CN216745481U - 一种金属铸锭的节能余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属铸锭的预热技术领域，更具体地，涉及一种金属铸锭的节能余热利用装置，包括若干均热炉、预热室、气体循环通道，所述气体循环通道包括均热炉出风通道、预热室进风通道、预热室出风通道，所述预热室进风通道一端与所述均热炉出风通道连通，另一端与所述预热室连通；所述预热室出风通道一端与预热室连通，另一端与若干均热炉连通；所述均热炉出风通道还分别与若干均热炉及大气连通；所述预热室内设有用于气体流通导向的导流装置。本实用新型的金属铸锭的节能余热利用装置，可对金属铸锭在热处理过程中产生的热量进行最大化利用，可节约能源，降低成本。

Description

一种金属铸锭的节能余热利用装置

技术领域

本实用新型涉及金属铸锭的预热技术领域，更具体地，涉及一种金属铸锭的节能余热利用装置。

背景技术

目前均热炉完成均热处理后，在降温过程中，采用的是吸入室外的冷风给炉内的铝板锭冷却，然后再把炉内热量排到室外的方式处理。这样的方式就会存在着以下几个问题：高温热处理完成的铝板锭需要强制冷却到可以出炉的温度，这过程有大量的能量损失；高温的炉气直接排放室外会加剧环境的温室效应；另外传统的铝材进行预热是采用燃气产生的烟气的余热，通过交换器加热冷水等其它介质或加热其它同等低温工艺热处理炉进行预热，此种余热利用效率不高且可操作性不强。

现有专利公开了一种利用余热进行预热的退火炉，包括预热箱、加热箱、均热箱、冷却箱以及循环风机，利用循环风机将冷却箱的热量对预热箱进行预热，进而最大幅度的利用燃料或电能的能源利用率，降低能源消耗，为企业节省能源成本。该技术方案利用加热箱的余热进行预热，但在预热过程中，无法确保预热均匀，可能会出现局部区域温度高，局部区域温度低的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种金属铸锭的节能余热利用装置，可克服预热不均匀现象，对金属铸锭在热处理过程中产生的热量进行最大化利用，可节约能源，降低成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型还提供一种应用于如上所述的金属铸锭的节能余热利用装置，包括若干均热炉、预热室、气体循环通道，所述气体循环通道包括均热炉出风通道、预热室进风通道、预热室出风通道，所述预热室进风通道一端与所述均热炉出风通道连通，另一端与所述预热室连通；所述预热室出风通道一端与预热室连通，另一端与若干均热炉连通；所述均热炉出风通道还分别与若干均热炉及大气连通；所述预热室内设有用于气体流通导向的导流装置。

本实用新型的金属铸锭的节能余热利用装置通过气体循环通道将若干均热炉与预热室连通，具体地，通过均热炉出风通道与若干均热炉连通，而同时也与预热室进风通道连通，预热室进风通道与预热室连通，从均热炉出来的热气途经均热炉出风通道及预热室进风通道后进入预热室中；热气在预热室内与待预热的金属铸锭进行热交换后变成冷气，通过预热室出风通道流入均热炉中，对均热炉中热处理完毕的金属铸锭进行冷却。而均热炉出风通道同时也与大气连通，在预热室中无需进行对金属铸锭的预热时，可直接将气体排出到大气中。导流装置可以使预热室内进行良好的导流，使不同位置的金属铸锭的均能具有较好的预热效果。

本实用新型通过两个主要的余热利用阶段依次对待预热的金属铸锭进行预热处理，第一个预热阶段是在热处理完毕后利用均热炉与预热室通过气体循环通道进行热交换，使均热炉中的热气进入预热室使待预热的金属铸锭进行预热，通过待预热的金属铸锭在加热过程中的热交换，使热气降温为冷气，然后使预热室中的冷气通过气体循环通道进入均热炉对热处理完毕的金属铸锭进行热传递，使其降温冷却；第二个预热阶段是通过将热处理完毕的金属铸锭与待热处理的金属铸锭放置在同一个密闭的狭小空间，通过近距离的热交换，使待预热的金属铸锭升温，同时使热处理完毕的金属铸锭降温；针对待预热的金属铸锭而言，两个预热阶段的热源是不同的，而且两个预热阶段的热源的远近也不同，因此，两个预热阶段的热交换的效率是不同的。而试验数据表明，在第二个预热阶段的热交换效率远高于第一阶段的热交换效率。在这个余热利用的过程中，不仅使待预热的金属铸锭得以加热升温，为后续下一步的热处理作准备，同时使已经热处理完毕的金属铸锭得以迅速降温冷却，以恢复室温；对整个热处理的余热进行了最大化的利用。导流装置在两个预热阶段中均可起良好的导流作用，进一步提高预热效率。本文所指的金属铸锭包括但不限于铝铸锭。

优选地，在均热炉出风通道与大气连通的出口处设有排气阀门，在预热室进风通道上设有进风阀门，在预热室出风通道上设有出风阀门。

优选地，在所述预热室进风通道靠近预热室的端部设有风机。

优选地，所述均热炉为两个，包括第一均热炉与第二均热炉，所述预热室设于所述第一均热炉与所述第二均热炉中间或第一均热炉、第二均热炉、预热室依次设置。

优选地，所述均热炉出风通道包括第一均热炉出风通道与第二均热炉出风通道，所述第一均热炉出风通道分别与第一均热炉、预热室进风通道及大气连通；所述第二均热炉出风通道分别与第二均热炉、预热室进风通道及大气连通；所述排气阀门包括设于第一均热炉出风通道的第一排气阀门与设于第二均热炉出风通道的第二排气阀门。

优选地，所述预热室进风通道包括第一预热室进风通道与第二预热室进风通道，所述第一预热室进风通道一端与第一均热炉出风通道连通，另一端与预热室连通；所述第二预热室进风通道一端与第二均热炉出风通道连通，另一端与预热室连通；所述进风阀门包括设于第一预热室进风通道的第一进风阀门与设于第二预热室进风通道的第二进风阀门。

优选地，所述预热室出风通道包括第一预热室出风通道与第二预热室出风通道，所述第一预热室出风通道一端与预热室连通，另一端与第一均热炉连通；所述第二预热室出风通道一端与预热室连通，另一端与第二均热炉连通；所述出风阀门包括设于第一预热室出风通道的第一出风阀门与设于第二预热室出风通道的第二出风阀门。

优选地，所述导流装置设有中空腔体，在导流装置上设有若干个导流口，导流口使导流装置内外连通。

优选地，在预热室内还设有用于放置金属铸锭的支撑架，所述支撑架为若干层，在相邻的两层之间还设有通风管道。

优选地，所述导流口与所述通风管道口对齐。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过对金属铸锭进行热处理后，利用两个阶段的热交换，实现对待预热的金属铸锭的预热及对热处理完毕的金属铸锭的降温冷却，使热量得到合理的充分的利用，既可提高资源的利用率，同时又可以避免高温的气体直接从均热炉中排向大气，可减少环境的温室效应；而且相比传统的通过交换器加热冷水等其它介质或加热其它同等低温工艺热处理炉，进一步增强了余热利用效率；预热后的金属铸锭可直接进入下一轮的热处理，也可缩短下一轮的热处理时间，提高了工作效率，还降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型一种金属铸锭的节能余热利用装置实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型一种金属铸锭的节能余热利用装置实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型一种金属铸锭的节能余热利用装置实施例3的结构示意图。

图示标记说明如下：

1、均热炉；11、第一均热炉；12、第二均热炉；2、预热室；31、均热炉出风通道；311、第一均热炉出风通道；312、第二均热炉出风通道；32、预热室进风通道；321、第一预热室进风通道；322、第二预热室进风通道；33、预热室出风通道；331、第一预热室出风通道；332、第二预热室出风通道；41、排气阀门； 411、第一排气阀门；412、第二排气阀门；42、进风阀门；421、第一进风阀门； 422、第二进风阀门；43、出风阀门；431、第一出风阀门；432、第二出风阀门； 5、风机；6、支撑架；61、通风管道；7、导流装置。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图1所示为本实用新型一种金属铸锭的节能余热利用装置的第一实施例，包括均热炉1、预热室2、气体循环通道，气体循环通道包括均热炉出风通道31、预热室进风通道32、预热室出风通道33，预热室进风通道32一端与均热炉出风通道31连通，另一端与预热室2连通；预热室出风通道33一端与预热室2连通，另一端与均热炉1连通；均热炉出风通道31还分别与若干均热炉1及大气连通；预热室2内设有用于加速气体流通的导流装置7。

本实施例中，均热炉1与预热室2均各一个，均热炉1用于对金属铸锭进行热处理，预热室2用于利用热处理过程中的余热对下一批次的待热处理的金属铸锭进行预热，而同时在预热过程中，可以利用热传递，使已热处理完毕的金属铸锭进行降温冷却，既节约了能源，实现资源的最大化合理利用，同时，又可以使整个工艺流程有序衔接，节约了加工成本，同时提升了生产效率。预热包括两个阶段，第一个阶段是利用气体循环通道进行均热炉1与预热室2之间的气体的循环流通，通过利用不同的装置内的气体温差进行热传递第二个阶段是利用热处理完毕的金属铸锭的热量与待预热的金属铸锭之间进行近距离热传递，实现使热处理完毕的金属铸锭进行降温冷却，而待热处理的金属铸锭进行升温预热的过程。

导流装置7可以加速气体流通，在第二预热阶段，由于均热炉1与预热室2 均是，密闭的，通过导流装置7可以加速气体在预热室2内的流速，优选地，在均热炉1内也可以设置导流装置7。导流装置7可以使热处理完毕的金属铸锭与待预热的金属铸锭之间的热量传递更迅速。

作为本实用新型的其中一种实施方式，在均热炉出风通道31与大气连通的出口处设有排气阀门41，在预热室进风通道32上设有进风阀门42，在预热室出风通道33上设有出风阀门43。

排气阀门41用于控制均热炉1与大气是否连通，进风阀门42用于控制预热室进风通道32与均热炉出风通道31是否连通，出风阀门43用于控制预热室出风通道33与均热炉1是否连通；进一步地，排气阀门41设置在均热炉1出风通风距离均热炉1的远端；在进行热处理过程中，排气阀门41与出风阀门43是关闭的，使均热炉1的气流集中，便于均热炉1迅速升温，进行热处理；在第一预热阶段，排气阀门41是关闭的，进风阀门42与出风阀门43是开启的，使均热炉1的热气通过均热炉出风通道31进入预热室进风通道32进而进入预热室2，与预热室2内的待预热的金属铸锭进行热交换后，从预热室出风通道33回到均热炉1中，形成气流循环通道；在第二个预热阶段，排气阀门41、进风阀门42、出风阀门43均是关闭的，使均热炉1与预热室2均形成各自的密闭空间，使均热炉1内的热处理完毕的金属铸锭与待预热的金属铸锭，以及使预热室2内的热处理完毕的金属铸锭与待预热的金属铸锭分别进行热传递，实现对余热更好的利用；当只需要对金属铸锭进行热处理但无需对金属铸锭进行预热时，在热处理完毕后，开启排气阀门41，关闭进风阀门42与出风阀门43，使均热炉1中的热气直接通过均热炉出风通道31排向大气，以实现均热炉1内的降温。

作为本实用新型的其中一种实施方式，在预热室进风通道32靠近预热室2 的端部设有风机5。

风机5可以加强气流速度，使第一预热阶段的效率更高；优选地，在预热室进风通道32口与预热室出风通道33口均设有风机5，以更进一步加快气流速度。

作为本实用新型的其中一种实施方式，导流装置7设有中空腔体，在导流装置7上设有若干个导流口，导流口使导流装置7内外连通。

导流装置7具有气体导流作用，使预热室2内的气体能够更好地流通，使位于不同位置的金属铸锭都能预热均匀。风机5将气体吹入导流装置7内，再通过导流口向各个位置流出。

作为本实用新型的其中一种实施方式，在预热室2内还设有至少两个用于放置金属铸锭的支撑架6，支撑架6为若干层，在相邻的两层之间还设有通风管道 61；导流装置7设于两个支撑架6中间。

支撑架6既可以用于对金属铸锭进行支撑，同时又可以通过通风管道61加速气体流通，使相邻的上下两个金属铸锭之间的吸热效果更好；支撑架6与预热室2可以是可拆卸连接的，在预热室2内设有对支撑架6的限位装置，支撑架6 可以先在预热室2外放置，将金属铸锭先堆垛码放好在支撑架6上再将支撑架6 放置到预热室2内，而且在转移待预热的金属铸锭时也便于方便快捷的转移，可以进一步提升工作效率。

作为本实用新型的其中一种实施方式，导流口与通风管道61口对齐。

从导流口出来的气体通过通风管道61散发，使金属铸锭的不同位置均可以受热，使金属铸锭的受热更均匀，进一步提升预热效果。

实施例2

如图2所示为本实用新型一种金属铸锭的节能余热利用装置的第二实施例，本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，第一均热炉11、第二均热炉12、预热室2依次设置。

进一步地，均热炉出风通道31包括第一均热炉出风通道311与第二均热炉出风通道312，第一均热炉出风通道311分别与第一均热炉11、预热室进风通道 32及大气连通；第二均热炉出风通道312分别与第二均热炉12、预热室进风通道32及大气连通；排气阀门41包括设于第一均热炉出风通道311的第一排气阀门411与设于第二均热炉出风通道312的第二排气阀门412。

本实施例与实施例1相比，增设了一个均热炉1，能明显提升预热的效率。

实施例3

如图3所示为本实用新型一种金属铸锭的节能余热利用装置的第三实施例，本实施例与实施例2类似，所不同之处在于，均热炉1为两个，包括第一均热炉 11与第二均热炉12，预热室2设于第一均热炉11与第二均热炉12中间。

将预热室2设置在第一均热炉11与第二均热炉12之间，可以缩短第一均热炉11及第二均热炉与预热室2之间的气体循环通道的距离，减少气体在流通过程中的热量损失，更多地使热量得到充分的利用，而且，将一个预热室2同时与第一均热炉11及第二均热炉12进行连通，可以提升预热的速率。

在均热炉出风通道31包括第一均热炉出风通道311与第二均热炉出风通道 312的基础之上，预热室进风通道32包括第一预热室进风通道321与第二预热室进风通道322，第一预热室进风通道321一端与第一均热炉出风通道311连通，另一端与预热室2连通；第二预热室进风通道322一端与第二均热炉出风通道 312连通，另一端与预热室2连通；进风阀门42包括设于第一预热室进风通道 321的第一进风阀门421与设于第二预热室进风通道322的第二进风阀门422。

进一步地，预热室出风通道33包括第一预热室出风通道331与第二预热室出风通道332，第一预热室出风通道331一端与预热室2连通，另一端与第一均热炉11连通；第二预热室出风通道332一端与预热室2连通，另一端与第二均热炉12连通；出风阀门43包括设于第一预热室出风通道331的第一出风阀门 431与设于第二预热室出风通道332的第二出风阀门432。

使用方法：

在第一个预热阶段，关闭第一排气阀门411与第二排气阀门412，打开第一进风阀门421与第二进风阀门422，第一出风阀门431与第二出风阀门432，使第一均热炉11内的热气通过第一均热出风通道311后途经第一预热室进风通道 321进入预热室2，第二均热炉12内的热气通过第二均热出风通道312后途经第二预热室进风通道322进入预热室2，进行热交换，在热交换后部分气体经过第一出风阀门431从第一预热室出风通道331回到第一均热炉11，部分气体经过第二出风阀门432从第二预热室出风通道332回到第二均热炉12。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属铸锭的节能余热利用装置，其特征在于，包括若干均热炉(1)、预热室(2)、气体循环通道，所述气体循环通道包括均热炉出风通道(31)、预热室进风通道(32)、预热室出风通道(33)，所述预热室进风通道(32)一端与所述均热炉出风通道(31)连通，另一端与所述预热室(2)连通；所述预热室出风通道(33)一端与预热室(2)连通，另一端与若干均热炉(1)连通；所述均热炉出风通道(31)还分别与若干均热炉(1)及大气连通；所述预热室(2)内设有用于气体流通导向的导流装置(7)。

2.根据权利要求1所述的金属铸锭的节能余热利用装置，其特征在于，在均热炉出风通道(31)与大气连通的出口处设有排气阀门(41)，在预热室进风通道(32)上设有进风阀门(42)，在预热室出风通道(33)上设有出风阀门(43)。

3.根据权利要求2所述的金属铸锭的节能余热利用装置，其特征在于，在所述预热室进风通道(32)靠近预热室(2)的端部设有风机(5)。

4.根据权利要求3所述的金属铸锭的节能余热利用装置，其特征在于，所述均热炉(1)为两个，包括第一均热炉(11)与第二均热炉(12)，所述预热室(2)设于所述第一均热炉(11)与所述第二均热炉(12)中间或第一均热炉(11)、第二均热炉(12)、预热室(2)依次设置。

5.根据权利要求4所述的金属铸锭的节能余热利用装置，其特征在于，所述均热炉出风通道(31)包括第一均热炉出风通道(311)与第二均热炉出风通道(312)，所述第一均热炉出风通道(311)分别与第一均热炉(11)、预热室进风通道(32)及大气连通；所述第二均热炉出风通道(312)分别与第二均热炉(12)、预热室进风通道(32)及大气连通；所述排气阀门(41)包括设于第一均热炉出风通道(311)的第一排气阀门(411)与设于第二均热炉出风通道(312)的第二排气阀门(412)。

6.根据权利要求4所述的金属铸锭的节能余热利用装置，其特征在于，所述预热室进风通道(32)包括第一预热室进风通道(321)与第二预热室进风通道(322)，所述第一预热室进风通道(321)一端与第一均热炉出风通道(311)连通，另一端与预热室(2)连通；所述第二预热室进风通道(322)一端与第二均热炉出风通道(312)连通，另一端与预热室(2)连通；所述进风阀门(42) 包括设于第一预热室进风通道(321)的第一进风阀门(421)与设于第二预热室进风通道(322)的第二进风阀门(422)。

7.根据权利要求6所述的金属铸锭的节能余热利用装置，其特征在于，所述预热室出风通道(33)包括第一预热室出风通道(331)与第二预热室出风通道(332)，所述第一预热室出风通道(331)一端与预热室(2)连通，另一端与第一均热炉(11)连通；所述第二预热室出风通道(332)一端与预热室(2)连通，另一端与第二均热炉(12)连通；所述出风阀门(43)包括设于第一预热室出风通道(331)的第一出风阀门(431)与设于第二预热室出风通道(332)的第二出风阀门(432)。

8.根据权利要求1至7任一项所述的金属铸锭的节能余热利用装置，其特征在于，所述导流装置(7)设有中空腔体，在导流装置(7)上设有若干个导流口，导流口使导流装置(7)内外连通。

9.根据权利要求8所述的金属铸锭的节能余热利用装置，其特征在于，在预热室(2)内还设有至少两个用于放置金属铸锭的支撑架(6)，所述支撑架(6)为若干层，在相邻的两层之间还设有通风管道(61)；所述导流装置(7)设于两个支撑架(6)中间。

10.根据权利要求9所述的金属铸锭的节能余热利用装置，其特征在于，所述导流口与所述通风管道(61)口对齐。

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