CN104634099A - 一种高效节能的熔铅炉及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种高效节能的熔铅炉及其实现方法，包括熔化区，在熔化区外侧套装设置有环形的保温区，熔化区通过过流管连通，在保温区外侧设置有保温隔热层，在熔化区底部设置有与熔化区相匹配的燃烧器。本发明采用分区式的加热保温方式，使得熔化区获得的热量多，保温区获得的热量少，可以大大提高燃烧器的热量利用效率；而且，保温区内铅液的热量散失少，温度较为均衡，大大提高了浇注产品的质量；保温区内的铅液保持相对静止，可以在铅液表面形成一层氧化膜，其下方的铅液受到氧化膜的保护而不被氧化，生产过程中产生的铅渣量少，大大提高了原材料的利用效率。

Description

一种高效节能的熔铅炉及其实现方法

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池生产行业，具体是指一种高效节能的熔铅炉及其实现方法。

背景技术

在铅酸蓄电池生产行业中，极板或者铅零件的生产浇注需要用到液态的铅，这种液态的铅是将铅锭在熔铅炉中熔化而得到。但是，目前的熔铅炉存在加热效率低下、铅液氧化量大、原料利用率低下的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效节能的熔铅炉及其实现方法，解决目前的熔铅炉存在的加热效率低下、铅液氧化量大、原料利用率低下的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种高效节能的熔铅炉，包括熔化区，在熔化区外侧套装设置有环形的保温区，熔化区通过过流管与保温区连通，在保温区外侧设置有保温隔热层，在熔化区底部设置有与熔化区相匹配的燃烧器。现有技术中，铅锭的熔化都是在熔铅炉内进行的，申请人在多年的实践中发现，目前的熔铅炉无论是火焰加热式或者是电加热式，其铅锭的熔化与铅液的存储都在同一个区域内，加热元件加热时其热量会同时作用在铅锭与铅液上，但是熔铅炉中已经熔化的铅液只需少量热量进行保温即可，而刚进炉的铅锭需要大量的热量熔化，传统熔铅炉无法对铅液与铅锭进行区别加热，使得不需要大量热量的铅液获得过多的热量，需要大量热量的铅锭所获得的热量又不足，热能不能有效利用，加热效率较低。同时因为传统的熔铅炉铅锭与铅液存储在同一个区域内，铅锭熔化时会吸收热量，造成铅液的温度快速下降使其温度不能保持恒定，铅液温度的不稳定会造成浇注产品质量的不稳定，熔铅炉中的铅液熔化以后会在其表面产生一层氧化铅膜，这种氧化膜有利于使膜下铅液与膜上空气接触而发生进一步的氧化。但是传统的熔铅炉因为铅锭与铅液在同一个区域内，铅锭不断地进入熔铅炉会破坏掉这层氧化膜，使铅液无法有效地与空气隔离而不断被氧化，最后形成铅渣被打捞出熔铅炉，造成原料浪费。基于对以上现象及问题的分析和研究，申请人发明了一种全新的熔铅炉：这种熔铅炉包括横截面呈圆筒状的熔化区，在其外部间隔一定的距离套装一个桶装的保温区，熔化区和保温区之间通过过流管进行连通，燃烧器位于熔化区下方，燃烧的火焰直接作用于熔化区，将大部分热量传递给熔化区，燃烧后产生的烟气也具有热量，通过保温区的炉壁传递给保温区中的铅液，从而达到保持温度的目的，采用分区式的加热保温方式，使得熔化区获得的热量多，保温区获得的热量少，可以大大提高燃烧器的热量利用效率；而且，保温区内铅液不会受熔化区内铅锭熔化吸热的影响，温度较为均衡，大大提高了浇注产品的质量；保温区内的铅液保持相对静止，其铅液表面的氧化膜完整性好，其下方的铅液被氧化膜将其与空气隔绝开而不被氧化，生产过程中此区域无铅渣产生，大大提高了原材料的利用效率。

所述熔化区与保温区之间形成燃烧室，在燃烧室的顶部设置封闭板，并在封闭板上设置有与燃烧室连通的排烟通道。熔化区与保温区之间的间隔空间形成燃烧室，燃烧器进行燃烧后产生的烟气通过燃烧室向上排放，申请人在燃烧室的顶部设置一个封闭板，然后在其上设置一个排烟通道，燃烧后的烟气排放的通道长度增加，会增加烟气与保温区、熔化区之间的接触时间，从而提高换热量，提高热量利用率。

在所述保温隔热层顶部设置有防护罩。铅锭的熔化过程容易造成污染，通过设置防护罩的方式，可以对燃烧后的烟气、生产过程中产生的气体进行有效处理和过滤。

在所述保温隔热层顶部设置有杠杆座，在杠杆座上设置有一根穿过防护罩的杠杆，在杠杆位于防护罩内侧的一端安装有带锥阀杆，在保温区上安装有一根与带锥阀杆相匹配的出铅管；在杠杆的另一端安装有拉伸弹簧和高温气缸。通过杠杆来实现铅液的排放和截止，可以实现自动控制。

在所述的保温隔热层顶部设置有液位监控杠杆座，在液位监控杠杆座上设置有一根穿过防护罩的液位监控杠杆，在防护罩内侧的液位监控杠杆上安装有位于保温区区内的浮球，在监控杠杆的另一端安装有液位传感器挡块，还包括与液位传感器挡块相匹配的下限位传感器、工作传感器、以及上限位传感器。通过设置液位探测器，可以实现熔铅炉添加铅锭的自动控制。

在所述的熔铅炉内安装有温度探头。同样的，温度探头可以测量熔铅炉内的温度，通过PLC或者单片机，可以将温度信号作为控制信号来控制燃烧器的燃烧状态。

一种高效节能的熔铅炉的实现方法，包括以下步骤：

（a）融化的步骤：铅锭进入熔化区，燃烧器进行燃烧加热，铅锭在熔化区内融化，并通过过流管补充到保温区内；

（b）放液的步骤：高温气缸活塞杆收回，带锥阀杆在杠杆和拉伸弹簧的共同作用下向上提升，其下端锥面与出铅管上的小孔脱离，保温区内的铅液流出，向设备输送铅液（此阀口为常开阀口，只有当设备出现故障时才关闭）；

（c）控制的步骤：浮球根据保温区内的铅液液位来带动传感器挡块，当传感器挡块触动工作传感器时，控制输送机向熔化区投放铅锭；当传感器挡块触动下限位感器时，停止投放铅锭并报警；当传感器挡块触动上限位感器时投放铅锭并报警。

本发明还提供了一种高效节能的熔铅炉实现方法，上述的步骤并不是独立存在的，也不是按照描述的前后顺序来进行的，而是同时进行的步骤，即在熔化的过程汇总也伴随着铅液排放、以及控制的步骤；这些步骤构成一套完整的分区式加热保温方法，可以大大提高热量的利用率，而且避免形成更多的铅渣，大大降低了原料的浪费率，降低了生产成本，具有显著的经济效益和社会效益。

所述步骤（c）控制的步骤还包括如下步骤：温度探头探测熔化区内的温度，当低于点火温度时，控制燃烧器点火燃烧；当达到熄火温度时，控制燃烧器熄火。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1本发明一种高效节能的熔铅炉及其实现方法，熔化区和保温区之间通过过流管进行连通，燃烧器位于熔化区下方，燃烧的火焰直接作用于熔化区，将大部分热量传递给熔化区，燃烧后产生的烟气也具有热量，通过保温区的炉壁传递给保温区中的铅液，从而达到保持温度的目的，采用分区式的加热保温方式，使得熔化区获得的热量多，保温区获得的热量少，可以大大提高燃烧器的热量利用效率；而且，保温区内铅液的热量变化小，温度较为均衡，大大提高了浇注产品的质量；保温区内的铅液保持相对静止，可以在铅液表面形成一层氧化膜，其下方的铅液受到氧化膜的保护而不被空气氧化，生产过程中产生的铅渣量少，大大提高了原材料的利用效率；

2本发明一种高效节能的熔铅炉及其实现方法，铅锭通过输送机械送往铅锭熔化区内熔化，然后通过下部过流管补充保温区中因生产产品而消耗掉的铅液，因为燃烧器安装在熔化区正下方，燃烧火焰的主焰直接对熔化区进行加热，副焰及烟道气对保温区加热，这种布置方式使需要更多热量来熔化铅锭的铅锭熔化区获得较多的热量，仅需较少热量用来保温的铅液保温区分配相对较少的热量，通过这种方式实现了热量的合理分配，相比传统熔铅炉提高了能源的利用率，节约了能源；

3本发明一种高效节能的熔铅炉及其实现方法，因铅锭熔化区与铅液保温区被燃烧室分隔开，仅通过下部过流管相连，所以铅液保温区内的铅液始终保持一个相对静止的状态，这样它上面的氧化铅膜得以保持其完整性，能够有效地将膜下的铅液与膜上的空气隔离开，阻止铅液的进一步氧化，相比传统的熔铅炉降低了铅耗，节约了资源；

4本发明一种高效节能的熔铅炉及其实现方法，因为铅锭熔化区与铅液保温区保持相对独立，所以铅锭熔化时只是吸收铅锭熔化区内的热量，对铅液保温区内的温度影响极小，保证了铅液保温区内温度的稳定，因为铅液保温区内的铅直接供给设备浇注产品，这样就避免了传统熔铅炉因为铅液温度不稳定而出现的产品质量波动，保证了产品的质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-防护罩，2-温度探头，3-杠杆，4-杠杆座，5-拉伸弹簧，6-高温气缸，7-带锥阀杆，8-保温区，9-出铅管，10-保温隔热层，11-熔铅炉，12-燃烧器，13-封闭板，14-下限位传感器，15-工作传感器，16-上限位传感器，17-液位传感器挡块，18-过流管，19-浮球，20-液位监控杠杆座，21-液位监控杠杆，22-燃烧室，23-排烟通道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本发明一种高效节能的熔铅炉及其实现方法，包括熔化区11，在熔化区11外侧套装设置有环形的保温区8，熔化区11通过过流管18与保温区8连通，在保温区8外侧设置有保温隔热层10，保温隔热层10采用硅酸铝保温棉填充而成，在熔化区11底部设置有与熔化区11相匹配的燃烧器12；熔化区11与保温区8之间形成燃烧室22，在燃烧室22的顶部设置封闭板13，并在封闭板13上设置有与燃烧室22连通的排烟通道23；在保温隔热层10顶部设置有防护罩1，防护罩1的顶部为烟气出口，连接至过滤设备；在保温隔热层10顶部设置有杠杆座4，在杠杆座4上设置有一根穿过防护罩1的杠杆3，在杠杆3位于防护罩1内侧的一端安装有带锥阀杆7，在保温区8上安装有一根与带锥阀杆7相匹配的出铅管9；在杠杆3的另一端安装有拉伸弹簧5和高温气缸6；在保温隔热层10顶部设置有液位监控杠杆座20，在液位监控杠杆座20上设置有一根穿过防护罩1的液位监控杠杆21，在防护罩1内侧的液位监控杠杆21上安装有位于保温区8内的浮球19，在液位监控杠杆21的另一端安装有液位传感器挡块17，还包括与液位传感器挡块17相匹配的下限位传感器14、工作传感器15、以及上限位传感器16；在熔化区11与保温区（8）内安装有温度探头2。

本发明的工作过程如下：

（a）融化的步骤：铅锭进入熔化区11，燃烧器12进行燃烧加热，铅锭在熔化区11内融化，并通过过流管18补充到保温区8内；

（b）放液的步骤：高温气缸6活塞杆收回，带锥阀杆7在杠杆3和拉伸弹簧5的共同作用下向上提升，其下端锥面与出铅管9上的小孔脱离，保温区8内的铅液流出，向设备输送铅液；

（c）控制的步骤：浮球19根据保温区8内的铅液液位来带动传感器挡块17，当传感器挡块17触动工作传感器15时，控制输送机向熔化区11投放铅锭；当传感器挡块17触动下限位感器14时，停止投放铅锭并报警；当传感器挡块17触动上限位感器16时，继续投放铅锭并报警；温度探头2探测熔化区11内的温度，当低于点火温度时，控制燃烧器12点火燃烧；当达到熄火温度时，控制燃烧器12熄火，根据实际的生产环境和工艺要求，可以设置一个点火温度和熄火温度，通过PLC或者单片机实现燃烧器点火、熄火的自动控制，以及添加铅锭、熔化的自动控制，大大降低操作者的劳动强度。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效节能的熔铅炉，其特征在于：包括熔化区（11），在熔化区（11）外侧套装设置有环形的保温区（8），熔化区（11）通过过流管（18）与保温区（8）连通，在保温区（8）外侧设置有保温隔热层（10），在熔化区（11）底部设置有与熔化区（11）相匹配的燃烧器（12）。

2.根据权利要求1所述的一种高效节能的熔铅炉，其特征在于：所述熔化区（11）与保温区（8）之间形成燃烧室（22），在燃烧室（22）的顶部设置封闭板（13），并在封闭板（13）上设置有与燃烧室（22）连通的排烟通道（23）。

3.根据权利要求1所述的一种高效节能的熔铅炉，其特征在于：在所述保温隔热层（10）顶部设置有防护罩（1）。

4.根据权利要求3所述的一种高效节能的熔铅炉，其特征在于：在所述保温隔热层（10）顶部设置有杠杆座（4），在杠杆座（4）上设置有一根穿过防护罩（1）的杠杆（3），在杠杆（3）位于防护罩（1）内侧的一端安装有带锥阀杆（7），在保温区（8）上安装有一根与带锥阀杆（7）相匹配的出铅管（9）；在杠杆（3）的另一端安装有拉伸弹簧（5）和高温气缸（6）。

5.根据权利要求3所述的一种高效节能的熔铅炉，其特征在于：在所述的保温隔热层（10）顶部设置有液位监控杠杆座（20），在液位监控杠杆座（20）上设置有一根穿过防护罩（1）的液位监控杠杆（21），在防护罩（1）内侧的液位监控杠杆（21）上安装有位于保温区（8）内的浮球（19），在液位监控杠杆（21）的另一端安装有液位传感器挡块（17），还包括与液位传感器挡块（17）相匹配的下限位传感器（14）、工作传感器（15）、以及上限位传感器（16）。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种高效节能的熔铅炉，其特征在于：在所述的熔化区（11）与保温区（8）内分别安装有温度探头（2）。

7.一种高效节能的熔铅炉的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）融化的步骤：铅锭进入熔化区（11），燃烧器（12）进行燃烧加热，铅锭在熔化区（11）内融化，并通过过流管（18）补充到保温区（8）内；

（b）放液的步骤：高温气缸（6）活塞杆收回，带锥阀杆（7）在杠杆（3）和拉伸弹簧（5）的共同作用下向上提升，其下端锥面与出铅管（9）上的小孔脱离，保温区（8）内的铅液流出，向设备输送铅液；

（c）控制的步骤：浮球（19）根据保温区（8）内的铅液液位来带动液位传感器挡块（17），当液位传感器挡块（17）触动工作传感器（15）时，控制输送机向熔化区（11）投放铅锭；当液位传感器挡块（17）触动下限位感器（14）时，停止投放铅锭并报警；当液位传感器挡块（17）触动上限位感器（16）时，继续投放铅锭并报警。

8.根据权利要求7所述一种高效节能的熔铅炉的实现方法，其特征在于，所述步骤（c）控制的步骤还包括如下步骤：温度探头（2）探测熔化区（11）内的温度，当低于点火温度时，控制燃烧器（12）点火燃烧；当达到熄火温度时，控制燃烧器（12）熄火。