CN205119793U - 金属熔炼炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属熔炼技术领域，提供了一种金属熔炼炉。该金属熔炼炉包括炉膛、燃烧器、燃料管路、空气管路、排烟管路以及旋转型蓄热式换热器；燃料管路和空气管路分别用于向燃烧器内通入燃料和空气，燃烧器用于将混合后的燃料和空气点燃、并将燃烧形成的火焰喷入到炉膛中以对炉膛内金属形成熔炼，排烟管路用于排出炉膛内的烟气；旋转型蓄热式换热器用于使空气管路中的空气与排烟管路中的烟气形成换热，利用烟气的废热对空气进行预热，既达到了预热空气的目的，同时又降低了能耗，且通过选择性蓄热式换热腔对空气的预热稳定，有利于燃烧器的稳定燃烧，避免炉压波动，提高了产品的质量。

Description

金属熔炼炉

技术领域

本实用新型涉及金属熔炼技术领域，特别提供了一种金属熔炼炉。

背景技术

在金属熔炼工艺中，以铝熔炼工艺为例，为降低能耗、减小烧损、提高产品质量，改善劳动条件和提高生产效率之功效，普遍是将排放的高温烟气中的热量回收，用于对燃烧用空气进行预热。

现有的金属熔炼工艺对高温烟气的热量回收主要有两种方式，一种是利用金属空气预热器，另一种是采用换向式蓄热式燃烧装置。金属空气预热器存在预热空气温度低，换热效率低，耗能大，熔铝效果不理想等问题。而换向式蓄热式燃烧装置是现阶段熔铝炉中最广泛使用的节能环保燃烧技术，燃烧装置成对布置在炉墙两侧，每一侧的燃烧装置的内部均设有陶瓷蓄热体，并且每一侧的燃烧装置的进/排气口均设置换向阀，通过两换向阀的配合，使两燃烧装置交替通入空气或排出高温烟气，从而可使先后通过蓄热体的高温烟气与燃烧用空气间接的发生热交换，使排烟温度降低，同时对燃烧用空气形成预热，从而极大限度地回收高温烟气中的余热，大幅度提升燃料燃烧热的利用率。

单这种换向式蓄热式燃烧装置存在以下缺陷：

1、由于蓄热体的温度是呈周期性变化的，在每次换向时，炉压波动大，会影响产品质量；

2、烧装置必须成对布置，占地面积大，经济成本高；

3、由于每个燃烧装置均为间歇性工作，其燃烧器需要频繁点火，会影响燃烧器的使用寿命，且必须设置辅助烟道。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种既能够回收高温烟气中的热量，又不影响产品的质量，同时结构还简单的金属熔炼炉。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供了一种金属熔炼炉，包括炉膛、燃烧器、燃料管路、空气管路、排烟管路以及旋转型蓄热式换热器；

所述燃料管路和空气管路分别用于向所述燃烧器内通入燃料和空气，所述燃烧器用于将混合后的燃料和空气点燃、并将燃烧形成的火焰喷入到所述炉膛中，所述排烟管路用于排出所述炉膛内的烟气；

所述旋转型蓄热式换热器用于使所述空气管路中的空气与排烟管路中的烟气形成换热。

优选的，所述旋转型蓄热式换热器包括换热腔、蓄热体、分隔件以及驱动装置；

所述蓄热体容置于所述换热腔内、并由所述驱动装置带动旋转；

所述分隔件平行于所述换热体的旋转轴设置、并将所述换热腔的内部空间分隔成第一换热空间和第二换热空间，所述第一换热空间用于使所述空气管路内的空气通过，所述第二换热空间用于使所述烟气管路内的烟气通过。

优选的，所述驱动装置驱动所述蓄热体匀速转动。

优选的，所述蓄热体为蜂窝陶瓷蓄热体。

优选的，还包括送风风机，所述送风风机用于将空气送入到所述空气管路中。

优选的，还包括排风风机，所述排风风机用于通过负压将所述排烟管路内的烟气排出。

优选的，所述燃烧器为内置保温材料的耐高温燃烧器。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种金属熔炼炉，包括炉膛、燃烧器、燃料管路、空气管路、排烟管路以及旋转型蓄热式换热器；燃料管路和空气管路分别用于向燃烧器内通入燃料和空气，燃烧器用于将混合后的燃料和空气点燃、并将燃烧形成的火焰喷入到炉膛中以对炉膛内金属形成熔炼，排烟管路用于排出炉膛内的烟气；旋转型蓄热式换热器用于使空气管路中的空气与排烟管路中的烟气形成换热，利用烟气的废热对空气进行预热，既达到了预热空气的目的，同时又降低了能耗，且通过选择性蓄热式换热腔对空气的预热稳定，有利于燃烧器的稳定燃烧，避免炉压波动，提高了产品的质量。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种金属熔炼炉的示意图。

附图标记：

1、送风风机；2、排风风机；3、旋转型蓄热式换热器；31、第一换热空间；32、第二换热空间；4、空气管路；5、燃烧器；6、炉膛；7、排烟口；8、排烟管路；11、燃料管路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供的一种金属熔炼炉，包括炉膛6、燃烧器5、燃料管路11、空气管路4、排烟管路8以及旋转型蓄热式换热器3；炉膛6的内部空间用于熔炼金属，炉膛6的一侧连接有三个燃烧器5，空气管路4的一端分成三路、并分别与三个燃烧器5连通，空气管路4的另一端连接送风风机1，通过送风风机1的鼓吹将空气送入到燃烧器5中；燃料管路11内的一端同样也分为三路、并分别与三个燃烧器5连通，用于将燃料送入到各个燃烧器5中；空气与燃料在燃烧器5内混合，燃烧器5通过点火使燃料燃烧，燃烧形成的火焰通过燃烧器5的喷嘴喷入到炉膛6中，作用于炉膛6内的金属。炉膛6的另一侧设有排烟口7，排烟管路8的一端与排烟口7连通，用于将燃料燃烧所形成的烟气排出，并且在排烟管路8的出口端连接有旋转型蓄热式换热器3，旋转型蓄热式换热器3的出口端连接有排风风机2，通过负压使烟气更快排出。

旋转型蓄热式换热器3包括换热腔、蓄热体、分隔件以及驱动装置；蓄热体容置于换热腔内、并由驱动装置带动旋转，蓄热体为蜂窝陶瓷蓄热体，即在蓄热体的内部平行于旋转轴的方向上形成有多个均匀分布的通孔，用于使流体通过，并与蓄热体的本体之间发生良好的热交换；分隔件为整体呈环形结构，且平行于换热体的旋转轴，设置在蓄热体与换热腔之间的间隙处，分隔件将换热腔的内部空间分隔成第一换热空间31和第二换热空间32，第一换热空间31用于使空气管路4内的空气通过，第二换热空间32用于使烟气管路内的烟气通过，空气和烟气在分别通过第一换热空间31和第二换热空间32时，会分别穿过蓄热体上的通孔，高温的烟气将所穿过的部分蓄热体加热，而空气则将所穿过的部分蓄热体冷却，由于蓄热体始终由驱动装置带动旋转，所以在第二换热空间32内被高温烟气加热后的部分蓄热体会逐渐的转入到第一换热空间31内，从而对第一换热空间31内的空气得到预热，同时，此部分换热体也逐渐受到了不断注入的空气的冷却而降温，直至后续再在转回到第二换热空间32中，又会对烟气形成降温的作用，依此循环，使空气管路4中的空气与排烟管路8中的烟气形成换热，从而即对参与燃烧的空气起到了预热的作用，又对即将排放的烟气起到了降温的作用，由此即降低了能耗，又提高了熔炼的质量。

驱动装置优选为驱动蓄热体匀速转动，当蓄热体匀速转动时，处在某一特定方位的部分蓄热体与高温烟气或空气接触的时间是固定的，所以蓄热体的各个方位的温度都是固定的，因此经过蓄热体加热后的空气在混合后具有相对稳定的预热温度，在后续进入到燃烧器5中参与燃烧时，由于燃烧条件稳定，参与燃烧的空气由得到过预热，因此可保证炉膛6内的炉压也不会出现波动，可控制在0-10Pa以内，可杜绝炉门冒火的现象，炉内气氛、温度比较均匀，可控制在±5℃范围内，燃烧器5内置高强度保温耐火材料的耐高温燃烧器，可以增加燃烧寿命；燃烧器5适用于各种燃料，并且能实现特定火焰形状要求打下了良好的条件基础。

综上，本实用新型的优点可如下：

1、本实用新型预热回收过程持续稳定，有利于组织稳定的燃烧，炉内气氛、温度比较均匀，炉温波动在±5℃范围内；

2、炉压没有换向波动，易于控制，可以彻底杜绝炉门冒火现象；

3、适用于各种燃料，能实现特定火焰形状要求，可以通过空燃比调节实现精确的炉内气氛控制；

4、烟气全部从专设排烟孔排出，燃烧器本体不承担排烟功能，燃烧器运行寿命长；

5、采用蜂窝状的蓄热体，极大的减少了换向加热器的体积，并且蓄热、放热速度快，温度效率高，阻力损失较小，不易产生灰尘沉积堵塞等现象；

6、燃烧器的安装位置、数量可根据工艺需要设置，没有必须成对布置的要求；

7、燃烧器持续稳定燃烧，无需频繁点火，也无需阀门频繁切换，系统可靠性显著提高；

8、所有烟气均通过换热器被全部冷却，经换热器排出的烟气可直接用常规钢制管路输送排放；

9、无需设置辅助排烟管路，而换向蓄热式烧嘴约15-20％气体需要从辅助排烟管路高温排出，排烟管路构造复杂，也增加了热量损失；

10、燃烧过程无换向停顿、无辅助排烟管路、炉门不冒火、所有烟气均通过换热器，因此，炉子综合热效率比换向式蓄热燃烧效率更高；

11、可根据工艺或装机水平需要设置燃烧系统及电气控制系统，即可做最简单的全手动控制方案，也可以做很复杂的系统方案实现高水平全自动控制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种金属熔炼炉，其特征在于，包括炉膛(6)、燃烧器(5)、燃料管路(11)、空气管路(4)、排烟管路(8)以及旋转型蓄热式换热器(3)；

所述燃料管路(11)和空气管路(4)分别用于向所述燃烧器(5)内通入燃料和空气，所述燃烧器(5)用于将混合后的燃料和空气点燃、并将燃烧形成的火焰喷入到所述炉膛(6)中，所述排烟管路(8)用于排出所述炉膛(6)内的烟气；

所述旋转型蓄热式换热器(3)用于使所述空气管路(4)中的空气与排烟管路(8)中的烟气形成换热。

2.根据权利要求1所述的金属熔炼炉，其特征在于，所述旋转型蓄热式换热器(3)包括换热腔、蓄热体、分隔件以及驱动装置；

所述蓄热体容置于所述换热腔内、并由所述驱动装置带动旋转；

所述分隔件平行于所述换热体的旋转轴设置、并将所述换热腔的内部空间分隔成第一换热空间(31)和第二换热空间(32)，所述第一换热空间(31)用于使所述空气管路(4)内的空气通过，所述第二换热空间(32)用于使所述烟气管路内的烟气通过。

3.根据权利要求2所述的金属熔炼炉，其特征在于，所述驱动装置驱动所述蓄热体匀速转动。

4.根据权利要求2所述的金属熔炼炉，其特征在于，所述蓄热体为蜂窝陶瓷蓄热体。

5.根据权利要求1所述的金属熔炼炉，其特征在于，还包括送风风机(1)，所述送风风机(1)用于将空气送入到所述空气管路(4)中。

6.根据权利要求1所述的金属熔炼炉，其特征在于，还包括排风风机(2)，所述排风风机(2)用于通过负压将所述排烟管路(8)内的烟气排出。

7.根据权利要求1所述的金属熔炼炉，其特征在于，所诉燃烧器为内置保温材料的耐高温燃烧器。