CN106907928B - 一种冶炼炉系统 - Google Patents

Abstract

一种冶炼炉系统，包括：炉体，其顶部成型有废气出口；冷却部，内设有冷却介质；第一换热管，设于所述冷却介质内；管道，连接所述废气出口及所述第一换热管，用于传输废气；所述管道的外部和/或内部设有第二换热管，所述第二换热管内通有吸热介质。本发明在炉体与冷却部之间的管道的外部和/或内部设置第二换热管，并在第二换热管中设置吸热介质，从而将炉体与冷却部之间的热量进行回收与利用。

Description

一种冶炼炉系统

技术领域

本发明属于冶炼技术领域，具体为一种冶炼炉系统。

背景技术

冶炼炉是金属冶炼领域经常使用的加热装置；由于冶炼温度较高，其产生的废气的热量也较大；传统的冶炼炉对于这部分热量不进行回收利用，导致热量浪费，不利于低碳环保。

对此，现有技术中存在一种冶炼炉系统，其包括冶炼炉炉体及冷却水部，冶炼炉炉体的废气出口通过管道连通冷却水部，废气经过管道进入冷却水部，由冷却水部内的冷却水对为了冷却水部内的高热管道的热量进行冷却，冷却水由此被加热并通过出水口被利用；如此，完成了对高热废气热量的回收；同时，被冷却后的废气被排入大气。

然而，通常的冶炼炉系统，其冶炼炉炉体通常距离冷却水部具有一定距离，而位于炉体与冷却水部之间的管道由于不存在任何换热设备，这部分的热量无法被利用，事实上，由于该部分管道距离炉体较近，其内的废气温度最高，因此，其与周围环境的热交换作用最强，从而导致热量损失尤为严重，这使得该种冶炼炉系统的热回收性能不高。同时，由于冶炼炉的废气中通常存在可燃气体及保护气体，冷却后直接将其排入大气会造成严重的空气污染，这不利于环境保护，同时也造成保护气体的浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中热回收性能不高以及易于造成空气污染的技术问题，从而提供一种冶炼炉系统。

一种冶炼炉系统，包括：

炉体，其顶部成型有废气出口；

冷却部，内设有冷却介质；

第一换热管，设于所述冷却介质内；

管道，连接所述废气出口及所述第一换热管，用于传输废气；

所述管道的外部和/或内部设有第二换热管，所述第二换热管内通有吸热介质。

进一步的，所述第二换热管为一螺旋盘管，其相邻螺旋之间紧密贴合，所述螺旋的中部相通形成所述管道。

进一步的，所述第二换热管的进口位于所述废气出口附近，用于导入所述吸热介质；所述第二换热管的出口位于所述冷却部内，使得所述吸热介质与所述冷却介质混合；所述吸热介质与所述冷却介质同质。

进一步的，所述第一换热管出口连接一储存罐，用于储存经换热冷却后的废气，所述储存罐内设有除尘单元，用于净化所述废气。

进一步的，所述炉体为燃碳型炉；所述冷却部内设有燃烧部，所述燃烧部与所述储存罐相连，以燃烧经冷却、净化后的废气用于加热所述冷却介质。

进一步的，所述燃烧部的外部套设有一防水外壳，用于隔离所述冷却介质。

进一步的，所述燃烧部的底部设有氧气进口，所述氧气进口内装有向内导通的单向阀。

进一步的，所述冷却部具有一与所述燃烧部相连的气体出口，所述气体出口通过输气管与所述炉体底部的吹扫部连通，以将经燃烧后的废气导入炉体内循环利用。

进一步的，所述输气管上还设有气液分离器，用于分离经燃烧后的废气中的液体。

进一步的，所述冷却介质为水，所述冷却部的下部设有出水口，用于利用经加热后的冷却水。

本发明相对于现有技术至少由以下优点：

1.本发明在炉体与冷却部之间的管道的外部和/或内部设置第二换热管，并在第二换热管中设置吸热介质，从而将炉体与冷却部之间的热量进行回收与利用。

2.本发明的第二换热管设置为多个螺旋盘管紧密贴合的方式，这使得换热效果更佳，热量回收效率更高。

3.本发明冷却部内部设有燃烧部，可将燃碳型冶炼炉产生的CO等可燃气体进行燃烧利用，并将产生的CO2及原有废气中的保护气体，如Ar等重新倒回炉体使用，使得废气的排放为零，这有利于环境保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统的结构示意图；

图2为本发明管道的结构示意图。

附图标记说明：

1.炉体；2.废气出口；3.冷却部；4.管道；5.第一换热部；6.第二换热管；7.储存罐；8.除尘单元；9.燃烧部；10.输气管；11.气液分离器；12.出水口；13.防水外壳；14.氧气进口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述

一种冶炼炉系统，包括：

炉体1，其顶部成型有废气出口2；

冷却部3，内设有冷却介质；

第一换热管5，设于所述冷却介质内；

管道4，连接所述废气出口2及所述第一换热管5，用于传输废气；

所述管道4的外部和/或内部设有第二换热管6，所述第二换热管6内通有吸热介质。如此，通过第二换热管6即可实现对管道4内的热量回收，这减少了热量的浪费。

所述第二换热管6为一螺旋盘管，其相邻螺旋之间紧密贴合，所述螺旋的中部相通形成所述管道4。如此，螺旋盘管的设置大大提高了其与内部管道4内的废气的热量交换效率，使得热量交换更加高效。

所述第二换热管6的进口位于所述废气出口2附近，用于导入所述吸热介质；所述第二换热管的出口位于所述冷却部3内，使得所述吸热介质与所述冷却介质混合；所述吸热介质与所述冷却介质同质。如此，通过第二换热管6将换热介质导入冷却部3内，进行进一步换热，这使得热量回收持续进行。

所述第一换热管5出口连接一储存罐7，用于储存经换热冷却后的废气，所述储存罐7内设有除尘单元8，用于净化所述废气。

所述炉体1为燃碳型炉；所述冷却部内设有燃烧部9，所述燃烧部9与所述储存罐7相连，以燃烧经冷却、净化后的废气用于加热所述冷却介质。由于燃碳型炉的燃烧废气中通常含有CO等可燃气体以及一定的惰性气体，如Ar，传统的做法是将这一部分气体直接排入大气，这不利于环境保护；本发明将这部分气体导入冷却部内部的燃烧部9中进行进一步燃烧，并利用这部分热量加热冷却介质，产物中的CO2及Ar重新导入炉体中，以供使用，这使得气体排放为零，有利于环境保护。

所述燃烧部9的外部套设有一防水外壳13，用于隔离所述冷却介质。

所述燃烧部9的底部设有氧气进口14，所述氧气进口14内装有向内导通的单向阀。如此，可防止燃烧部9内的待燃气体向外泄露。

所述冷却部具有一与所述燃烧部9相连的气体出口，所述气体出口通过输气管10与所述炉体底部的吹扫部连通，以将经燃烧后的废气导入炉体1内循环利用。

所述输气管10上还设有气液分离器11，用于分离经燃烧后的废气中的液体。

所述冷却介质为水，所述冷却部3的下部设有出水口12，用于利用经加热后的冷却水。如此，可方便的利用经加热后的冷却水。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种冶炼炉系统，包括：

炉体(1)，其顶部成型有废气出口(2)；

冷却部(3)，内设有冷却介质；

第一换热管(5)，设于所述冷却介质内；

管道(4)，连接所述废气出口(2)及所述第一换热管(5)，用于传输废气；

其特征在于：所述管道(4)的外部和/或内部设有第二换热管(6)，所述第二换热管(6)内通有吸热介质；

所述炉体(1)为燃碳型炉；所述冷却部内设有燃烧部(9)，以燃烧经冷却、净化后的废气用于加热所述冷却介质。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二换热管(6)为一螺旋盘管，其相邻螺旋之间紧密贴合，所述螺旋的中部相通形成所述管道(4)。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述第二换热管(6)的进口位于所述废气出口(2)附近，用于导入所述吸热介质；所述第二换热管的出口位于所述冷却部(3)内，使得所述吸热介质与所述冷却介质混合；所述吸热介质与所述冷却介质同质。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述第一换热管(5)出口连接一储存罐(7)，用于储存经换热冷却后的废气，所述储存罐(7)内设有除尘单元(8)，用于净化所述废气。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述燃烧部(9)与所述储存罐(7)相连。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述燃烧部(9)的外部套设有一防水外壳(13)，用于隔离所述冷却介质。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述燃烧部(9)的底部设有氧气进口(14)，所述氧气进口(14)内装有向内导通的单向阀。

8.根据权利要求5-7任一项所述的系统，其特征在于：所述冷却部具有一与所述燃烧部(9)相连的气体出口，所述气体出口通过输气管(10)与所述炉体底部的吹扫部连通，以将经燃烧后的废气导入炉体(1)内循环利用。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述输气管(10)上还设有气液分离器(11)，用于分离经燃烧后的废气中的液体。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述冷却介质为水，所述冷却部(3)的下部设有出水口(12)，用于利用经加热后的冷却水。