9和图10所示时，截面形状为圆形或其它形状的出料口端面及炉膛进料口1端面可同时被活动炉盖15全面封闭，这时在活动炉盖15旁的侧向式进料筒19外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缝隙的保温护套20；当活动炉盖15与侧向式进料筒19的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图11和图12所示时，在截面形状为圆形的侧向式进料筒19的出料口端面上制有一半圆弧缺口，活动炉盖15的右端为与侧向式进料筒19出料口端面的半圆弧缺口配合的半圆弧头部，活动炉盖15的半圆弧头部可通过侧向式进料筒19出料口端面的半圆弧缺口插入到侧向式进料筒19内，将侧向式进料筒19内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，这时在活动炉盖15旁的侧向式进料筒19外壁上套接有封闭出料口端面与炉膛进料口1之间缺口、形状为整圆环或半圆环的保温护套20；当活动炉盖15与侧向式进料筒19的出料口及炉膛进料口1的配合结构如图13和图14所示时，将截面形状为矩形的侧向式进料筒19的出料口左端制成一缺口，矩形活动炉盖15的右端通过缺口插入到侧向式进料筒19内，将侧向式进料筒19内孔和炉膛进料口1内孔隔绝开来，在装料过程中由活动炉盖15的右端将出料口左端缺口封闭。

热交换系统运行时，在活动炉盖15封闭的情况下，燃料器5内的燃料燃烧时产生大量的热量来加热炉内的炉料14溶液和炉膛内壁，燃料的助燃空气由风机7产生，助燃空气首先通过低温空气管路8被输送到热交换器9内，在经过低温空气管路8上串接的分子筛吸附分离器21时，分子筛吸附分离器21内部的分子筛将助燃空气中部分氮气及其他粉尘杂物过滤掉，减少了助燃空气总量和提高了助燃空气的含氧比例；在热交换器9内，助燃空气与通过进料筒炉气出口26及第二级炉气管路13输送来的废炉气进行废炉气的第二次热交换，废炉气温度降低的同时将低温的助燃空气加热成400℃左右的高温助燃空气，高温助燃空气经高温空气管路6输送到燃烧器5；在燃烧器5内，减少了无用氮气量和提高了含氧比例的高温助燃空气帮助燃料更充分、更快地燃烧，更多的释放热量，更快地使炉膛2内升温，同时燃烧产生的废炉气总量也相应减少，通过废炉气散失到大气的热量相应地减少，这样不仅节能、铝损也会减小；在炉膛2内，燃料和高温助燃空气燃烧的最后产物为废炉气，废炉气通过炉膛炉气出口24、第一级炉气管路12及进料筒炉气进口25输送到侧向式进料筒19内，与侧向式进料筒19内的炉料14进行完废炉气的第一次热交换后，废炉气经进料筒炉气出口26及第二级炉气管路13输送到热交换器9内，在热交换器9内与助燃空气进行完废炉气的第二次热交换后，温度再次降低、小于200℃的废炉气经第三级炉气管路10和除尘器11，被排入到大气环境中。

当炉膛2内的炉料14溶液升高到800℃左右、需要重新加入炉料14时，燃料器5停止燃烧，活动炉盖15自动打开，侧向式进料筒19与炉膛2内部连通，随之出现在侧向式进料筒19出料口端面及炉膛进料口1端面之间的缺口由保温护套20或矩形活动炉盖15的右端封闭，此时预热到400℃左右、离炉膛2内的炉料14溶液有1m～3m落差的炉料14迅速自由坠落向炉料14溶液，然后活动炉盖15自动复位关闭，以方便侧向式进料筒19待装下一炉炉料14，在搅拌机4的搅拌作用下，炉料14很快溶化或有少部分炉料14时隐时现地漂浮在炉料14溶液面上。

本实施例炉膛进料口1可以与炉门3处在同一高度上。

当然，本发明并不局限于以上实施例，本发明进料筒的炉气进出口位置可以上下颠倒或左右前后相对、并排；本发明炉门3可以作为炉膛进料口1；本发明的分子筛吸附分离器21可以是至少两套分子筛吸附分离器21并联使用；本发明保温护套20也可以套接在炉膛进料口1外壁；本发明滚轮、第三级炉气管路10和除尘器11也可以视情况选用；本发明除应用于加工铝材料及其他有色金属外，还可以应用于加工玻璃、陶瓷和个别黑色金属等材料；本发明能够取得节能、减排、降低成本的明显效果，在一定程度上依靠了搅拌机4的辅助作用，不过也只有在本发明结构形式下，搅拌机4的辅助作用才能够取得更大的效果。

Claims (10)

1.一种有色金属冶炼的工业炉窑，包括炉膛(2)、连接在炉膛(2)的炉膛进料口(1)上的进料筒、连接在炉膛(2)上的燃烧器(5)、安装在炉膛(2)外的热交换系统，所述的热交换系统主要由热交换器(9)、风机(7)和空气管路构成，在热交换器(9)与风机(7)之间相互连接着低温空气管路(8)，在热交换器(9)与燃烧器器(5)之间相互连接着高温空气管路(6)，其特征在于：在炉膛(2)上制有炉膛炉气出口(24)，进料筒为热交换系统的一部分，炉气管路将炉膛炉气出口(24)、热交换器(9)和进料筒连接成一整体。

2.根据权利要求1所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其特征在于：在炉膛炉气出口(24)与热交换器(9)之间或在炉膛炉气出口(24)与进料筒炉气进口(25)之间连接着第一级炉气管路(12)，相应地在热交换器(9)与进料筒炉气进口(25)之间或在热交换器(9)与进料筒炉气出口(26)之间连接着第二级炉气管路(13)。

3.根据权利要求2所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其特征在于：在炉膛进料口(1)与进料筒的出料口之间安装有活动炉盖(15)。

4.根据权利要求3所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其特征在于：炉膛进料口(1)位于炉膛(2)的炉顶或炉墙上，炉膛炉气出口(24)位于炉膛(2)的炉顶或炉墙上，并且炉膛进料口(1)整体和炉膛炉气出口(24)整体高于炉膛(2)内的炉料(14)溶液面。

5.根据权利要求4所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其特征在于：与炉顶的炉膛进料口(1)对接的进料筒为垂直式进料筒(16)或斜向式进料筒(17)、弯道式进料筒(18)中的任何一种，与炉墙上的炉膛进料口(1)对接的进料筒为侧向式进料筒(19)。

6.根据权利要求5所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其特征在于：垂直式进料筒(16)或斜向式进料筒(17)、弯道式进料筒(18)中的任何一种进料筒的出料口端面高于炉膛(2)内的炉料(14)溶液面100cm～500cm或高于炉膛(2)的炉顶面0～400cm。

7.根据权利要求6所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其特征在于：在垂直式进料筒(16)或斜向式进料筒(17)、弯道式进料筒(18)中的任何一种进料筒下方的活动炉盖(15)的底部上安装有滚轮，在炉膛(2)的同一炉墙上制有两炉门(3)，在两炉门(3)中间的炉墙上制有炉膛炉气出口(24)。

8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的任何一种有色金属冶炼的工业炉窑，其特征在于：在低温空气管路(8)或高温空气管路(6)上串接有分子筛吸附分离器(21)。

9.根据权利要求3、4、5、6或7所述的任何一种有色金属冶炼的工业炉窑，其特征在于：在活动炉盖(15)旁的进料筒外壁上或炉膛进料口(1)外壁上套接有保温护套(20)。

10.根据权利要求9所述的一种有色金属冶炼的工业炉窑，其特征在于：在低温空气管路(8)或高温空气管路(6)上串接有分子筛吸附分离器(21)。

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