CN219037627U - 一种单储热式双循环燃气熔炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单储热式双循环燃气熔炉，涉及熔炼炉技术领域，解决了现有的熔炼炉加热时所产生的高温烟气不加以利用便直接排放，不仅会导致大量热能的浪费，而且还会导致空气污染以及燃料的浪费的问题，其技术方案要点是，包括：燃烧装置；第一保温室，其与燃烧装置连通；熔炼容器，其设置于第一保温室内；第二保温室，其一端与第一保温室连通，其另一端与燃烧装置连通；蓄热体，其设置于第二保温室，其与燃烧装置连通；本实用新型利用第一保温室内的高温烟气对第二保温室内的蓄热体进行加热，以利用高温烟气对外界空气进行加热，高温烟气能够重新进入燃烧装置中进行二次燃烧，以提高本方案的燃烧效率。

Description

一种单储热式双循环燃气熔炉

技术领域

本实用新型涉及熔炼炉技术领域，特别涉及一种单储热式双循环燃气熔炉。

背景技术

金属熔炼炉为热工炉的一种，它是能完成将金属材料及其它辅助材料投入加热炉溶化并调质，炉料在高温(1300～1600K)炉内物料发生一定的物理、化学变化，并产出粗金属或金属富集物和炉渣的火法冶金过程的热工炉。

现在市面上的熔炼炉多为单独一个炉体结构，而现有的熔炼炉一般需要通过燃烧装置点燃可燃气体来对熔炼炉进行加热，而可燃气体在燃烧过程中所产生的高温烟气一般通过直接或间接排放，而该高温烟气中往往还夹杂着尚未完全燃烧的可燃气体，因此高温烟气不加以利用便直接排放不仅会导致大量热能的浪费，而且还会导致空气污染以及燃料的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单储热式双循环燃气熔炉，本实用新型利用第一保温室内的高温烟气对第二保温室内的蓄热体进行加热，以利用高温烟气对外界空气进行加热，进而便于提高燃烧装置的燃烧效率；第一保温室内的高温烟气能够重新进入燃烧装置中进行二次燃烧，以提高燃烧效率，进而能够有效地提高本方案的热加工能效。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种单储热式双循环燃气熔炉，包括：

燃烧装置，其能够输出热量；

第一保温室，其与所述燃烧装置连通，其能够接收所述燃烧装置输出的热量；

熔炼容器，其具有能够进行热交换的第一导热表面，其设置于所述第一保温室内，且所述第一导热表面位于所述第一保温室内，其用于熔炼金属；

第二保温室，其一端与所述第一保温室连通，其另一端与所述燃烧装置连通；

蓄热体，其具有能够进行热交换的第二导热表面，其设置于所述第二保温室内，且所述第二导热表面位于所述第二保温室内，其与所述燃烧装置连通，其能够对外界空气进行热交换后输送至所述燃烧装置。

由于熔炼容器进行热交换的第一导热表面位于第一保温室，而第一保温室能够使燃烧装置输出的热量尽可能地用于与第一导热表面进行热交换，以提高本方案中熔炼容器的加热效率；其次，第一保温室内的高温烟气能够流入第二保温室，并对第二保温室内的蓄热体进行加热，而蓄热体能够接入外界空气，以利用高温烟气对外界空气进行加热，进而便于提高燃烧装置的燃烧效率；再次，由于第一保温室与第二保温室与燃烧装置连通，因此第一保温室内的高温烟气能够重新进入燃烧装置中进行二次燃烧，以提高燃料的燃烧效率；由此可见，本方案通过对高温烟气中的热量以及其未完全燃烧部分的重新利用，进而能够有效地提高本方案的热加工能效。

在一些具体实施方式中，所述第一保温室具有第一进风口和第一出风口，所述第二保温室具有第二进风口和第二出风口，所述第一出风口与所述第二进风口连通，所述第一进风口与所述第二出风口连通。

由此，本方案提供了一种第一保温室与第二保温室之间的具体连通结构。

在一些具体实施方式中，包括：

第一管路；

所述燃烧装置具有第三进风口，所述第三进风口与所述第二出风口通过所述第一管路连通。

由此，本方案提供了一种第二保温室与燃烧装置的具体连接方式。

在一些具体实施方式中，所述蓄热体包括：

筒体，其具有密封腔，所述第二导热表面形成于所述筒体的外表面；

所述密封腔具有第四进风口和第四出风口，所述第四出风口与所述第一管路连通；

第一换热结构，其设置于所述密封腔的内侧壁；

第二换热结构，其设置于所述密封腔的中部；

所述第一换热结构与所述第二换热结构之间形成有蓄热通道，所述第四进风口与所述第四出风口分别连通设置于所述蓄热通道的两端。

由此，本方案提供了一种蓄热体的具体结构构造，由于密封腔能够接入外界空气，因此当高温烟气进入第二保温室后，第二保温室通过第二导热表面对筒体及其密封腔内的室温外界空气进行热交换，使外界空气的温度得到提高，以提高燃烧装置的燃烧效率，进而降低本方案的能耗；通过将第四进风口和第四出风口分别设置于蓄热通道的两端，以使得本方案能够通过增加外界空气在密封腔内的流动路径，以便于提高高温烟气对外界空气加热效率。

在一些具体实施方式中，所述蓄热体还包括：

分隔结构，其设置于所述筒体内，且分隔式布置于所述第四进风口与所述第四出风口之间。

由此，本方案提供了一种能够使外界空气在密封腔内能够流经整个蓄热通道的具体结构构造，以使得高温烟气能够充分地对密封腔内的外界空气传递热量，以提高燃烧装置的燃烧效率。其次，分隔结构简单实用，其能够便于蓄热体的生产加工。

在一些具体实施方式中，包括：

过滤组件，其能够对外界空气进行过滤；

新风风机，其输入端与所述过滤组件连接，其输出端与所述第四进风口连通，其能够将所述过滤组件过滤后的新风引入所述第四进风口。

由此，过滤组件先将外界空气进行过滤，然后通过新风风机引入至第四进风口，进而实现为密封腔引入外界空气。

在一些具体实施方式中，包括：

第二管路；

第三保温室，其设置于所述第二保温室上，其与所述第二保温室通过所述第二管路连通；

流通风机，其设置于所述第三保温室内，其出风口与所述燃烧装置连通，其能够将所述第三保温室内的气体引入所述燃烧装置。

由此，第三保温室上设有压力开关组件；当第三保温室内气压到达阈值后，压力开关组件在气压的作用下打开；当第三保温室内气压低于阈值后，压力开关组件关闭。流通风机能够为第三保温室内的气体提供流动动力。

在一些具体实施方式中，所述第二换热结构包括换热连接体，其设置于所述密封腔的中部，其端部沿着所述筒体轴向延伸至连接于所述密封腔的轴向端部，所述第二管路设置于所述连接体内。

由此，本方案的第二管路为形成于换热连接体中的通孔结构，因此本方案无需再额外考虑铺设常规管路结构的设置方式，本方案具有结构简单、便于生产制造的特点，而且由于本方案的第二管路与第二换热结构成一体，因此高温烟气经过第二管路时还能够对第二换热结构进行热交换，以进一步提高高温烟气热能的利用效率。

在一些具体实施方式中，所述第一换热结构包括：

第一换热部，其数量为若干个且设置于所述密封腔的周向侧壁，其端部延伸至连接于所述密封腔的轴向端部，其与所述第二换热结构相互交错设置，其能够将所述第二导热表面的热量传导至所述密封腔内。

由此，本方案提供了一种第一换热结构的具体结构构造，第一换热部的截面呈长方形。

在一些具体实施方式中，所述第二换热结构包括：

第二换热部，其数量为若干个且设置于所述密封腔的中部内壁，其端部延伸至连接于所述密封腔的轴向端部，其与所述第一换热结构相互交错设置。

由此，本方案提供了一种第二换热结构的具体结构构造，第二换热部的截面呈长方形。

综上所述，本实用新型利用第一保温室内的高温烟气对第二保温室内的蓄热体进行加热，以利用高温烟气对外界空气进行加热，进而便于提高燃烧装置的燃烧效率；第一保温室内的高温烟气能够重新进入燃烧装置中进行二次燃烧，以提高燃烧效率，进而能够有效地提高本方案的热加工能效。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是本实施例的另一视角的结构示意图；

图3是本实施例的另一视角的结构示意图；

图4是图3中A-A处的半剖结构示意图；

图5是图3中B-B处的半剖结构示意图；

图6是本实施例的另一视角的结构示意图；

图7图6中C-C处的放大图；

图8是图7中D处的放大图；

图9是本实施例中蓄热体的半剖结构示意图。

附图标记：1、第一保温室；100、金属层；101、防火保温层；102、耐火混凝土结构层；11、第一进风口；12、第一出风口；2、第二保温室；3、第三保温室；31、压力开关组件；4、燃烧装置；41、第三进风口；42、可燃气体入口；5、熔炼容器；50、第一导热表面；6、蓄热体；60、第二导热表面；61、筒体；610、密封腔；610a、第四进风口；610b、第四进风管路；610c、第四出风口；610d、第四出风管路；62、第一换热结构；621、第一换热部；622、第一换热间距；623、第一换热开口；63、第二换热结构；631、第二换热部；632、第二换热间距；633、换热连接体；633a、第二管路；634、第二换热开口；64、蓄热通道；65、分隔结构；7、第一管路；8、过滤组件；9、新风风机；10、流通风机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

如图1至图8所示，一种单储热式双循环燃气熔炉，包括：

燃烧装置4，其能够输出热量；在本实施例中，燃烧装置4为燃气机，其通过燃烧可燃气体来输出热量，该可燃气体能够是天然气，但不仅限于此，可燃气体还能够是液化石油气等。

第一保温室1，其与燃烧装置4连通，其能够接收燃烧装置4输出的热量；

熔炼容器5，其具有能够进行热交换的第一导热表面50，其设置于第一保温室1内，且第一导热表面50位于第一保温室1内，其用于熔炼金属；优选地，本实施例中的熔炼容器5为石墨坩埚。

第二保温室2，其一端与第一保温室1连通，其另一端与燃烧装置4连通；如图4和图5所示，在本实施例中，第一保温室1、第二保温室2以及第三保温室3均由三层结构组成，具体地，该三层结构从外到内依次为金属层100、防火保温层101以及耐火混凝土结构层102，其中，金属层100为铁材质制成，防火保温层101为防火保温棉，耐火混凝土结构层102由耐火砖以及耐火混凝土堆砌而成。耐火混凝土结构能够抵御燃烧装置4所喷出的火焰，防火保温层101能够减少热量的散失。

蓄热体6，其具有能够进行热交换的第二导热表面60，其设置于第二保温室2内，且第二导热表面60位于第二保温室2内，其与燃烧装置4连通，其能够对外界空气进行热交换后输送至燃烧装置4。优选地，蓄热体6由铁质金属制成，因此其外表面能够进行热交换。优选地，在本实施例中，蓄热体6的底部铺垫有若干块耐火混凝土结构，使蓄热体6与第二保温室2之间留有间距，以便于高温烟气对蓄热体的第二导热表面60进行热交换。

第一保温室1具有第一进风口11和第一出风口12，第二保温室2具有第二进风口和第二出风口，第一出风口12与第二进风口连通，第一进风口与第二出风口连通。由此，本方案提供了一种第一保温室1与第二保温室2之间的具体连通结构。优选地，燃烧装置4设置于第一进风口11上。

本实施例还包括第一管路7，其为常规的金属管道，其设置于第一保温室1与第二保温室2的旁侧。

具体地，燃烧装置4具有第三进风口41、可燃气体入口42，可燃气体入口42能够外接可燃气体气源，第三进风口41与第二出风口通过第一管路7连通。由此，本方案提供了一种第二保温室2与燃烧装置4的具体连接方式。

在本实施例中，蓄热体6包括：筒体61、第一换热结构62、第二换热结构63，具体如下：

筒体61，其具有密封腔610，其外表面具有第二导热表面60；

密封腔610具有第四进风口610a和第四出风口610c，第四出风口610c与第一管路7连通；

第一换热结构62，其设置于密封腔610的内侧壁；

第二换热结构63，其设置于密封腔610的中部；

第一换热结构62与第二换热结构63之间形成有蓄热通道64，其一端延伸至筒体61的内底壁，其另一端延伸至筒体61的顶部(第三保温室3)，第四进风口610a与第四出风口610c分别连通设置于蓄热通道64的两端，使得分隔结构62分隔式设置于第四进风口610a与第四出风口610c之间。

由此，本方案提供了一种蓄热体6的具体结构构造，由于密封腔610能够接入外界空气，因此当高温烟气进入第二保温室2后，第二保温室2通过第二导热表面60对筒体61及其密封腔610内的室温外界空气进行热交换，使外界空气的温度得到提高，以提高燃烧装置4的燃烧效率，进而降低本方案的能耗；通过将第四进风口610a和第四出风口610c分别设置于蓄热通道64的两端，以使得本方案能够通过增加外界空气在密封腔610内的流动路径，以便于提高高温烟气对外界空气加热效率。

优选地，本实施例还包括：

第四进风管路610b，其穿设于所述第二保温室2，其与所述第四进风口610a连通；

第四出风管路610d，其穿设于所述第二保温室2，其与所述第四出风口610c连通。其中，第四进风管路610b和第四出风管路610d均为金属气管，但不仅限于此，其还能够是其他常规的导管。

在本实施例中，蓄热体6还包括分隔结构65，其设置于筒体61内，且分隔式布置于第四进风口610a与第四出风口610c之间。

由此，本方案提供了一种能够使外界空气在密封腔610内能够流经整个蓄热通道64的具体结构构造，以使得高温烟气能够充分地对密封腔610内的外界空气传递热量，以提高燃烧装置4的燃烧效率。其次，分隔结构65简单实用，其能够便于蓄热体6的生产加工。第二保温室2能够接入一定量的高温烟气，以减少高温烟气在对第二导热表面60进行热交换时所造成的热量损失，以便于进一步提高本方案的热回收效率。第四进风管路610b能够用于外接待加热的气体，第四出风管路610d能够用于输出加热后的气体。

优选地，本实施例还包括过滤组件8，其能够对外界空气进行过滤；具体地，过滤组件8为空气过滤器，但不仅限于此，其还能够是其他常规的过滤设备。

新风风机9，其输入端与过滤组件8连接，其输出端与第四进风口610a连通，其能够将过滤组件8过滤后的新风引入第四进风口610a。由此，过滤组件8先将外界空气进行过滤，然后通过新风风机9引入至第四进风口610a，进而实现为密封腔610引入外界空气。优选地，新风风机9为常规的鼓风机。

在本实施例中，还包括第二管路633a；

第三保温室3，其设置于第二保温室2上，其与第二保温室2通过第二管路633a连通；

流通风机10，其设置于第三保温室3内，其出风口与燃烧装置4连通，其能够将第三保温室3内的气体引入燃烧装置4。

由此，第三保温室3上设有压力开关组件31；当第三保温室3内气压到达阈值后，压力开关组件31在气压的作用下打开；当第三保温室3内气压低于阈值后，压力开关组件31关闭。流通风机10能够为第三保温室3内的气体提供流动动力，优选地，流通风机10为涡壳式风机。在本实施例中，压力开关组件31为泄压阀。

如图8所示，第二换热结构63包括换热连接体633，其设置于密封腔610的中部，其端部沿着筒体61轴向延伸至连接于密封腔610的轴向端部，第二管路633a设置于连接体内。由此，本方案换热连接体633呈圆柱型结构，本方案的第二管路633a为形成于换热连接体633中的通孔结构，因此本方案无需再额外考虑铺设常规管路结构的设置方式，本方案具有结构简单、便于生产制造的特点，而且由于本方案的第二管路633a与第二换热结构63成一体，因此高温烟气经过第二管路633a时还能够对第二换热结构63进行热交换，以进一步提高高温烟气热能的利用效率。

如图9所示，第一换热结构62开设有第一换热开口623，第二换热结构63开设有第二换热开口634，沿着重力方向，第一换热开口623位于第二换热开口634的上方，由此，第一换热开口623与第二换热开口634相互交错布置。高温烟气在第一换热开口623与第二换热开口634上流动的路径呈波浪型，因此可是的高温烟气能够充分地与第一换热结构62和第二换热结构63进行热交换，以提高热交换的效率。

具体地，第一换热结构62包括：第一换热部621，其数量为若干个且设置于密封腔610的周向侧壁，其端部延伸至连接于密封腔610的轴向端部，其能够将第二导热表面60的热量传导至密封腔610内。由此，本方案提供了一种第一换热结构62的具体结构构造，第一换热部621的截面呈长方形。

具体地，第二换热结构63包括：第二换热部631，其数量为若干个且设置于密封腔610的中部内壁，其端部延伸至连接于密封腔610的轴向端部；相邻两个第二换热部631之间留有第二换热间距632。

优选地，相邻两个第一换热部621之间留有第一换热间距622，第一换热部621与第二换热结构63中的第二换热部631相互交错设置；第二换热部631在往远离筒体61中轴线的延伸方向位于第一换热间距622之间。

具体地，第二换热部631与第一换热结构62中的第一换热部621相互交错设置，即第一换热部621在往靠近筒体61中轴线的延伸方向位于第二换热间距632之间，因此可使得蓄热通道64的路径呈若干段Z字型拼接而成，气体从第四进风管路610b进入蓄热通道64后能够不断地与第一换热结构62、第二换热结构63、筒体61内壁、换热连接体633进行接触，进而能够有效地提高热交换的效率。由此，本方案提供了一种第二换热结构63的具体结构构造，第二换热部631的截面呈长方形。

在本实施例中，第一换热部621与第二换热部631为铁质金属，因此其自身能够进行热交换。优选地，第一换热部621的数量为三个，第二换热部631的数量为两个。

工作过程

在新风风机9的作用下，经过过滤组件8过滤的外界空气从第四进风口610a进入密封腔610内，并沿着蓄热通道64流动，最后从第四出风口610c流出；

燃烧装置4在第一进风口11处燃烧可燃气体，以对熔炼容器5的第一导热表面50进行加热，同时燃烧装置4所产生的高温烟气会充满第一保温室1；

随后，高温烟气经过第一出风口12后，从第二进风口进入第二保温室2内；此时，第二保温室2内的高温烟气对蓄热体6的第二导热表面60进行加热，以对蓄热体6内的外界空气加热，使得第四出风口610c流出具有一定热量的外界空气；

同时，在流通风机10的作用下，第二保温室2内的高温烟气经过第二管路633a、第三保温室3后流出，并与此前第四出风口610c流出的外界空气进行混合，即形成有双循环气体流路，最后两者同时进入燃烧装置4内与可燃气体混合并燃烧。

有益效果

由于熔炼容器5进行热交换的第一导热表面50位于第一保温室1，而第一保温室1能够使燃烧装置4输出的热量尽可能地用于与第一导热表面50进行热交换，以提高本方案中熔炼容器5的加热效率；其次，第一保温室1内的高温烟气能够流入第二保温室2，并对第二保温室2内的蓄热体6进行加热，而蓄热体6能够接入外界空气，以利用高温烟气对外界空气进行加热，进而便于提高燃烧装置4的燃烧效率；再次，由于第一保温室1与第二保温室2与燃烧装置4连通，因此第一保温室1内的高温烟气能够重新进入燃烧装置4中进行二次燃烧，以提高燃料的燃烧效率；由此可见，本方案通过对高温烟气中的热量以及其未完全燃烧部分的重新利用，进而能够有效地提高本方案的热加工能效。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种单储热式双循环燃气熔炉，其特征在于，包括：

燃烧装置，其能够输出热量；

第一保温室，其与所述燃烧装置连通，其能够接收所述燃烧装置输出的热量；

熔炼容器，其具有能够进行热交换的第一导热表面，其设置于所述第一保温室内，且所述第一导热表面位于所述第一保温室内，其用于熔炼金属；

第二保温室，其一端与所述第一保温室连通，其另一端与所述燃烧装置连通；

蓄热体，其具有能够进行热交换的第二导热表面，其设置于所述第二保温室内，且所述第二导热表面位于所述第二保温室内，其与所述燃烧装置连通，其能够对外界空气进行热交换后输送至所述燃烧装置。

2.根据权利要求1所述的一种单储热式双循环燃气熔炉，其特征在于，所述第一保温室具有第一进风口和第一出风口，所述第二保温室具有第二进风口和第二出风口，所述第一出风口与所述第二进风口连通，所述第一进风口与所述第二出风口连通。

3.根据权利要求2所述的一种单储热式双循环燃气熔炉，其特征在于，包括：

第一管路；

所述燃烧装置具有第三进风口，所述第三进风口与所述第二出风口通过所述第一管路连通。

4.根据权利要求1所述的一种单储热式双循环燃气熔炉，其特征在于，所述蓄热体包括：

筒体，其具有密封腔，所述第二导热表面形成于所述筒体的外表面；

所述密封腔具有第四进风口和第四出风口，所述第四出风口与所述燃烧装置连通；

第一换热结构，其设置于所述密封腔的内侧壁；

第二换热结构，其设置于所述密封腔的中部；

所述第一换热结构与所述第二换热结构之间形成有蓄热通道，所述第四进风口与所述第四出风口分别连通设置于所述蓄热通道的两端。

5.根据权利要求4所述的一种单储热式双循环燃气熔炉，其特征在于，所述蓄热体还包括：

分隔结构，其设置于所述筒体内，且分隔式布置于所述第四进风口与所述第四出风口之间。

6.根据权利要求4所述的一种单储热式双循环燃气熔炉，其特征在于，包括：

过滤组件，其能够对外界空气进行过滤；

新风风机，其输入端与所述过滤组件连接，其输出端与所述第四进风口连通，其能够将所述过滤组件过滤后的新风引入所述第四进风口。

7.根据权利要求4所述的一种单储热式双循环燃气熔炉，其特征在于，包括：

第二管路；

第三保温室，其设置于所述第二保温室上，其与所述第二保温室通过所述第二管路连通；

流通风机，其设置于所述第三保温室内，其出风口与所述燃烧装置连通，其能够将所述第三保温室内的气体引入所述燃烧装置。

8.根据权利要求7所述的一种单储热式双循环燃气熔炉，其特征在于，所述第二换热结构包括换热连接体，其设置于所述密封腔的中部，其端部沿着所述筒体轴向延伸至连接于所述密封腔的轴向端部，所述第二管路设置于所述连接体内。

9.根据权利要求4所述的一种单储热式双循环燃气熔炉，其特征在于，所述第一换热结构包括：

第一换热部，其数量为若干个且设置于所述密封腔的周向侧壁，其端部延伸至连接于所述密封腔的轴向端部，其与所述第二换热结构相互交错设置，其能够将所述第二导热表面的热量传导至所述密封腔内。

10.根据权利要求4所述的一种单储热式双循环燃气熔炉，其特征在于，所述第二换热结构包括：

第二换热部，其数量为若干个且设置于所述密封腔的中部内壁，其端部延伸至连接于所述密封腔的轴向端部，其与所述第一换热结构相互交错设置。

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