CN207062357U - 一种还原炉通风散热系统 - Google Patents

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罗启顺
徐巍
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Abstract

本实用新型公开了一种还原炉通风散热系统,属于冶金机械领域。该还原炉包括炉体、同轴套装在所述炉体内的反应器,在炉体与反应器之间设有冷却风道,关键在于,沿所述炉体周向、对应所述反应器的反应带H上端和下端分别均布上进风口和下进风口,在所述炉体的下部设置底部出风口。上述技术方案对现有还原炉的通风散热系统进行改造,将原有的上部排风散热改为底部散热,利用反应过程中产生的多余热量对反应器底部进行加热,节能;并设置上进风口和下进风口,散热均匀、快速,而且有效保障海绵钛的质量。

Description

一种还原炉通风散热系统
技术领域
本实用新型涉及有色金属冶炼设备技术领域,具体涉及一种用于生产海绵钛的还原炉通风散热系统。
背景技术
镁热还原法是目前工业生产海绵钛的主要方法,其主要化学反应为:TiCl4+Mg=Ti+MgCl2+Q,该还原过程是海绵钛生产的关键环节,对最终产品的质量起到至关重要的作用。
还原过程中会产生大量的热量,如果多余的热量不能及时排出,会造成反应区域温度过高,影响海绵钛的钛结构和化学指标。为保证还原时产生的热量能够及时排出,需要对海绵钛还原炉进行通风冷却。现有的还原炉如图1所示,主要包括同轴套装的炉体1和反应器4,在炉体1与反应器4之间设有冷却风道3,在还原反应带H部的上、下端分别设有上部出风口5和冷风口6。通过自然对流或强制对流将冷空气从冷风口6进入到炉膛中,再通过还原炉的反应带H上端设置的上部出风口5向顶部(如图1所示)或者侧部散热,将热量排放到外部环境中,从而带走反应器4外壁的热量,保证还原反应在适宜的温度范围内。
直接排放的方式造成大量热量的浪费,不符合现代企业节能降耗、绿色环保的发展理念,而且对作业环境、尤其是酷暑时期作业造成较大的影响;同时,由于通风管道的布置造成作业平台凌乱,给正常作业带来安全影响,存在一定安全隐患;再者,在还原反应带的下端设置进风口、上端设置排风口还存在还原反应带H内上下散热不均的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种还原炉通风散热系统,用以解决现有还原炉余热浪费、散热不均、作业平台凌乱的问题。
为实现上述目的,本实用新型对现有还原炉的通风散热系统进行改造,将原有的上部排风散热改为底部散热,从进风口进入的空气与反应器换热后从底部排出,不仅利用反应过程中产生的多余热量对反应器底部进行加热,同时通过管道将多余的热量引出加以利用。
具体地,该还原炉包括炉体、同轴套装在所述炉体内的反应器,在炉体与反应器之间设有冷却风道,关键在于,沿所述炉体周向、对应所述反应器的反应带H上端和下端分别均布上进风口和下进风口,在所述炉体的下部设置底部出风口。
进一步地,沿所述炉体周向均布2-4个上进风口,所述下进风口的数量与上进风口相同、并在炉体横截面的投影与上进风口均匀交替设置。
所述炉体包括炉壳、复合在炉壳侧壁上的耐火保温层以及设在炉壳底部的耐火砖。
所述上进风口和下进风口分别借助耐高温管穿入进风管,所述进风管与变频风机连接。
所述底部出风口接抽炉壳系统,所述抽炉壳系统包括与所述出风口连接的炉壳泵及配套的管路。
上述技术方案中,在还原反应期间,如果反应点温度(即反应带H范围内)过高(一般反应温度为780—820℃),则启动上进风口和下进风口前端的变频风机进行鼓风,冷风由变频风机分别从上进风口和下进风口吹入还原炉,在炉壳泵的作用下,进行热交换后沿反应器外壁由上而下经过反应器底部,从底部出风口排出,从而达到快速、均匀降温散热的目的。
本实用新型方法具有如下优点:(1)利用反应产生的多余热量加热反应器底部,既避免了热量的浪费,同时也达到了节约电耗和减少热量排放的目的,尤其在酷暑时,避免对操作工的高温影响,符合现代企业节能降耗、绿色环保的发展理念;(2)均布的上、下进风口同时进风,散热均匀、快速;(3)本实用新型的通风散热系统及配套的管路全部设置在作业平台以下,改变了作业平台的空间凌乱,有效消除了存在的安全隐患,给操作工的正常作业带来便捷和安全;(4)底部出风口的管路可以接其他余热利用机构,综合利用多余,进一步降低余热排放。
附图说明
图1是现有技术中还原炉从顶部通风散热的结构示意图;
图2是本实用新型的主视结构示意图;
图3是图2中上送风口与下送风口布局的俯视结构示意图;
其中,1代表炉体,1-1、炉壳,1-2、耐火保温层,3、冷却风道,4、反应器,5、上部出风口,51、底部出风口,6、冷风口,61、下进风口,62、上进风口,7、耐火砖,8、保温大盖,图1-图2中的点划线表示作业平台。
具体实施方式
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。
参见图2,本实施例中的还原炉包括炉体1、同轴套装在所述炉体1内的反应器4,在炉体与1反应器4之间设有冷却风道3。所述炉体1包括炉壳1-1、复合在炉壳1-1侧壁上的耐火保温层1-2以及设在炉壳1-1底部的耐火砖7,耐火保温层1-2自上而下配置有数组电阻丝,用于加热、启动还原反应。
所述反应器4呈U型,顶端借助帽檐式安装板同轴限位在炉体1内,反应器4与炉体1之间的间隙即为冷却风道3。反应器4顶部设置保温大盖8。
本实施例的通风散热系统参见图2和图3:沿所述炉体1周向、对应所述反应器4的反应带H上端和下端分别均布上进风口62和下进风口61,在所述炉体1的下部设置底部出风口51。反应带H如图2所示,其高度本领域技术人员可以按海绵钛生产企业还原炉的单炉产能和反应器尺寸,及加镁量和加料量(TiCl4量)准确确定,上进风口62和下进风口61要保证在反应带H范围内。
本实施例中,沿所述炉体1周向均布3个上进风口62,所述下进风口61的数量与上进风口62相同、也是3个,并在炉体1横截面的投影与上进风口62均匀交替设置。如图3所示,上进风口62之间的夹角为120°,上进风口62与下进风口61之间的夹角为60°。依据该原则,上进风口还可以设置为2个,或者4个。两排进风口均匀、交叉设计,使反应带H内散热均匀。
所述底部出风口51接抽炉壳系统,所述抽炉壳系统包括与所述出风口51连接的炉壳泵及配套的管路。所述炉壳泵为耐高温的真空泵,从炉壳泵中抽取的热空气通过管路送至镁锭库房,对镁锭进行烘干,以降低或消除镁锭表面水蒸气对产品质量的影响,也可将热风就近引至职工浴池等需要热源的部位进行余热综合利用。
与反应器4进行热量交换后产生的余热经过反应器4底部排出,在热量从上至下排出的过程中,还可以加热反应器4的底部,从而减少或者不用电阻丝对反应器4底部加热,减少电耗。
每个上进风口62和下进风口61分别借助耐高温管穿入进风管,所述进风管与变频风机连接。即在进风管穿过耐火保温层1-2时,在进风管外套装绝缘高温管,本实施例中用绝缘陶瓷管将进风管与耐火保温层1-2隔开。通过变频风机控制鼓风量的大小,进而确定换热的速度。
综上所述,本实用新型通风散热的原理:采用上、下进风口快速、均匀对反应带H散热,散出的余热可以对反应器4的底部加热,从而降低还原炉的电耗,并将热量通过管路引至热量综合利用处,充分利用热量,减少外排;由于底部管路设在操作平台以下,避免了对操作的影响。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述,但在本实用新型基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种还原炉通风散热系统,所述还原炉包括炉体(1)、同轴套装在所述炉体(1)内的反应器(4),在炉体(1)与反应器(4)之间设有冷却风道(3),其特征在于,沿所述炉体(1)周向、对应所述反应器(4)的反应带H上端和下端分别均布上进风口(62)和下进风口(61),在所述炉体(1)的下部设置底部出风口(51)。
2.根据权利要求1所述的还原炉通风散热系统,其特征在于,沿所述炉体(1)周向均布2-4个上进风口(62),所述下进风口(61)的数量与上进风口(62)相同、并在炉体(1)横截面的投影与上进风口(62)均匀交替设置。
3.根据权利要求1所述的还原炉通风散热系统,其特征在于,所述炉体(1)包括炉壳(1-1)、复合在炉壳(1-1)侧壁上的耐火保温层(1-2)以及设在炉壳(1-1)底部的耐火砖(7)。
4.根据权利要求1所述的还原炉通风散热系统,其特征在于,所述上进风口(62)和下进风口(61)分别借助耐高温管穿入进风管,所述进风管与变频风机连接。
5.根据权利要求1所述的还原炉通风散热系统,其特征在于,所述底部出风口(51)接抽炉壳系统,所述抽炉壳系统包括与所述出风口(51)连接的炉壳泵及配套的管路。
6.根据权利要求1所述的还原炉通风散热系统,其特征在于,所述反应器(4)呈U型,顶端借助帽檐式安装板同轴限位在炉体(1)内。
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