CN103063011B - 节能环保高风温冲天炉系统设备 - Google Patents
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Abstract
一种节能环保高风温冲天炉系统设备，由于包括有一台冲天炉、二台热风炉、以及废气处理装置，冲天炉包括有炉体、金属液出口、出渣口、废气排气口，冲天炉的炉体进料口上部依次串联连接设置有第一料钟和第二料钟，热风炉包括有炉体及其可燃混合气进气口、热风出气口、空气进气口、二次燃烧废气排气口，热风炉的内腔设置为燃烧室，燃烧室内填充有蓄热球；可燃混合气进气口通过废气处理装置与冲天炉的废气排气口连通，并设置有可燃混合气进气阀；热风出气口与冲天炉的进气口连通，并设置有热风出气阀；空气进气口通过鼓风机与外界连通，并设置有空气进气阀；二次燃烧废气排气口接至外界，并设置有二次燃烧废气排气阀；废气处理装置设置为重力除尘装置和/或布袋除尘装置。具有结构简单、成本低、易于加工和操作、使用安全可靠的特点。
Description
技术领域
本发明涉及熔炼金属的冶金铸造设备技术领域，特别是涉及一种节能环保高风温冲天炉系统设备。
背景技术
铸造是机械制造工业的重要基础产业之一，在国民经济发展占有相当重要的地位。在我国铸造行业中具有28000多家铸造企业，是世界生产铸造产品的第一大国。而我国大部分铸造企业都是使用传统的冷风冲天炉进行熔炼。
现有技术中，冲天炉是冶金铸造生产技术中熔化金属的重要设备之一，通过冲天炉将金属块或者金属锭熔化成金属液后，用以浇注金属铸件。冲天炉是一种竖式圆筒状结构的熔炼炉，包括有炉体、金属液出口、出渣口、废气排气口等。冲天炉主要多用于铸铁等金属铸件的生产，也可以用以配合转炉炼钢。冲天炉因其炉顶开口向上而称冲天炉。
20世纪以来，冲天炉的结构及其熔炼工艺都有了很大发展，主要有：①多排风口送风冲天炉，这是为强化灰分高、块度小、强度低的劣质焦炭的燃烧而出现的两排或两排以上的小风口冲天炉，风口总面积只占炉子内截面积的5％左右，风口区炉径缩小,向熔化带逐渐扩大。②双排风口大排距送风冲天炉，其风口排距比正常大2～3倍，在500～900毫米之间，每排进风可由单独风箱供给,也可由一个总风箱提供。③冲天炉-电炉双联熔炼，能充分发挥冲天炉优异的熔化能力和电炉良好的过热能力。④提高送风温度，或增加送风中的含氧量。
然而，现有技术中的这类冲天炉均普遍存在着以下问题：熔炼过程的高温废气沿炉体的内腔向上从炉顶开口流出炉体外，其中有些是直接排放通入大气，有些是根据环保要求经除尘系统除尘后再排放至大气。这些高温废气排放方式都使得铸造场所周边环境常年处于灰雾蒙蒙的状态中。而且，其焦比高、污染大，是耗能和排污的大户，这在环保要求愈来愈高的当今，已严重地制约了铸造业的发展和壮大。并且，高温废气除了未完全处理干净的灰尘外，还含有CO2、SO2、N2、以及因焦炭燃烧不完全而产生的大量CO等有害气体，这不仅对环境造成污染，而且对铸造场所的作业人员造成CO中毒而损害身体健康，甚至因此发生死亡，这已成为铸造行业长期以来亟待解决的老大难问题。同时，高温废气的排放还导致了大量热能的损失，以及可燃烧的大量CO、少量的H2和CH4等可燃物质的能源损耗。
中国发明专利申请（专利申请号为：201110359709.7）公开了一种“冲天炉的加料系统”，该专利申请的冲天炉的加料系统包括上料装置和导料装置。导料装置有两个，分别设置在相应的冲天炉的前侧，两个导料装置按其所处的左右位置的不同分为左侧导料装置和右侧导料装置。两个导料装置均包括支撑机构件和导料结构件，且两个导料装置相对于位于它们之间的一个前后向的铅垂面基本对称。上述导料结构件包括导料槽，导料槽的开口朝向上后方，导料槽的前端部位固定连接在支架上，且使得导料槽整体按照前高后低的倾斜方式设置。上料装置的导轨沿左右向水平设置在两个导料装置的前后向中部的上方，从而使得料斗能在两个导料装置中的任意一个的上方进行落料，能满足两台冲天炉使用。由此通过其导料装置将外部物料导入冲天炉内达到避免高温废气沿炉体的内腔向上从炉顶开口流出炉体外。
但是，该冲天炉的加料系统结构较复杂，其控制和操作也较复杂，而且也仍然未能解决大量热能的损失，以及可燃烧的大量CO、少量的H2和CH4等可燃物质的能源损耗问题。
现有技术中，国内、外也有一些热风冲天炉，这类热风冲天炉为了使焦炭燃烧更加完善，其进气管一般是采用设置金属换热管的结构形式，以获得热风温床，提高进气温度。但是，这类热风冲天炉设置的金属换热管存在以下问题：换热效果差，热风温度低，风温仅为200℃～300℃；使用寿命短，往往使用不到一年就需更换。而且，同样也未能解决大部分热能的损失，以及可燃烧的大量CO、少量的H2和CH4等可燃物质的能源损耗。
因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种节能环保效果更好，结构简单、成本低、易于加工和操作、使用安全可靠的冲天炉系统设备技术显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、成本低、易于加工和操作、使用安全可靠的节能环保高风温冲天炉系统设备。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种节能环保高风温冲天炉系统设备，包括有一台冲天炉、二台热风炉、以及废气处理装置，其中：
所述冲天炉包括有炉体、金属液出口、出渣口、废气排气口，所述冲天炉的炉体进料口上部依次串联连接设置有第一料钟和第二料钟，所述第一料钟包括有第一料斗、第一钟阀及其第一钟阀杆，所述第一钟阀杆与所述第一钟阀上部固定连接，所述第二料钟包括有第二料斗、第二钟阀及其第二钟阀杆，所述第二钟阀杆与所述第二钟阀上部固定连接，所述第一料钟下部固定连接于所述冲天炉的炉体进料口上部，所述第二料钟下部固定连接于所述第一料钟上部；
所述第一钟阀和所述第二钟阀均设置为上端直径小于下端直径的台柱状结构，所述第一钟阀和所述第二钟阀的侧面均为阀面，所述第一料钟或者所述第二料钟在下料工况通过驱动机构驱动所述第一钟阀杆或者所述第二钟阀杆将所述第一钟阀或者所述第二钟阀顶离所述第一料斗或者所述第二料斗的出料口，所述第一料钟或者所述第二料钟在进料工况通过驱动机构驱动所述第一钟阀杆或者所述第二钟阀杆将所述第一钟阀或者所述第二钟阀拉抵所述第一料斗或者所述第二料斗的出料口；
所述热风炉包括有炉体及其可燃混合气进气口、热风出气口、空气进气口、二次燃烧废气排气口，所述热风炉的内腔设置为燃烧室，所述燃烧室内填充有蓄热球；所述可燃混合气进气口通过所述废气处理装置与所述冲天炉的废气排气口连通，并设置有可燃混合气进气阀；所述热风出气口与所述冲天炉的进气口连通，并设置有热风出气阀；所述空气进气口通过鼓风机与外界连通，并设置有空气进气阀；所述二次燃烧废气排气口接至外界，并设置有二次燃烧废气排气阀；
所述废气处理装置设置为重力除尘装置和/或布袋除尘装置。
由于冲天炉的炉体进料口上部依次串联连接设置有第一料钟和第二料钟，在工作时，可以先关闭第一料钟和第二料钟，原料（生铁、焦炭、灰石）先加入第二料斗，然后在通过驱动机构打开第二料钟对第一料斗进料后，通过驱动机构关闭第二料钟，再打开第一料钟对冲天炉的炉体进料，然后关闭第一料钟，完成一批原料的加料过程。后续加料按此循环进行，操作简单。整个加料过程中，冲天炉内废气基本无法从炉顶溢出，只能通过废气排气口及其管道进入废气处理装置除尘后，作为预热进气空气的热源和能源。
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备优选的实施方案，所述第一钟阀和所述第二钟阀均设置为上端直径小于下端直径的圆台柱状结构的钟阀，其阀面为圆台柱侧面的阀面。
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备另一优选的实施方案，所述第一钟阀和所述第二钟阀均设置为上端直径小于下端直径的凸弧形台柱状结构，其阀面为凸弧形阀面。
或者，所述第一钟阀和所述第二钟阀均设置为上端直径小于下端直径的凸弧形台柱状结构，其阀面为凹弧形阀面。
通过上述结构的第一钟阀和第二钟阀，能够使原料沿钟阀的阀面有效地进料，同时也便于第一钟阀或者第二钟阀的阀面迅速有效分别封堵出料口，操作更为方便，而且与冲天炉的炉体相接的第一料钟的第一钟阀底面可以在进料时阻挡热气流瞬间窜动，避免对第一料钟及其第一料斗产生的瞬间冲击。
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备以上全部的实施方案中，所述第一料钟的口径大于所述第二料钟的口径，且所述第一钟阀的底端直径大于所述第二钟阀的底端直径，所述第二钟阀杆设置为管状结构，对应所述第二钟阀相对管孔设置有通孔，所述第一钟阀杆穿设于所述第二钟阀杆的管孔及所述第二钟阀的通孔。
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备进一步的实施方案中，
所述第二料斗上部设置为圆筒状结构，所述第二料斗下部设置为倒圆台柱状结构，所述第二料斗下部固定连接于所述第一料斗上部，且所述第二料斗下部的出料口置入所述第一料斗内腔；
所述第一料斗上部设置为圆筒状结构和/或圆台柱状结构，所述第一料斗下部设置为倒圆台柱状结构，所述第一料斗下部固定连接于所述冲天炉的炉体进料口上部，且所述第一料斗下部的出料口置入所述冲天炉的上部气室内腔。
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备另一优选的实施方案，所述燃烧室内填充的所述蓄热球为硅质耐火球或者高铝质耐火球的蓄热球，所述蓄热球填充层之上与炉顶之间设置为燃烧区。
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备另一优选的实施方案，所述燃烧室内填充的所述蓄热球包括有硅质耐火球的蓄热球层和高铝质耐火球的蓄热球层，所述高铝质耐火球的蓄热球层设置于所述燃烧室下部，所述硅质耐火球的蓄热球层设置于所述高铝质耐火球的蓄热球层之上，所述硅质耐火球的蓄热球层之上与炉顶之间设置为燃烧区，
或者，所述燃烧室内填充的所述蓄热球包括有高铝质耐火球的蓄热球层和黏土质耐火球的蓄热球层，所述黏土质耐火球的蓄热球层设置于所述燃烧室下部，所述高铝质耐火球的蓄热球层设置于所述黏土质耐火球的蓄热球层之上，所述高铝质耐火球的蓄热球层之上与炉顶之间设置为燃烧区。
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备以上的实施方案中，所述蓄热球的直径设置为40mm～60mm。
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备进一步的实施方案中，所述蓄热球为多孔陶瓷基体与相变储能材料附着物的复合体，所述相变储能材料经高温熔融后浸渗至所述多孔陶瓷基体的微孔孔壁附着形成所述相变储能材料附着物，并复合成所述复合体。
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备以上的实施方案中，所述热风炉的炉体设置有用于装填所述蓄热球的装球孔和用于缷出所述蓄热球的卸球孔，所述卸球孔设置于邻近所述燃烧室底部的所述炉体侧壁，所述装球孔设置于所述卸球孔之上的所述炉体侧壁。
本发明的有益效果：
一种节能环保高风温冲天炉系统设备，由于包括有一台冲天炉、二台热风炉、以及废气处理装置，冲天炉包括有炉体、金属液出口、出渣口、废气排气口，冲天炉的炉体进料口上部依次串联连接设置有第一料钟和第二料钟，第一料钟包括有第一料斗、第一钟阀及其第一钟阀杆，第一钟阀杆与第一钟阀上部固定连接，第二料钟包括有第二料斗、第二钟阀及其第二钟阀杆，第二钟阀杆与第二钟阀上部固定连接，第一料钟下部固定连接于冲天炉的炉体进料口上部，第二料钟下部固定连接于第一料钟上部；第一钟阀和第二钟阀均设置为上端直径小于下端直径的台柱状结构，第一钟阀和第二钟阀的侧面均为阀面，第一料钟或者第二料钟在下料工况通过驱动机构驱动第一钟阀杆或者第二钟阀杆将第一钟阀或者第二钟阀顶离第一料斗或者第二料斗的出料口，第一料钟或者第二料钟在进料工况通过驱动机构驱动第一钟阀杆或者第二钟阀杆将第一钟阀或者第二钟阀拉抵第一料斗或者第二料斗的出料口； 热风炉包括有炉体及其可燃混合气进气口、热风出气口、空气进气口、二次燃烧废气排气口，热风炉的内腔设置为燃烧室，燃烧室内填充有蓄热球；可燃混合气进气口通过废气处理装置与冲天炉的废气排气口连通，并设置有可燃混合气进气阀；热风出气口与冲天炉的进气口连通，并设置有热风出气阀；空气进气口通过鼓风机与外界连通，并设置有空气进气阀；二次燃烧废气排气口接至外界，并设置有二次燃烧废气排气阀；废气处理装置设置为重力除尘装置和/或布袋除尘装置。
由此，节能环保高风温冲天炉系统设备中，冲天炉的炉体进料口上部依次串联连接设置有第一料钟和第二料钟，在工作时，可以先关闭第一料钟和第二料钟，原料（生铁、焦炭、灰石）先加入第二料斗，然后在通过驱动机构打开第二料钟对第一料斗进料后，通过驱动机构关闭第二料钟，再打开第一料钟对冲天炉的炉体进料，然后关闭第一料钟，完成一批原料的加料过程。后续加料按此循环进行，操作简单。整个加料过程中，冲天炉内废气基本无法从炉顶溢出，只能通过废气排气口及其管道进入废气处理装置除尘后，作为预热进气空气的热源和能源。
在二次燃烧加热工况时：打开可燃混合气进气阀和二次燃烧废气排气阀，关闭热风出气阀和空气进气阀。由冲天炉的废气排气口排出的含有大量CO、少量的H2和CH4等的可燃混合气进入至热风炉的燃烧室进行二次燃烧，所产生的热量和可燃混合气所具有的热量通过蓄热球进行热交换蓄热，然后经二次燃烧后的废气从二次燃烧废气排气阀排出。
在向冲天炉送风工况时：关闭可燃混合气进气阀和二次燃烧废气排气阀，打开热风出气阀和空气进气阀。外界空气从空气进气阀进入至热风炉的燃烧室与蓄热球进行热交换，蓄热球将热量传递给空气，将空气加热，然后通过热风出气阀及其管道输送至冲天炉。
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备熔炼铸铁的检测数据为：
（1）冲天炉排放的可燃混合气可以全部回收，CO基本实现了零排放，二次燃烧废气排放含尘量≤10mg/m3；
（2）可加热进气获得温度≥800℃的热风；
（3）节约冲天炉熔炼使用的焦炭50%；
（4）可提高冲天炉熔炼速度30%以上，铸造用产品提高30%以上，从而节电30%以上；
（5）熔炼温度≥1450℃；
（6）CO2、SO2等废气排放减少50%以上；
（7）由于冲天炉内还原气氛好，可以使用低牌号生铁（如白口铁）代替高牌号生铁，节约了焦炭，每吨铸铁成本可降低500～600元。
因此，本发明与现有技术相比具有：结构简单、成本低、易于加工和操作、使用安全可靠的特点。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的一种节能环保高风温冲天炉系统设备的结构示意图。
图2是本发明的一种节能环保高风温冲天炉系统设备的冲天炉的进料装置部分的结构示意图。
图3是本发明的一种节能环保高风温冲天炉系统设备的热风炉的结构示意图。
图4是本发明的一种节能环保高风温冲天炉系统设备的热风炉的具体结构示意图。
图5是本发明的一种节能环保高风温冲天炉的系统设备的工作流程示意图。
在图1、图2、图3和图4中包括有：
100——冲天炉、
110——第一料钟、111——第一钟阀、112——第一料斗、
113——第一钟阀杆、
120——第二料钟、121——第二钟阀、122——第二料斗、
123——第二钟阀杆、
130——废气排气口、
200——热风炉、
210——可燃混合气进气阀、211——可燃混合气进气口、
220——热风出气阀、221——热风出气口、
230——空气进气阀、231——空气进气口、
240——二次燃烧废气排气阀、241——二次燃烧废气排气口、
250——燃烧室、
260——蓄热球、261——硅质耐火球、262——高铝质耐火球、
271——喷涂绝热层、272——轻质砖层、273——轻质砖层、
274——高铝砖层、275——绝热砖层、276——填料层、
277——轻质砖层、278——高铝砖层、
280——装球孔、
290——泄球孔、
301——重力除尘装置、302——布袋除尘装置、
400——鼓风机、
500——上料机。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备的实施方式之一，如图1、图2、图3和图4所示，包括有一台冲天炉100、二台热风炉200、以及废气处理装置，其中：
冲天炉100包括有炉体、金属液出口、出渣口、废气排气口130，冲天炉100的炉体进料口上部依次串联连接设置有第一料钟110和第二料钟120，第一料钟110包括有第一料斗112、第一钟阀111及其第一钟阀杆113，第一钟阀杆113与第一钟阀111上部固定连接，第二料钟120包括有第二料斗122、第二钟阀121及其第二钟阀杆123，第二钟阀杆123与第二钟阀121上部固定连接，第一料钟110下部固定连接于冲天炉100的炉体进料口上部，第二料钟120下部固定连接于第一料钟110上部。
第一钟阀111和第二钟阀121均设置为上端直径小于下端直径的台柱状结构，第一钟阀111和第二钟阀121的侧面均为阀面，第一料钟110或者第二料钟120在下料工况通过驱动机构驱动第一钟阀杆113或者第二钟阀杆123将第一钟阀111或者第二钟阀121顶离第一料斗112或者第二料斗122的出料口，第一料钟110或者第二料钟120在进料工况通过驱动机构驱动第一钟阀杆113或者第二钟阀杆123将第一钟阀110或者第二钟阀120拉抵第一料斗112或者所述第二料斗122的出料口。
热风炉200包括有炉体及其可燃混合气进气口211、热风出气口221、空气进气口231、二次燃烧废气排气口241，热风炉200的内腔设置为燃烧室250，燃烧室250内填充有蓄热球260；可燃混合气进气口211通过废气处理装置与冲天炉100的废气排气口130连通，并设置有可燃混合气进气阀210；热风出气口221与冲天炉100的进气口连通，并设置有热风出气阀220；空气进气口231通过鼓风机400与外界连通，并设置有空气进气阀230；二次燃烧废气排气口241接至外界，并设置有二次燃烧废气排气阀240。
具体的，废气处理装置可以设置为重力除尘装置301；
或者，废气处理装置也可以设置为布袋除尘装置302；
或者，废气处理装置还可以设置为重力除尘装置301和布袋除尘装置302。
该节能环保高风温冲天炉系统设备中，由于冲天炉的炉体进料口上部依次串联连接设置有第一料钟和第二料钟，在工作时，可以先关闭第一料钟和第二料钟，原料（生铁、焦炭、灰石）先加入第二料斗，然后在通过驱动机构打开第二料钟对第一料斗进料后，通过驱动机构关闭第二料钟，再打开第一料钟对冲天炉的炉体进料，然后关闭第一料钟，完成一批原料的加料过程。后续加料按此循环进行，操作简单。整个加料过程中，冲天炉内废气基本无法从炉顶溢出，只能通过废气排气口及其管道进入废气处理装置除尘后，作为预热进气空气的热源和能源。
并且，由于热风炉200所设置的结构，可以在使用时依以下工作过程进行：
当热风炉200在二次燃烧加热工况时：打开可燃混合气进气阀210和二次燃烧废气排气阀240，关闭热风出气阀220和空气进气阀230。由冲天炉100的废气排气口130排出的含有大量CO、少量的H2和CH4等的可燃混合气经废气处理装置除尘后进入至燃烧室250进行二次燃烧，所产生的热量和可燃混合气所具有的热量通过蓄热球260进行热交换蓄热，然后经二次燃烧后的废气从二次燃烧废气排气阀240排出。
当热风炉200在向冲天炉100送风工况时：关闭可燃混合气进气阀210和二次燃烧废气排气阀240，打开热风出气阀220和空气进气阀230。外界空气从空气进气阀230进入至燃烧室250与蓄热球260进行热交换，蓄热球260将热量传递给空气，将空气加热，然后通过热风出气阀220及其管道输送至冲天炉100。
具体的，在该节能环保高风温冲天炉系统设备中，可以设置两台热风炉200，可以一台进行燃烧加热，一台进行送风，二台交替进行。
也可以，设置两台以上的热风炉，进行循环交替使用。
该节能环保高风温冲天炉系统设备熔炼铸铁的检测数据为：
（1）冲天炉排放的可燃混合气可以全部回收，CO基本实现了零排放，二次燃烧废气排放含尘量≤10mg/m3；
（2）可加热进气获得温度≥800℃的热风；
（3）节约冲天炉熔炼使用的焦炭50%；
（4）可提高冲天炉熔炼速度30%以上，铸造用产品提高30%以上，从而节电30%以上；
（5）熔炼温度≥1450℃；
（6）CO2、SO2等废气排放减少50%以上；
（7）由于冲天炉内还原气氛好，可以使用低牌号生铁（如白口铁）代替高牌号生铁，节约了焦炭，每吨铸铁成本可降低500～600元。
由此使得节能环保高风温冲天炉系统设与现有技术相比具有结构简单、成本低、易于加工和操作、使用安全可靠的优点。
具体的，第一钟阀111和第二钟阀121均可以设置为上端直径小于下端直径的圆台柱状结构，其阀面为圆台柱侧面的阀面。
具体的，第一钟阀111和第二钟阀121均可以设置为上端直径小于下端直径的凸弧形台柱状结构，其阀面为凸弧形阀面，
或者，第一钟阀111和第二钟阀121均可以设置为上端直径小于下端直径的凸弧形台柱状结构，其阀面为凹弧形阀面。
通过上述结构的第一钟阀111和第二钟阀121，能够使原料沿第一钟阀111或者第二钟阀121的阀面有效地进料，同时也便于第一钟阀111或者第二钟阀121的阀面迅速有效分别封堵出料口，操作更为方便，而且与冲天炉100的炉体相接的第一料钟110的第一钟阀111底面可以在进料时阻挡热气流瞬间窜动，避免对第一料钟110及其第一料斗112产生的瞬间冲击。
实施例2
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备的实施方式之一，如图1和图2所示，本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于：第一料钟110的口径大于第二料钟120的口径，且第一钟阀111的底端直径大于第二钟阀121的底端直径，第二钟阀杆123设置为管状结构，对应第二钟阀121相对管孔设置有通孔，第一钟阀杆113穿设于第二钟阀杆123的管孔及第二钟阀121的通孔。
设置第一料钟110的口径大于第二料钟120的口径，以及第一钟阀113的底端直径大于第二钟阀121的底端直径，可以在原料进入冲天炉100的炉体内时具有较大的散落面，使之能够更加分散、均匀的有效进料，结构也更为紧凑。同时，第一钟阀杆113穿设于第二钟阀杆123的管孔及第二钟阀121的通孔的设置，也可以使得结构更加紧凑，操作也更为简便。
具体的，第二料斗122上部可以设置为圆筒状结构，第二料斗122下部可以设置为倒圆台柱状结构，122第二料斗下部固定连接于第一料斗112上部，且第二料斗122下部的出料口置入第一料斗112内腔。以使得施工时定位更为准确，安装、加工也更为方便，结构也更为牢固。
具体的，第一料斗112上部也可以设置为圆筒状结构，第一料斗112下部也可以设置为倒圆台柱状结构，第一料斗112下部固定连接于冲天炉100的炉体进料口上部，且第一料斗112下部的出料口置入冲天炉100的上部气室内腔
或者，上述第一料斗112上部还可以设置为圆台柱状结构。
或者，上述第一料斗112上部还可以设置为圆筒状结构和圆台柱状结构。
同样，第一料斗112下部为倒圆台柱状结构的设置，目的也是为了使得施工时定位更为准确，安装、加工也更为方便，结构也更为牢固。
实施例3
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备的实施方式之一，如图1、图3和图4所示，本实施例的主要技术方案与实施例1或者实施例2基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1或者实施例2中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1或者实施例2的区别在于：热风炉200的燃烧室250内填充的蓄热球260为硅质耐火球261或者高铝质耐火球262的蓄热球260，蓄热球260填充层之上与炉顶之间设置为燃烧区。
通过蓄热球260进行储热，蓄热面积大，是金属管的100倍以上，热效率非常高。并且，由于球床加温面积和传热面积都非常大，燃烧室250内气流流过的当量直径小，而且不规则，因而换热效率高，可以获取很高的风温。
热风出气口221和燃烧室250的主要燃烧区设置于燃烧室250的上部，温度区域分明，改善了热风炉200炉体耐火材料的工作条件。下部负荷大，但工作温度低；上部工作温度高，但负荷小。可使得使用寿命更长，使用寿命可在10年以上。
具体的，蓄热球6的直径可以设置为30mm～70mm。
具体的，硅质耐火球601的蓄热球6的直径可以设置为60mm。
具体的，根据热风炉200的炉体所受载荷，炉体上部炉壁可以设置为由外至内包括有喷涂绝热层271、轻质砖层272、轻质砖层273和高铝砖层274的炉壁结构，炉体下部炉壁可以设置为由外至内包括有绝热砖层275、填料层276、轻质砖层277和高铝砖层278的炉壁结构。
实施例4
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备的实施方式之一，如图3和图4所示，本实施例的主要技术方案与实施例1或者实施例2基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1或者实施例2中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1或者实施例2的区别在于：
热风炉200的燃烧室250内填充的蓄热球260包括有硅质耐火球261的蓄热球层和高铝质耐火球262的蓄热球层，高铝质耐火球262的蓄热球层设置于燃烧室250下部，硅质耐火球261的蓄热球层设置于高铝质耐火球262的蓄热球层之上，硅质耐火球261的蓄热球层之上与炉顶之间设置为燃烧区。
具体的，高温区采用硅质耐火球261的蓄热球的直径可以设置为50mm，中低温区采用高铝质耐火球262的蓄热球的直径可以设置为40mm。
或者，热风炉200的燃烧室250内填充的蓄热球260包括有高铝质耐火球262的蓄热球层和黏土质耐火球的蓄热球层，黏土质耐火球的蓄热球层设置于燃烧室250下部，高铝质耐火球262的蓄热球层设置于黏土质耐火球的蓄热球层之上，高铝质耐火球262的蓄热球层之上与炉顶之间设置为燃烧区。
具体的，高温区采用高铝质耐火球262的蓄热球的直径可以设置为60mm，中低温区采用黏土质耐火球的蓄热球的直径可以设置为40mm。
甚至，热风炉200的燃烧室250内填充的蓄热球260可以包括有硅质耐火球261的蓄热球层、高铝质耐火球262的蓄热球层和黏土质耐火球的蓄热球层分别分层装填。根据工况要求，这样的设置也是可行的。
具体的，高温区采用硅质耐火球261的蓄热球的直径可以设置为60mm，中温区采用高铝质耐火球262的蓄热球的直径可以设置为50mm，低温区采用黏土质耐火球的蓄热球的直径可以设置为40mm。
实施例5
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备的实施方式之一，如图1、图3和图4所示，本实施例的主要技术方案与实施例1或者实施例2或者实施例3或者实施例4基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1或者实施例2或者实施例3或者实施例4中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1或者实施例2或者实施例3或者实施例4的区别在于：蓄热球260的直径设置为40mm～60mm，蓄热球260为多孔陶瓷基体与相变储能材料附着物的复合体，相变储能材料经高温熔融后浸渗至多孔陶瓷基体的微孔孔壁附着形成相变储能材料附着物，并复合成复合体。以使得蓄热球260具有更大的蓄热能力，减小炉体体积和空间，使结构更为紧凑。
实施例6
本发明的节能环保高风温冲天炉系统设备的实施方式之一，如图1和图4所示，本实施例的主要技术方案与实施例1或者实施例2或者实施例3或者实施例4或者实施例5基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1或者实施例2或者实施例3或者实施例4或者实施例3中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1或者实施例2或者实施例3或者实施例4或者实施例3的区别在于：热风炉200的炉体设置有用于装填蓄热球260的装球孔280和用于缷出蓄热球260的卸球孔290，卸球孔290设置于邻近燃烧室250底部的炉体侧壁，装球孔280设置于卸球孔290之上的炉体侧壁。以便于向燃烧室250装填蓄热球260或者从燃烧室250卸出蓄热球260。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种节能环保高风温冲天炉系统设备，包括有一台冲天炉、二台或者二台以上的热风炉、以及废气处理装置，其特征在于：
所述冲天炉包括有炉体、金属液出口、出渣口、废气排气口，所述冲天炉的炉体进料口上部依次串联连接设置有第一料钟和第二料钟，所述第一料钟包括有第一料斗、第一钟阀及其第一钟阀杆，所述第一钟阀杆与所述第一钟阀上部固定连接，所述第二料钟包括有第二料斗、第二钟阀及其第二钟阀杆，所述第二钟阀杆与所述第二钟阀上部固定连接，所述第一料钟下部固定连接于所述冲天炉的炉体进料口上部，所述第二料钟下部固定连接于所述第一料钟上部；
所述第一钟阀和所述第二钟阀均设置为上端直径小于下端直径的台柱状结构，所述第一钟阀和所述第二钟阀的侧面均为阀面，所述第一料钟或者所述第二料钟在下料工况通过驱动机构驱动所述第一钟阀杆或者所述第二钟阀杆将所述第一钟阀或者所述第二钟阀顶离所述第一料斗或者所述第二料斗的出料口，所述第一料钟或者所述第二料钟在进料工况通过驱动机构驱动所述第一钟阀杆或者所述第二钟阀杆将所述第一钟阀或者所述第二钟阀拉抵所述第一料斗或者所述第二料斗的出料口；
所述第一料钟的口径大于所述第二料钟的口径，且所述第一钟阀的底端直径大于所述第二钟阀的底端直径，所述第二钟阀杆设置为管状结构，对应所述第二钟阀相对管孔设置有通孔，所述第一钟阀杆穿设于所述第二钟阀杆的管孔及所述第二钟阀的通孔；
所述第二料斗上部设置为圆筒状结构，所述第二料斗下部设置为倒圆台柱状结构，所述第二料斗下部固定连接于所述第一料斗上部，且所述第二料斗下部的出料口置入所述第一料斗内腔；
所述第一料斗上部设置为圆筒状结构和/或圆台柱状结构，所述第一料斗下部设置为倒圆台柱状结构，所述第一料斗下部固定连接于所述冲天炉的炉体进料口上部，且所述第一料斗下部的出料口置入所述冲天炉的上部气室内腔；
所述热风炉包括有炉体及其可燃混合气进气口、热风出气口、空气进气口、二次燃烧废气排气口，所述热风炉的内腔设置为燃烧室，所述燃烧室内填充有蓄热球；所述可燃混合气进气口通过所述废气处理装置与所述冲天炉的废气排气口连通，并设置有可燃混合气进气阀；所述热风出气口与所述冲天炉的进气口连通，并设置有热风出气阀；所述空气进气口通过鼓风机与外界连通，并设置有空气进气阀；所述二次燃烧废气排气口接至外界，并设置有二次燃烧废气排气阀；
所述废气处理装置设置为重力除尘装置和/或布袋除尘装置。
2.根据权利要求1所述的节能环保高风温冲天炉系统设备，其特征在于：所述第一钟阀和所述第二钟阀均设置为上端直径小于下端直径的圆台柱状结构，其阀面为圆台柱侧面的阀面。
3.根据权利要求1所述的节能环保高风温冲天炉系统设备，其特征在于：
所述第一钟阀和所述第二钟阀均设置为上端直径小于下端直径的凸弧形台柱状结构，其阀面为凸弧形阀面，
或者，所述第一钟阀和所述第二钟阀均设置为上端直径小于下端直径的凸弧形台柱状结构，其阀面为凹弧形阀面。
4.根据权利要求1所述的节能环保高风温冲天炉系统设备，其特征在于：所述燃烧室内填充的所述蓄热球为硅质耐火球或者高铝质耐火球的蓄热球，所述蓄热球填充层之上与炉顶之间设置为燃烧区。
5.根据权利要求1所述的节能环保高风温冲天炉系统设备，其特征在于：
所述燃烧室内填充的所述蓄热球包括有硅质耐火球的蓄热球层和高铝质耐火球的蓄热球层，所述高铝质耐火球的蓄热球层设置于所述燃烧室下部，所述硅质耐火球的蓄热球层设置于所述高铝质耐火球的蓄热球层之上，所述硅质耐火球的蓄热球层之上与炉顶之间设置为燃烧区，
或者，所述燃烧室内填充的所述蓄热球包括有高铝质耐火球的蓄热球层和黏土质耐火球的蓄热球层，所述黏土质耐火球的蓄热球层设置于所述燃烧室下部，所述高铝质耐火球的蓄热球层设置于所述黏土质耐火球的蓄热球层之上，所述高铝质耐火球的蓄热球层之上与炉顶之间设置为燃烧区。
6.根据权利要求4或5所述的节能环保高风温冲天炉系统设备，其特征在于：所述蓄热球的直径设置为40mm～60mm。
7.根据权利要求6所述的节能环保高风温冲天炉系统设备，其特征在于：所述蓄热球为多孔陶瓷基体与相变储能材料附着物的复合体，所述相变储能材料经高温熔融后浸渗至所述多孔陶瓷基体的微孔孔壁附着形成所述相变储能材料附着物，并复合成所述复合体。
8.根据权利要求4或6所述的节能环保高风温冲天炉系统设备，其特征在于：所述热风炉的炉体设置有用于装填所述蓄热球的装球孔和用于卸出所述蓄热球的卸球孔，所述卸球孔设置于邻近所述燃烧室底部的所述炉体侧壁，所述装球孔设置于所述卸球孔之上的所述炉体侧壁。
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Citations (5)
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Patent Citations (5)
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| CN1235267A (zh) * | 1999-05-31 | 1999-11-17 | 郭耀国 | 外热风冲天炉及烟尘净化工艺装备 |
| CN2742356Y (zh) * | 2004-11-05 | 2005-11-23 | 刘治政 | 全密封内置式液压双层卸灰阀 |
| CN2869028Y (zh) * | 2006-01-24 | 2007-02-14 | 四川省冶金设计研究院 | 250m3以上高炉用球式热风炉 |
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