CN210569925U - 一种节能熔炼炉 - Google Patents

Abstract

本新型公开了一种节能熔炼炉，包括两个炉体，分别为蓄热熔化保温室和高效节能室，两个炉体均安装在安装底板上，呈左右排列，且两炉体之间设有气体流通通道和放水口。本新型提供的节能炉通过蓄热熔化保温室利用高效节能室的热量传递和排放出烟气的热量交换提前对其中的空气尤其是金属物料进行充分的预热，提高热量的利用率，达到节能的目的，同时通过对烟气的集中处理，减少有毒气体的排放，达到环保的目的，此外，该炉体可减少搅拌及熔炼液与空气的接触，减少渣体的产生，同时提高合金的共晶度，减少氧化烧损，提高合金的质量。

Description

一种节能熔炼炉

技术领域

本新型涉及一种熔炼装置，尤其涉及一种用于合金压轴件生产的压轴合金双炉熔炼装置。

背景技术

随着市场竞争的日益加剧，产品价格越来越透明；合金生产企业在节能减排、环保的大环境下，为保持企业产品的核心竟争力，提升合金质量的同时尽可能地降低合金的生产成本。一个重要的方面就是，对合金生产设备进行升级改造，降低合金生产的生产成本，节能减排、降低工人的劳动强度、提高生产效率和产品质量。在合金熔炼领域尤其是锌铝合金的熔炼领域，现在市面上的熔炼炉多为单炉结构，单炉生产过程中的高温烟气直接或间接排放，浪费大量热能并造成空气污染，同时在多步骤的加料过程中，会引入大量的空气，从而产生大量的残渣，且使晶体共晶度不好，导致合金质量不好，机械性能差等。

新型内容

为了满足日益发展的社会需求，减少资源浪费与环境污染，提高熔炼炉的余热利用率，在生产过程中，对熔炼炉和熔炉技术要求更加严格。本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种节能熔炼炉。该熔炼炉为双炉结构，通过蓄热熔化保温室利用高效节能室的热量传递和排放出烟气的热量交换提前对其中的空气尤其是金属物料进行充分的预热，提高热量的利用率，达到节能的目的；同时通过在蓄热熔化保温室设置烟囱，并与烟气处理装置连接，通过对烟气的集中处理，减少有毒气体的排放，达到环保的目的；此外，由于减少搅拌及空气与熔炼液的接触，减少渣体的产生，同时提高合金的共晶度，减少氧化烧损，提高合金的质量。本实用新型所提供的熔炼炉适用于分步进行冶炼的工序，如铝锌合金的熔炼。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种节能熔炼炉，包括蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)安装在安装底板上，呈左右排列，且中间设有气体流通通道(10)和液体流通通道(12)；所述液体流通通道设于高效节能室(II) 的底部；所述气体流通通道设于蓄热熔化保温室(Ⅰ)的中上部。

根据上述技术方案提供的熔炼炉，所述液体流通通道为圆柱体、立方体、正方体或者不规则的立体结构。

根据上述技术方案提供的熔炼炉，所述气体流通通道(10)和液体流通通道(12)位于蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)的连接处，或通过管道连接在两炉体的外部。

根据上述技术方案提供的熔炼炉，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)通过管

道连接或者两炉平面图所在的两圆以相交、相切的方式直接连接，且熔炼炉连接处的结

构为固定不可变结构或可变可拉升结构。

根据上述技术方案提供的熔炼炉，所述气体流通通道(10)和液体流通通道(12)的材

质为固定形状或可变可拉升形状。

根据上述技术方案提供的熔炼炉，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)的高度低于高效节能室(II)，或所述蓄热熔化保温室和高效节能室中至少有一炉体设有升降装置(13)，调节两炉间的相对高度且可控制两炉体间的夹角为0°—180°夹角。

根据上述技术方案提供的熔炼炉，所述蓄热熔化保温室和高效节能室连接处设有阀门 (14)控制液体流通通道(12)的开关状态。

根据上述技术方案提供的熔炼炉，所述蓄热熔化保温室和高效节能室的炉腔(9)中心点间的连线与两炉的结合处的切线呈垂直关系或非垂直关系。

据上述技术方案提供的熔炼炉，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)上设有烟囱(15)，所述烟囱上设有与烟气处理装置进行连接的烟气排放口(7)，烟囱内部设有热交换器(1)，所述热交换器为不锈钢U型管，以增加受热面积；冷空气从高温管中通过，吸收部分热能；优点为生产中氧化物减少，燃烧更充分。

据上述技术方案提供的熔炼炉，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)均设有炉门(4)。所述炉门为锌锭加料口、捞渣、搅拌、精炼等锌合金生产工艺通道；炉门采用开合式密闭结构，减少氧化及降低热能流失。

据上述技术方案提供的熔炼炉，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)均设有燃烧室(11)，所述燃烧室均配置一套天燃气节能型高速烧嘴，高效节能室为主燃烧室，先进行燃烧，高温烟气对蓄热室的物料预热。高效节能室中的金属中合熔化完成后再启动蓄热室的燃烧机进行热能补充以达到生产要求；二套燃烧系统也可同时作业。所述高效节能室中装的物料可以为含铝的混合原料，如铝和锌的合金，也可以为其它含金属的混合原料。所述蓄热熔化保温室中的金属为金属锌或其它金属。

据上述技术方案提供的熔炼炉，所述蓄热熔化保温室和高效节能室的结构包括炉体(6) 和炉盖(3)，所述炉体由不少于四层结构构成；所述炉体不少于四层结构分别为炉体耐火层 (8)、防渗透层(2)、保温层(16)和炉壳(5)；

根据上述技术方案提供的熔炼炉，所述炉壳为异形整体钢结构，炉壳在底部设有加强筋；

根据上述技术方案提供的熔炼炉，所述炉盖(3)为钢材和耐火材料组成的球狐异形结构，增加反射面积和聚热。

根据上述技术方案提供的熔炼炉，所述耐火层由一种或多种耐火层组成，炉体耐火层的主要用途为保护外部钢结构、保温、避免合金液接触含铁等有害杂质，确保合金成分稳定。炉体耐火层的要求为密实、耐高温和保温，根据不同的位置使用相对应的耐火材料；减少热能流失；炉体壳温度为40度左右。

本实用新型另一方面提供一种使用上述熔炼炉熔炼合金的方法，在一些实施例中，将一定比例的原料A和原料B加入高效节能室(II)中，并将一定量的原料C和原料D加入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，打开高效节能室(II)燃烧室加热，原料A和B熔化成混合熔浆，将混合熔浆流入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，打开蓄热熔化保温室(Ⅰ)的燃烧室确保所有原料全融化。

在一些实施例中，将一定比例的原料A和原料B加入高效节能室(II)中，并将一定量的原料C和原料D加入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，打开蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)燃烧室加热，原料A和B熔化成混合熔浆，将混合熔浆流入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中使两种液体充分混合。

根据上述技术方案提供的方法，在一些实施例中，所述原料A、B、C、D均为金属，在一些实施例中，A、B、C、D中部分原料为金属；在一些实施例中，A、B、C、D为同一种金属或不同的金属；在另一些实施例中，所述金属A为锌，所述金属B为铝，所述金属C和 D均为Zn。

所述将混合熔浆流入炉体I中的方法可以为通过控制蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室 (II)之间阀门(14)控制液体流通通道的开关来实现，也可以通过控制炉体I或者炉体II 上的升降装置通过调节两个炉体的相对位置来实现。

在本实用新型的一些实施方案中，所述熔炼炉连接处的结构为固定形状时，蓄热熔化保温室(Ⅰ)的高度低于高效节能室(II)，在蓄热熔化保温室(I)或高效节能室(II)上设有阀门(14)控制液体流通通道(12)的开关状态，控制液体的流动；在本实用新型的另一些实施方式中，所述熔炼炉连接处的结构为可变可拉升结构，在蓄热熔化保温室(I)或高效节能室(II)上设有阀门(14)控制液体流通通道(12)的开关状态控制液体的流动；在本实用新型的其它一些实施例中，所述熔炼炉连接处的结构为可变可拉升结构，可通过控制升降装置调节蓄热熔化保温室(I)或高效节能室(II)两炉体的相对位置来控制液体的流动，从而实现两炉中混合液体的混合。

根据上述技术方案提供的熔炼炉，本实用新型所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II) 的中空结构为炉膛，两个炉膛的结构和功能是独立的，但是气流和热能是相互传递的；在金属如铝的中和熔化生产过程中，产生大量的高温热能，多余的热能通过炉膛中间的过道，进入蓄热熔化保温室对其余的金属如锌锭等物料进行预热，对高温烟气进行充分利用以达到节能的目的；金属中合熔化完成后由外部的液体流通通道经流道流入蓄热熔化保温炉膛，与其它合金液进行充分混合结晶。

本实用新型中所述的“耐火材料”为金属耐火材料或无机非金属材料。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型通过在原单炉体的基础上增加一个预热炉，同时利用其中一个炉体加热产生的高温烟气通过内部气体通道加热高效节能室(II)中的金属，达到提前预热预热炉中的金属和气体的目的，使得生产过程中的高温烟气得到充分再利用，提高了熔炼炉的余热利用率，充分减少能耗，相对于单炉熔炼炉大大降低了生产成本。本实用新型所提供的技术方案可将能耗降至单炉的60％左右。充分的节约能源，

2.通过在蓄热熔化保温室设置烟囱，并与烟气处理装置连接，通过对烟气的集中处理，减少有毒有害气体的排放，达到环保的目的且

3.本实用新型另一方面通过分段熔炼，减少熔炼金属液体与氧气等气体的接触，从而减少渣体的产生，提高金属的转化率，同时还可以是合金间的共晶度更好，合金化程度更高，充分提高合金的质量。

附图说明

图1-图4为节能熔炼炉的结构示意图；

图中：I-蓄热熔化保温室，II-高效节能室，1-热交换器、2-防渗透层、3-炉盖、4-炉门、 5-炉壳、6-炉体、7-烟气排放口、8-炉体耐火层、9-炉膛、10-气体流通通道、11-燃烧口，12- 液体流通通道，13-升降装置，14-阀门，15-烟囱，16-保温层。

具体实施方式

以下所述的是本实用新型的优选实施方式，本实用新型所保护的不限于以下优选实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说在此实用新型创造构思的基础上，做出的若干变形和改进，都属于本实用新型的保护范围。为了进一步描述本实用新型，下面结合附图用具体实施例来说明。

实施例1

将一定比例的金属A和金属B加入高效节能室中，并将一定量的金属C和D加入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，拧紧炉盖，打开高效节能室(II)燃烧室加热，金属A和金属B熔化成混合熔浆，通过高效节能室炉门捞取渣料，通过控制蓄热熔化保温室和高效节能室连接处的阀门来打开液体流通通道，使混合熔浆流入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，打开蓄热熔化保温室(Ⅰ)的燃烧室确保所有金属全融化。

实施例2

将一定比例的金属A和金属B加入高效节能室中，并将一定量的金属C和D加入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，拧紧炉盖，通过控制高效节能室(II)上设置的升降装置使高效节能室(II)低于蓄热熔化保温室(Ⅰ)，打开高效节能室(II)燃烧室加热，金属A和金属B熔化成混合熔浆，通过高效节能室炉门捞取渣料，通过控制高效节能室(II)上设置的升降装置控制蓄热熔化保温室低于高效节能室的高度，从而使液体流过液体流通通道，使得熔炼混合液体从高效节能室(II)流入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，打开蓄热熔化保温室(Ⅰ)的燃烧室确保所有金属全融化。

实施例3

将一定比例的金属A和金属B加入高效节能室中，并将一定量的金属C和D加入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，拧紧炉盖，打开蓄热熔化保温室和高效节能室的燃烧室加热，高效节能室中的金属A和金属B和蓄热熔化保温室的金属C和D分别熔化成混合熔浆后，通过高效节能室和蓄热熔化保温室的炉门分别捞取渣料后，控制蓄热熔化保温室和高效节能室连接处的阀门来打开液体流通通道，使混合熔浆流入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，使所有金属液体充分混合。

实施例4

将一定比例的金属A和金属B加入高效节能室中，并将一定量的金属C和D加入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，拧紧炉盖，打开蓄热熔化保温室和高效节能室的燃烧室加热，高效节能室中的金属A和金属B和蓄热熔化保温室的金属C和D分别熔化成混合熔浆后，通过高效节能室和蓄热熔化保温室的炉门分别捞取渣料后，通过控制高效节能室(II)上设置的升降装置控制蓄热熔化保温室和高效节能室的高度和角度，从而使液体流通通道的形成具有一定坡度的立体结构，使熔炼混合液体从高效节能室(II)流入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，使两种金融熔浆充分混合均匀。

实施例5

将一定比例的金属锌和金属铝加入高效节能室中，并将一定量的金属锌加入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，拧紧炉盖，打开高效节能室(II)燃烧室加热，金属锌和金属铝熔化成混合熔浆，通过高效节能室炉门捞取渣料，通过控制蓄热熔化保温室和高效节能室连接处的阀门来打开液体流通通道，使混合熔浆流入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，打开蓄热熔化保温室(Ⅰ)的燃烧室确保所有金属全融化。

实施例6

将一定比例的金属铝和金属锌加入高效节能室中，并将一定量的金属锌加入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，拧紧炉盖，打开高效节能室(II)燃烧室加热，金属铝和金属锌熔化成混合熔浆，通过高效节能室炉门捞取渣料，通过控制高效节能室(II)上设置的升降装置控制蓄热熔化保温室和高效节能室的高度和角度，从而使液体流通通道的形成具有一定坡度的立体结构，使得熔炼混合液体从高效节能室(II)流入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，打开蓄热熔化保温室(Ⅰ)的燃烧室确保所有金属全融化。

实施例7

将一定比例的金属铝和金属锌加入高效节能室中，并将一定量的金属锌加入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，拧紧炉盖，打开蓄热熔化保温室和高效节能室的燃烧室加热，效节能室中的金属铝和金属锌和蓄热熔化保温室的金属C和D分别熔化成混合熔浆后，通过高效节能室和蓄热熔化保温室的炉门分别捞取渣料后，控制蓄热熔化保温室和高效节能室连接处的阀门来打开液体流通通道，使混合熔浆流入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，使所有金属液体充分混合。

实施例8

将一定比例的金属铝和金属锌加入高效节能室中，并将一定量的金属锌加入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，拧紧炉盖，打开蓄热熔化保温室和高效节能室的燃烧室加热，效节能室中的金属铝和金属锌和蓄热熔化保温室的金属锌分别熔化成混合熔浆后，通过高效节能室和蓄热熔化保温室的炉门分别捞取渣料后，通过控制高效节能室(II)上设置的升降装置控制蓄热熔化保温室和高效节能室的高度和角度，从而使液体流通通道的形成具有一定坡度的立体结构，使得熔炼混合液体从高效节能室(II)流入蓄热熔化保温室(Ⅰ)中，使两种金融熔浆充分混合均匀。

Claims (10)

1.一种节能熔炼炉，包括蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)安装在安装底板上，呈左右排列，且蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)之间设有气体流通通道(10)和液体流通通道(12)；

所述液体流通通道位于高效节能室(II)的底部；

所述气体流通通道分别位于蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)的中上部。

2.根据权利要求1所述的节能熔炼炉，其特征在于，所述气体流通通道和液体流通通道位于蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)的连接处，或通过两炉体外部设有的管道进行连接。

3.根据权利要求1所述的节能熔炼炉，其特征在于，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)的高度低于高效节能室(II)，或所述蓄热熔化保温室和高效节能室中至少有一炉体设有升降装置(13)调节两炉间的相对高度。

4.根据权利要求1所述的节能熔炼炉，其特征在于，所述蓄热熔化保温室(I)或高效节能室(II)上设有阀门(14)控制液体流通通道(12)的开关状态。

5.根据权利要求1所述的节能熔炼炉，其特征在于，所述蓄热熔化保温室和高效节能室的炉膛(9)中心点间的连线与两炉的结合处的切线呈垂直关系或非垂直关系。

6.根据权利要求1所述的节能熔炼炉，其特征在于，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)通过管道连接或者两炉平面图所在的两圆以相交、相切的方式直接连接；所述熔炼炉连接处的结构为固定不可变结构或可变可拉升结构。

7.根据权利要求1所述的节能熔炼炉，其特征在于，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)上设有烟囱(15)，所述烟囱上设有与烟气处理装置进行连接的烟气排放口(7)，烟囱内部设有热交换器(1)；所述热交换器为不锈钢U型管。

8.根据权利要求1所述的节能熔炼炉，其特征在于，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)均设有炉门(4)和燃烧室(11)。

9.根据权利要求1或7所述的节能熔炼炉，其特征在于，所述气体流通通道位于蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)的炉门底部的上方；

所述液体流通通道位于蓄热熔化保温室(Ⅰ)炉门底部的上方。

10.根据权利要求1所述的节能熔炼炉，其特征在于，所述蓄热熔化保温室(Ⅰ)和高效节能室(II)的结构包括炉体(6)和炉盖(3)，所述炉体由不少于四层结构构成；所述炉体不少于四层结构分别为炉体耐火层(8)、防渗透层(2)、保温层(16)和炉壳(5)；

所述炉壳(5)为异形整体钢结构，炉壳在底部设有加强筋；

所述炉盖(3)为钢材和耐火材料组成的球狐异形结构。

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