CN206362177U - 一种节能蓄热式熔铝炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及熔铝炉系统领域，尤其涉及一种节能蓄热式熔铝炉，该熔铝炉体内设置有用于检测供气枪的可燃气实际流量的可燃气流量计和用于检测助燃气实际流量的助燃气流量计，所述鼓风机出口处设置助燃气调节阀，所述控制装置根据可燃气流量计和助燃气流量计的测量值调节所述助燃气调节阀，因此，当蓄热区堵塞导致进入炉内的助燃气的流量降低时，控制装置能够增大助燃气调节阀的开度，从而增加助燃气的供应，使得炉内获得足够的助燃气，实现充分燃烧。

Description

一种节能蓄热式熔铝炉

技术领域

本实用新型涉及熔铝炉系统领域，尤其涉及一种节能蓄热式熔铝炉。

背景技术

熔铝炉是根据铝熔炼工艺而开发的一种新型高效节能炉，其一般是在在炉体的两侧分别设置可燃气进气口和通气口(即设置两个工作组)，两侧的可燃气进气口和通气口分别交替着向炉内喷入可燃气和助燃气。通常的，当其中一侧向炉内喷入可燃气和助燃气时，另一侧的通气口则切换为废气排气口，这样，其中任意一侧的通气口会在通进助燃气和排出废气的两种工作状态中切换，使得设置于助燃气进气口的蓄热区能够在排出废气时吸收废气的热量，在通进助燃气释放热量来加热助燃气，从而提高系统的整体能效。

一般的，为了达到充分燃烧的目的，需要在助燃气(一般是空气)与可燃气的混合比例恰当，系统才能够达到较为节能的状态。但是在现有技术中，助燃气由鼓风机直接向鼓进炉中，设备商通过选择合适的鼓风机，并预先调节好合适的参数，使得鼓风机的鼓风量与可燃气的供应量相适应。然而，实际应用中，由于助燃气是从通气口经蓄热区进入炉体内，废气又是从炉体中国经蓄热区从通气口排出，因此蓄热区交替通助燃气和废气，当通废气时，由于烟气粉尘大，蓄热区的蓄热球积尘堵塞现象严重，运行30天左右就要清洗更换蓄热球。新球投入上去后，初期的空气与燃气的混合比例恰当，火焰形态良好，刚劲有力。但随着时间的推移，蓄热球积尘堵塞现象越来越加剧，因此，在同样的调节阀开度下，穿过蓄热球的助燃空气流量也会越来越小，而此时可燃气由于不需要经过蓄热区，其流量仍然保持通畅，流量恒定，因此会导致空燃比发生变化，如果空气流量不及时调整的话，势必会造成燃料燃烧不充分，火焰软绵绵无力，最终还会有冒黑烟的现象出现。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种节能蓄热式熔铝炉，该熔铝炉能够及时调整助燃气的供应量，从而使得可燃气能够被充分燃耗，降低系统的能耗。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

提供一种节能蓄热式熔铝炉，包括炉体和控制装置，所述炉体设置用于至少两组能够交替工作的工作组，每组工作组包括通气口和用于供应可燃气的供气枪，每个通气口一端经蓄热区连接炉体内腔，另一端一方面经开关阀连接用于供应助燃气的鼓风机，另一方面经开关阀连接用于抽出废气的排气机，炉体内设置有用于检测供气枪的可燃气实际流量的可燃气流量计和用于检测助燃气实际流量的助燃气流量计，所述鼓风机出口处设置助燃气调节阀，所述控制装置根据可燃气流量计和助燃气流量计的测量值调节所述助燃气调节阀。

其中，所述鼓风机是变频式鼓风机，所述控制装置根据所述可燃气流量计和助燃气流量计的测量值调节所述变频式鼓风机的频率。

其中，所述炉体内设置有检测炉内温度的温度计，所述控制装置根据所述温度计的检测值调节所述供气枪的供气量。

其中，所述供气枪至少包括两个口径不同的供气枪，控制装置调节供气枪的开启数量以调节供气枪的供气量。

其中，所述排风机是变频式鼓风机，所述炉体内设置有温度计，所述控制装置根据所述温度计的检测结果调节所述变频式鼓风机的频率。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的熔铝炉体内设置有用于检测供气枪的可燃气实际流量的可燃气流量计和用于检测助燃气实际流量的助燃气流量计，所述鼓风机出口处设置助燃气调节阀，所述控制装置根据可燃气流量计和助燃气流量计的测量值调节所述助燃气调节阀，因此，但蓄热区堵塞导致进入炉内的助燃气的流量降低时，控制装置则能够是增大助燃气调节阀的开度，从而增加助燃气的供应，使得炉内获得足够的助燃气，实现充分燃烧。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的熔铝炉系统。

图1中包括：

1——炉体、2——点火嘴、3——供气枪、4——通气口、5——蓄热区、6——蓄热球、7——开关阀、8——鼓风机、9——排气机、10——助燃气调节阀。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

本实施例提供一种节能蓄热式熔铝炉，如图1所示，该节能蓄热式熔铝炉包括炉体1，炉体1的两侧分别设置有用于点火的点火嘴2和用于供应可燃气的供气枪3，为了实现对可燃气供应流量的分档控制，本实施例在炉体1的每一侧都设置有两把供气枪3，两把供气枪3的枪嘴尺寸不同，因此，控制着两把供气枪3的开闭，即能够实现三种不同档位的可燃气供应流量。当然，根据需要，还可以设置更多的供气枪3以实现更多的供气档位。此外，也可以仅设置一般供气枪3，然后在供气枪3的进气口出设置气阀来实现多档位的可燃气控制，但是这种方式控制较为复杂。相应的，每侧还配置有通气口4，每个通气口4经蓄热区5连接炉体内腔，蓄热区5内设置有蓄热球6。两个通气口4即分别经开关阀7连接用于供应助燃气的鼓风机8，也分别经开关阀7连接用于抽出废气的排气机9，当左侧的供气枪3供应可燃气时，左侧通气口4连接鼓风机8的开关阀7打开，连接排气机9的开关阀7关闭，右侧通气口4连接鼓风机8的开关阀7关闭，连接排气机9的开关阀7打开，从而使左侧的通气口4作为助燃气进气口，右侧的通气口4作为排气口，鼓风机8形成的助燃气经左侧的通气口4进入左侧的蓄热区5，被左侧蓄热区5的蓄热器加热后进入炉体1内，炉体1内产生的废气经过右侧的蓄热区5，将蓄热区5的蓄热球6加热(即将废气的热量转移到蓄热球6)后，经过右侧的通气口4被排气机9抽出。当右侧的供气枪3供应可燃气时，则左侧的通气口4和右侧的通气孔的相应切换功能，其余同理。

另外，为了调节助燃气的流量，本实用新型的系统一方面在鼓风机8的出口处设置助燃气调节阀10，只要控制助燃气调节阀10的开度，即可调节助燃气的流量值，另一方面，本实施例的鼓风机8采用变频式鼓风机8，变频式鼓风机8具体的调节方式和作用后文详述。除了调节助燃气的流量，本实施例还在排气机9也设为变频式排风机。

本实施例的系统还具有用于检测可燃气实时流量的可燃气流量计、用于检测助燃气实时流量的助燃气流量计和用于检测炉内温度的温度计，这些传感器的具体安装方式可参考现有的熔铝炉。

上述熔铝炉工作时采用下述自动控制方法，该方法包括：

步骤A：当要燃气启动供应时，获取炉内温度，根据当前炉内温度所在的温度区段来判断此时所处的工作阶段，根据系统预设来选择与当前工作阶段相应的可燃气流量档位。本实施例中，系统预设的该熔铝炉工作再三种状态下：投料阶段(炉内处于低温)、熔化阶段(炉内处于中温)和保温阶段(炉内处于高温)。按照本实施例的系统预设，处于投料阶段时，采用低档位供应可燃气(即仅仅打开小口径的供气枪3)，使系统小火运行，杜绝脱火等安全隐患；处于熔化阶段时，采用高档位供应可燃气(即打开两把供气枪3)，使系统大火运行，以加快铝锭的熔化速度；处于保温阶段时，采用中档位供应可燃气(即打开大口径的供气枪3)，使系统中火运行，既维持炉膛温度，也合理延长点火时间，使可燃气燃烧的热量更多的被铝液吸收，从而最大限度地节能运行。

步骤B：当可燃气的流量档位切换后，延时T1时长后，接着在T2时长内周期性的检测可燃气的实时流量，根据在该T2时长内的多次检测结果计算可燃气实际流量值，根据可燃气实际流量值计算助燃气理想流量值；系统运行过程中，检测助燃气实际流量值，根据助燃气理想流量值与助燃气实际流量值之差来调节助燃气调节阀10，直至助燃气实际流量值达到助燃气理想流量值；如果助燃气调节阀10被调节至极限而助燃气实际流量值仍然达不到助燃气理想流量值，则调节用于输送阻燃气的鼓风机8的频率档位(即阶梯式调节频率，例如可以设置一级3HZ，逐级增加)，然后再在新的鼓风机8的频率档位下调节助燃气调节阀10直至助燃气实际流量值达到助燃气理想流量值。

设置本步骤的原因是本实用新型因为本实用新型的实用新型人发现：蓄热区5交替通助燃气和废气，当通废气时，由于烟气粉尘大，蓄热球6积尘堵塞现象严重，运行30天左右就要清洗更换蓄热球6。新球投入上去后，初期的空气与燃气的混合比例恰当，火焰形态良好，刚劲有力。但随着时间的推移，蓄热球6积尘堵塞现象越来越加剧，因此，在同样的调节阀开度下，穿过蓄热球6的助燃空气流量也会越来越小，而此时可燃气由于不需要经过蓄热区5，其流量仍然保持通畅，流量恒定，因此会导致空燃比发生变化，如果空气流量不及时调整的话，势必会造成燃料燃烧不充分，火焰软绵绵无力，最终还会有冒黑烟的现象出现。故本实施例计算助燃气理想流量值，并检测可助燃气实际流量值，调节助燃气实际流量值至等于助燃气理想流量值。

除此以外，申请人还考虑到但堵塞现象加剧到一定程度后，即使助燃气调节阀10调节至最大开度，助燃气的实际流量可能还仍然不足以满足需求，此时通过加大鼓风机8的频率，即可增加送风力度，从而进一步提高送风量，以使助燃气实际流量值至等于助燃气理想流量值。

步骤C：所述排风机的频率设为鼓风机8频率的X倍，所述X根据所述排烟废气的温度来调整。这是因为：炉膛温度在800℃以下时，我们可以发现，蓄热式燃烧系统的排烟温度一般都在100℃以下运行，炉门冒火现象基本没有。但炉膛温度在1000℃以上时，由于单位质量的烟气体积增大数倍，流经排气口的烟气流速已经达到了极限，排风机无法再抽出更多的烟气了，造成烟气滞留在炉膛内，引起炉膛压力的升高，最终造成炉门冒火现象。为降低炉膛压力，排风机的频率也必须根据炉内温度来适当调整，从而避免炉门冒火现象。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种节能蓄热式熔铝炉，其特征在于：包括炉体和控制装置，所述炉体设置用于至少两组能够交替工作的工作组，每组工作组包括通气口和用于供应可燃气的供气枪，每个通气口一端经蓄热区连接炉体内腔，另一端一方面经开关阀连接用于供应助燃气的鼓风机，另一方面经开关阀连接用于抽出废气的排气机，炉体内设置有用于检测供气枪的可燃气实际流量的可燃气流量计和用于检测助燃气实际流量的助燃气流量计，所述鼓风机出口处设置助燃气调节阀，所述控制装置根据可燃气流量计和助燃气流量计的测量值调节所述助燃气调节阀。

2.如权利要求1所述的一种节能蓄热式熔铝炉，其特征在于：所述鼓风机是变频式鼓风机，所述控制装置根据所述可燃气流量计和助燃气流量计的测量值调节所述变频式鼓风机的频率。

3.如权利要求1所述的一种节能蓄热式熔铝炉，其特征在于：所述炉体内设置有检测炉内温度的温度计，所述控制装置根据所述温度计的检测值调节所述供气枪的供气量。

4.如权利要求3所述的一种节能蓄热式熔铝炉，其特征在于：所述供气枪至少包括两个口径不同的供气枪，控制装置调节供气枪的开启数量以调节供气枪的供气量。

5.如权利要求1所述的一种节能蓄热式熔铝炉，其特征在于：所述排风机是变频式鼓风机，所述炉体内设置有温度计，所述控制装置根据所述温度计的检测结果调节所述变频式鼓风机的频率。