CN206803738U - 一种铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝熔炼炉用新型陶瓷蜂窝体蓄热箱结构，包括下部箱体、支撑隔网箱体、中部箱体、上部箱体、隔网支撑柱、陶瓷蜂窝体，中部箱体采用法兰连接在下部箱体上，隔网支撑柱安装在下部箱体内，支撑隔网安装在下部箱体内并支撑在隔网支撑柱上，陶瓷蜂窝体安装在中部箱体内并支撑在下部箱体的支撑隔网上，上部箱体采用法兰连接在中部箱体上，下部箱体、中部箱体和上部箱体之间的法兰连接采用可快速拆卸连接方式，上部箱体设计有烧嘴头安装法兰接口。本实用新型主要特点是蓄热体采用专门为熔铝炉设计的陶瓷蜂窝状蓄热体以及箱体组件连接采用可快速拆卸连接方式，区别于传统的球状蓄热体，蜂窝状蓄热体相比球状蓄热体，具有换热比表面积大、压力损失小、使用寿命长，维护工作量少等优点；可快速拆卸连接方式减少了维护工作时间。

Description

一种铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱

技术领域

本实用新型涉及一种铝熔炼炉蓄热箱，具体的说是一种铝熔炼炉用陶瓷蜂窝体蓄热箱，属于节能减排技术设备技术领域。

背景技术

铝熔炼炉是铝加工行业能源消耗的最主要设备，但是其能源利用率很低，不带余热回收装置的铝熔炼炉平均热效率只有30%左右。铝熔炼炉高温烟气带走的热量约占其总能耗的30%～50%。蓄热式高温空气燃烧技术从根本上提高了铝熔炼炉的能源利用率，利用回收烟气带走的热量来加热助燃空气或煤气，既节约了燃料，又能提高了炉子热效率。另外，还可以降低铝熔炼炉燃烧器燃烧过程中NOx的排放，减少环境污染，保护人类健康。

国内自20世纪80年代末开始研究蓄热式技术，90年代后开始拥有相关专利，目前国内钢铁工业、有色、化工、玻璃行业都有应用。目前铝熔炼炉蓄热燃烧系统主要采用球状蓄热体作为换热介质，其优点是方便更换清洗；但是缺点也比较突出，压力损失大、清洗损耗大（一次清洗损失约10%球状蓄热体）、容易堵塞、维护更换频繁等。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提出一种铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，具有换热比表面积大、压力损失小、使用寿命长，维护工作量少等优点；可快速拆卸连接方式减少了维护工作时间。

本实用新型解决以上技术问题的技术方案是：提供一种铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，包括下部箱体、支撑隔网箱体、中部箱体、上部箱体、以及陶瓷蜂窝体；所述下部箱体采用钢板焊接成矩形箱体，箱体底部采用钢板封底，在箱体上部敞口并在敞口的外侧四周焊接有方法兰，所述箱体长度方向两侧面对称开有风管连接斜面接口，所述箱体宽度方向单侧开有清灰口以及清灰口盖板，用于箱体内灰尘清出；

所述支撑隔网箱体设置在下部箱体的敞口处上部，支撑隔网箱体采用钢板焊接成与下部箱体外圈尺寸一致的矩形箱体，支撑隔网箱体采中内圈间断布置有用于铺设支撑隔网的支撑板，所述支撑板下部间隔布置加强筋板，支撑格网箱体采用紧固件与所属下部箱体上部的方法兰相连；

所述中部箱体采用钢板焊接成上下敞口的矩形箱体结构，在所述中部箱体上部和下部敞口处均焊接有方法兰，中部箱体采用快速拆卸连接方式与所述下部箱体上部的方法兰相连，所述中部箱体四周内壁的壁面采用耐火浇注料和纤维毡进行包覆，所述陶瓷蜂窝体布置在中部箱体内部，并通过支撑隔网箱体上部支撑隔网对所述陶瓷蜂窝体支撑；

所述上部箱体采用钢板焊接而成，在上部箱体上开有观测口，在所述观测口上配有活动盖板，所述上部箱体侧面设有与烧嘴喷头相连的接口，所述上部箱体内壁所有接触高温部位均采用耐火浇注料和纤维毡包覆。

本实用新型的进一步限定技术方案，前述的铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，所述支撑隔网箱体上还设有隔网支撑柱，所述隔网支撑柱采用在钢管的上下端部通过圆钢板组焊而成柱状结构，所述隔网支撑柱底部安装在下部箱体内的底部钢板上，所述隔网支撑柱顶部与支撑板固定相连。

进一步的，前述的铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，所述下部箱体和中部箱体的外侧四周布置由扁钢制成的加强筋板；所述支撑隔网是采用不锈钢扁钢焊接而成的网状结构，支撑隔网安装在支撑隔网箱体内的支撑板上，用于支撑陶瓷蜂窝体，在所述上部箱体的侧面设有测温孔。

本申请与现有蓄热箱相比，具有的优势：

⑴优化设计的蜂窝状蓄热体可以在复杂的铝熔炼炉烟气成分下长时间连续工作，如：熔炼过程中添加剂挥发的无机盐和原料带入一些杂质；蜂窝状蓄热体的有效流通面积约为球状蓄热体的2.5倍，不容易堵塞；蜂窝状蓄热体的压力损失约为球状蓄热体的一半，同时可降低助燃和排烟风机功率30%以上；

⑵蜂窝状蓄热体最短半年更换一次上部蓄热体，维护周期大大延长；相比于球状蓄热体半个月至一个月需要更换清洗一次的频率，蜂窝式蓄热体可以大大降低维护成本，由于蜂窝式蓄热体为直通型的流体通道，在助燃空气流过时可以起到自清洗的作用，有效降低了蜂窝式蓄热体的堵塞可能性；

⑶在相同装填质量、相同炉气和排烟温度情况下，蜂窝状蓄热体蓄热烧嘴切换时间比球状蓄热体蓄热式烧嘴切换时间更长，有利于炉压的稳定，有利于提高炉子热效率；同时也反映出在相同装填重量下，比表面积更大的蜂窝式蓄热体换热能力更强，能吸收更多的热量；

⑷由于助燃空气预热到800℃以上，蓄热烧嘴空气过剩系数可以在接近理论值的情况下燃烧，大大降低了NOx的产生，有利于保护环境；

⑸维护时可选择两种方式进行维护更换陶瓷蜂窝体；方法一：通过拆除可快速拆卸连接将蓄热箱整体吊装到地面上进行陶瓷蜂窝体的更换；方法二：通过将支撑隔网箱体、中部箱体、上部箱体作为一个整体拆除并吊装到地面上进行陶瓷蜂窝体的更换，可对支撑隔网箱体和中部箱体整体做备件，提前将陶瓷蜂窝体排布到箱体内，维护更换时采用整体更换，将大大缩减维护时间并避免了高温操作的风险。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的铝熔炼炉采用陶瓷蜂窝式蓄热箱后，相比于传统的球状蓄热燃烧系统，压力损失降低50%，助燃和排烟风机功率降低30%，热效率提高5～10%，维护周期从半月延长到半年。由于蜂窝式蓄热体的比表面积大，其换热能力比球状蓄热体好。在装填相同蓄热体质量的情况下，蜂窝式蓄热体的切换时间可以更长，这样利于铝熔炼炉炉膛压力的稳定，提高了炉子的热效率；蜂窝式蓄热体采购成本与球状蓄热体持平，但是助燃和排烟风机和电机采购价格降低，其他设备完全一样，整个工程造价和维护成本相应降低；所以无论是新建或改造铝熔炼炉，采用蜂窝式蓄热体相比于球状蓄热体都具有很大的优越性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型侧面视图。

具体实施方式

实施例1

本实施例是一种铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，结构如图1和2所示，包括下部箱体、支撑隔网箱体、中部箱体、上部箱体、以及陶瓷蜂窝体；下部箱体1采用厚10mm钢板焊接成矩形箱体，箱体底部采用厚10mm钢板封底，箱体上部敞口并焊接有方法兰，箱体一周均布厚5mm扁钢加强筋板；箱体长度方向两侧面对称开有风管连接斜面接口，易于连接风管的安装及拆卸，并采用可快速拆卸连接方式；箱体宽度方向单侧开有清灰口以及清灰口盖板7，用于箱体内灰尘清出，采用可快速拆卸连接方式；支撑隔网箱体2采用厚10mm钢板焊接成矩形箱体，箱体中一圈间断布置有用于支撑支撑隔网的支撑板，支撑板下部间隔布置加强筋板，支撑隔网是采用不锈钢扁钢焊接而成的网状结构，安装在支撑隔网箱体2内的支撑板上，用于支撑陶瓷蜂窝体6，支撑隔网箱体上还设有隔网支撑柱，隔网支撑柱采用在钢管的上下端部通过圆钢板组焊而成柱状结构，隔网支撑柱底部安装在下部箱体内的底部钢板上，隔网支撑柱顶部与支撑板固定相连；中部箱体3采用快速拆卸连接方式安装在下部箱体1上部，中部箱体3采用厚10mm钢板焊接成矩形箱体，箱体上部和下部均敞口并焊接有方法兰，箱体一周均布厚5mm扁钢加强筋板；中部箱体3壁面采用耐火浇注料和纤维毡8隔热和保温，陶瓷蜂窝体6布置在中部箱体3内部和支撑隔网箱体2上部，用于回收高温烟气热量和预热助燃空气；上部箱体4采用厚10mm钢板焊接而成；上部箱体上开有方形观测口，观测口配有活动盖板10；上部箱体开有烧嘴喷头连接口9，用于连接烧嘴喷头；上部箱体所有接触高温部位均采用耐火浇注料和纤维毡8，隔热和保温，上部箱体的侧面设有测温孔11。

本实施例在维护时可选择两种方式进行维护更换陶瓷蜂窝体，方法一：通过拆除可快速拆卸连接将蓄热箱整体吊装到地面上进行陶瓷蜂窝体的更换；方法二：通过将支撑隔网箱体、中部箱体、上部箱体作为一个整体拆除并吊装到地面上进行陶瓷蜂窝体的更换，可对支撑隔网箱体和中部箱体整体做备件，提前将陶瓷蜂窝体排布到箱体内，维护更换时采用整体更换，将大大缩减维护时间并避免了高温操作的风险。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，包括下部箱体、支撑隔网箱体、中部箱体、上部箱体、以及陶瓷蜂窝体；其特征在于：所述下部箱体采用钢板焊接成矩形箱体，箱体底部采用钢板封底，在箱体上部敞口并在敞口的外侧四周焊接有方法兰，所述箱体长度方向两侧面对称开有风管连接斜面接口，所述箱体宽度方向单侧开有清灰口以及清灰口盖板，用于箱体内灰尘清出；

所述支撑隔网箱体设置在下部箱体的敞口处上部，支撑隔网箱体采用钢板焊接成与下部箱体外圈尺寸一致的矩形箱体，支撑隔网箱体采中内圈间断布置有用于铺设支撑隔网的支撑板，所述支撑板下部间隔布置加强筋板，支撑格网箱体采用紧固件与所属下部箱体上部的方法兰相连；

所述中部箱体采用钢板焊接成上下敞口的矩形箱体结构，在所述中部箱体上部和下部敞口处均焊接有方法兰，中部箱体采用快速拆卸连接方式与所述支撑隔网箱体上部的方法兰相连，所述中部箱体四周内壁的壁面采用耐火浇注料和纤维毡进行包覆，所述陶瓷蜂窝体布置在中部箱体内部，并通过支撑隔网箱体上部支撑隔网对所述陶瓷蜂窝体支撑；

所述上部箱体采用钢板焊接而成，在上部箱体上开有观测口，在所述观测口上配有活动盖板，所述上部箱体侧面设有与烧嘴喷头相连的接口，所述上部箱体内壁所有接触高温部位均采用耐火浇注料和纤维毡包覆。

2.如权利要求1所述的铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，其特征在于：所述支撑隔网箱体上还设有隔网支撑柱，所述隔网支撑柱采用在钢管的上下端部通过圆钢板组焊而成柱状结构，所述隔网支撑柱底部安装在下部箱体内的底部钢板上，所述隔网支撑柱顶部与支撑板固定相连。

3.如权利要求1所述的铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，其特征在于：所述下部箱体和中部箱体的外侧四周布置由扁钢制成的加强筋板。

4.如权利要求1所述的铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，其特征在于：所述支撑隔网是采用不锈钢扁钢焊接而成的网状结构，支撑隔网安装在支撑隔网箱体内的支撑板上，用于支撑陶瓷蜂窝体。

5.如权利要求1所述的铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，其特征在于：所述上部箱体的侧面设有测温孔。