CN201016554Y

CN201016554Y - 燃气红外辐射加热保温炉

Info

Publication number: CN201016554Y
Application number: CNU2007200671938U
Authority: CN
Inventors: 刘荣章
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2017-02-09

Abstract

本实用新型公开了一种燃气红外辐射加热铝合金熔液保温炉，包括炉体、炉盖，炉体和炉盖构成保温室，炉体上具有与保温室连通的投料室和出液室，其特征在于：所述炉盖上安装有平面状的燃气红外辐射燃烧器。该燃气红外辐射加热保温炉具有加热速度快、热能转化效率高、空气过剩系数低、能减低氧化物和能耗的优点。

Description

燃气红外辐射加热保温炉

技术领域

本实用新型属于工业炉中的铝合金熔液保温炉。

背景技术

铝合金压铸、浇铸行业需要一种对铝液进行保温的炉子，以往多半使用坩锅式保温炉作为铝合金熔液的保温。众所周知，热量的传递不外乎传导、对流、辐射以及电磁涡流感应，一般普通坩锅炉的加热是由坩锅外的燃烧器燃烧或电热丝加热，通过坩锅壁来传递热量的。在此过程中，由于燃烧烟气(电热丝)和坩锅壁的传热面积有限、烟气在坩锅炉燃烧室的停留时间很短，还有坩锅炉燃烧器在停止燃烧时，为防止炉内高温损坏燃烧器，燃烧器的风机继续向炉内吹风，会导致炉膛温度下降，加上坩锅炉燃烧炉膛向坩锅壁的传导热阻。所以，实际热能利用率非常低，其排烟温度可达1000℃左右，按照过剩空气系数30％计算(枪式燃烧器的过剩空气系数本身较高)，其排气损失可达60％，扣除炉壁及开口损失，一般普通坩锅炉的热效率只能达到12％～18％左右，大量烟气被白白浪费，因此，这种坩锅式保温炉在目前能源费用高涨的时候实在是最不经济的炉子。另外，普通坩锅式保温炉所用的燃烧器故障率居高不下、维护成本高、坩锅日常损坏，也是导致坩锅炉使用成本高的原因。

为了提高燃气保温炉的热效率，利用亮焰型平焰燃烧器直接加热铝液的保温炉应运而生，这种保温炉使用抗铝渗透浇注料为炉衬、用平焰燃烧器直接辐射加热铝液，达到延长了炉子的事宜寿命、没有坩锅消耗、热效率也大大的提高了，但是，由于采用燃烧器直接加热方式，燃烧器的火焰面积还是有限、火焰面离开铝液还有一定距离、燃烧所需的空气有较多过剩，最终导致铝液表面被烧损氧化、炉子的热效率还有待进一步提高。

因此，如何提高铝合金保温炉的能源利用率、摈弃使用成本较高的普通型坩锅炉保温和火焰燃烧保温形式的保温炉已经成为该行业提高经济效益的重要措施。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种加热速度快、热能转化效率高、空气过剩系数低、能减低氧化物产生、维护方便且维护成本低的燃气红外辐射加热保温炉，以克服现有技术存在的不足。

为实现上述目的，本实用新型的燃气红外辐射加热保温炉，包括炉体、炉盖，炉体和炉盖构成保温室，炉体上具有与保温室连通的投料室和出液室，其特征在于：所述炉盖上安装有平面状的燃气红外辐射燃烧器。

本实用新型的燃气红外辐射加热保温炉采用平面状的燃气红外辐射燃烧器可以将燃气中的热能大部分转化成辐射能，对铝液进行辐射加热，所以加热效率比常规燃烧器进一步提高；燃气红外辐射燃烧器是一个平面状的物体，其与铝液的加热距离大大缩短、加热室空间也大大减小，从而达到提高保温炉整体保温效果和降低能耗的目的。由于本燃烧系统使用空气/燃气预混合燃烧设计，燃烧时的过剩空气系数极低，一般可调节在0.5％～2％之间，所以，其保温加热室内的含氧量极低，大大降低了铝合金熔液的氧化烧损。因此，本实用新型的燃气红外辐射加热保温炉具有加热速度快、热能转化效率高、空气过剩系数低、能减低氧化物和能耗的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的配管图。

图中：

1，炉体2、炉盖3，保温室4，投料室5，出液室6，燃气红外辐射燃烧器71，火焰检测器73，球阀74，总电磁阀75，燃气压力开关76，天然气高压开关77，空气电磁阀78，文丘里混合器79，压力表710，球阀711，过滤器712，风机713，点火变压器714，点火棒715，球阀716，均压阀81，传感器811，热电偶812，非金属保护管82，温控仪83，变频器91，挡板911，排气口92，挡板921，排气口

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的燃气红外辐射加热保温炉，包括炉体1和炉盖2，炉体1和炉盖2构成了该保温炉的保温室3，在炉体1上还设有与保温室3连通的投料室4和出液室5。

其中，炉体1的铝液液面以下低温区的炉衬采用硅酸铝纤维板11、复合硅酸钙板12，二者之间贴有热反射膜13，炉体1的铝液液面以上高温区的炉衬采用德国进口的超级纳米绝热板复合硅酸钙板14和复合硅酸钙板12，二者之间也贴又热反射膜13。

在炉体1上部的炉盖2上安装有一个平面状的燃气红外辐射燃烧器6。如图2所示，该燃气红外辐射燃烧器6的进气口与文丘里混合器78通过软管相连接，与电磁阀、燃气比例阀组成一个预混合燃气红外燃烧装置，文丘里混合器78一进气口与风机712相连通，另一进气口连通燃气管道。

红外辐射(俗称红外线)是一种电磁波，它和可见光、紫外线、X射线以及微波、无线电一样，既具有波动性又具有粒子性，传播速度约为324m/s，可以在真空中传播，也可以在介质中传播，具有直射、折射、反射、干涉、衍射等物理现象。红外辐射的波长约为0.75-1000um(比红光波长要长，故称为红外线)。红外线加热具有加热速度快、热能转换效率高等优点，特别是通过文丘里混合器预混合方式燃烧时，其空气过剩系数极低，大大降低了炉内氧气含量、减少了氧化物(铝渣)的产生。燃气(如液化气等)预混合后在一定条件下进行无焰燃烧，燃后产生红外辐射，可以满足各种加热的需要。

炉盖2和炉体1之间还设有气缸驱动升降装置(图中未显示)，以方便用户启闭炉盖2清扫炉内氧化物。

结合图1和图2，炉体1的控制系统中设置两套温控系统，温控系统包括传感器81、温控仪82和变频器83，传感器81电连接到温控仪82上，温控仪82再电连接变频器83，变频器83电连接到风机84上，其中设在出液室5内的传感器81由热电偶811和套在热电偶811上的非金属保护管812构成，对出液室5内铝液温度进行测量，将测量得到的信号传递给温控仪82，由温控仪82输出标准信号直接控制变频器83调节风机风量，从而对铝液温度进行控制；设在保温室3内传感器81只有热电偶811构成，用于对保温室3内的气氛温度进行测量，同样，将测量得到的信号传递给温控仪82，由温控仪82输出标准信号直接控制变频器83调节风机712风量，以防止铝液温度过低时，燃烧器长期大火使的炉盖2上的温度过高，既造成耐火材料损坏和加热室铝液因温度过高而增加氧化烧损。这种风机摈弃了传统的伺服马达加电动碟阀调节风量的模式，而使用了温控仪输出标准信号直接控制变频器的控制模式，在提高控制线性度的前提下，又节约了风机的电能。

另外，在投料室4和保温室3以及出液室5和保温室之间挡板91、92上的铝液液面以上位置各开有一个排气口911、921，这样，保温室内燃烧后的高温烟气就可以从这两个排气口911、921排出，对投料室4的耐火材料进行预热，防止投料室4内铝液的冻结，从排气口921排出的高温低氧烟气，覆盖在出液室5内铝液表面，这样就可以有效减少出液室5内铝液液面的氧化烧损。

在通过上述多项技术的改进以后的燃气红外辐射加热保温炉，经实际测量表明：炉壁平均温升在25℃以下(一般坩埚炉在60℃左右)，燃气消耗(以天然气1000kg炉子为例)45立方/吨铝每天(一般坩埚炉在260立方/吨铝每天)，铝液氧化烧损5kg/月(一般燃气平焰加热保温炉40Kg/月)，可见这种炉子的优越性能可以完全取代传统的坩埚炉和火焰燃烧保温形式的保温炉并且具有具有加热速度快、热能转化效率高、空气过剩系数低、能减低氧化物和能耗，维护方便和维护成本低的优点。

Claims

1.一种燃气红外辐射加热保温炉，包括炉体、炉盖，炉体和炉盖构成保温室，炉体上具有与保温室连通的投料室和出液室，其特征在于：所述炉盖上安装有平面状的燃气红外辐射燃烧器。

2.根据权利要求1所述的燃气红外辐射加热保温炉，其特征在于：所述燃气红外辐射燃烧器的进气口与文丘里混合器的出气口通过软管相连接，文丘里混合器一进气口与风机相连通，另一进气口连通燃气管道。

3.根据权利要求1所述的燃气红外辐射加热保温炉，其特征在于：所述炉盖和炉体之间设有气缸驱动升降装置。

4.根据权利要求1所述的燃气红外辐射加热保温炉，其特征在于：所述出液室和保温室内各设有一传感器，两传感器分别电连接一温控仪，两温控仪再经过变频器电连接风机。

5.根据权利要求1所述的燃气红外辐射加热保温炉，其特征在于：所述投料室和保温室之间的挡板上的铝液液面以上位置开有排气口。

6.根据权利要求1所述的燃气红外辐射加热保温炉，其特征在于：所述出液室和保温室之间挡板上的铝液液面以上位置开有排气口。

7.根据权利要求1所述的燃气红外辐射加热保温炉，其特征在于：所述炉体的铝液液面以下低温区的炉衬采用硅酸铝纤维板和复合硅酸钙板，炉体的铝液液面以上高温区的炉衬采用超级纳米绝热板复合硅酸钙板和复合硅酸钙板，硅酸铝纤维板和复合硅酸钙板之间以及超级纳米绝热板复合硅酸钙板和复合硅酸钙板之间贴有热反射膜。