專利名稱：蓄熱浸沒式等溫熔煉爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及有色金屬冶煉行業中以燃料作為熱源的熔煉爐，尤其是涉及一種適用 于鋁、鉛、鋅、鎂、銅等金屬用的蓄熱浸沒式等溫熔煉爐。
背景技術：
目前，國內外有色金屬冶煉行業中應用最廣泛的是火焰反射式熔煉爐，它利用高 溫火焰經爐頂輻射和火焰直接輻射進行加熱和熔化爐料，現多采用液體或氣體燃料。火焰 反射式熔煉爐的優點是生產能力大、加熱速度快、熔煉時間短，但缺點也十分突出。普通火 焰反射式熔煉爐的平均熱效率不到20%，排煙損失卻高達50%以上，雖然大型的熔煉爐安 裝了空氣預熱器，但由于技術、價格、壽命等原因，許多熔煉爐也只能將空氣預熱到300°C 左右，排煙溫度大都在300°C以上，仍有30%以上的熱量隨煙氣排放到大氣中；并且，在燃 料燃燒過程中，燃燒的火焰直射爐料，導致金屬氧化損失嚴重；由于爐內氣體傳熱以輻射為 主，即燃燒的火焰從燃燒器噴向爐膛對面的墻上，再反射回來，因此爐內氣體流動性較差， 導致物料受熱不均勻，爐膛四角成為死角；此外，火焰反射式熔煉爐正壓燃燒，導致火苗噴 出爐膛，造成工作場地空氣混濁且溫度偏高。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、熔體溫度和成分均勻、 無氧化燒損、熱效率高且節能環保的蓄熱浸沒式等溫熔煉爐。本發明通過以下技術方案來實現蓄熱浸沒式等溫熔煉爐包括自動控制系統、第一風/煙道、鼓風機、第一控制線 路、第一蓄熱室、第一燃燒室、第一燃料快速供斷閥、燃料供應總管道、第一保溫層、第二保 溫層、燃料供應總閥門、第二燃料快速供斷閥、第二燃燒室、第二蓄熱室、熔煉池、第二風/ 煙道、煙囪、第二控制線路、煙氣加熱管束、引風機、排煙管道、四通換向閥、供風管道、第三 控制線路、加料口、出料口、溢流口，鼓風機經供風管道與四通換向閥的a端相連；第一風/ 煙道一端與四通換向閥的d端相連，另一端與第一蓄熱室的下方相連；第二風/煙道一端與 四通換向閥的b端相連，另一端與第二蓄熱室的下方相連；第一蓄熱室和第一燃燒室位于 同一腔內，第一燃燒室處于第一蓄熱室的上方；第二蓄熱室與第二燃燒室(13)位于同一腔 內，第二燃燒室處于第二蓄熱室(14)的上方；第一蓄熱室、第一燃燒室與第二蓄熱室、第二 燃燒室二者分別位于熔煉池的兩側呈對稱布置；煙氣加熱管束懸空布置在熔煉池內，煙氣 加熱管束兩端分別與第一燃燒室和第二燃燒室相連；燃料供應總管道上布置有燃料供應總 閥門，燃料供應總閥門的兩條支路通過第一燃料快速供斷閥和第二燃料快速供斷閥分別與 第一燃燒室和第二燃燒室的上方相連；引風機經排煙管道與四通換向閥的c端相連，引風 機外接一煙囪；自動控制系統通過第一控制線路、第二控制線路和第三控制線路分別與第 一燃料快速供斷閥、第二燃料快速供斷閥和四通換向閥相連。所述位于熔煉池外的煙氣加熱管束包裹有第一保溫層和第二保溫層。所述煙氣加熱管束是管排結構。所述熔煉池設置有溢流口。本發明與現有技術相比，具有如下有益效果①位于熔煉池中的煙氣加熱管束浸沒在物料中對物料進行加熱使其熔化，使得熔 體溫度一致，成分均勻，不會形成溫度梯度和熱分層現象，熔體品質大大提高，金屬燒損小， 熔體中溶解的氣體、固體夾雜物少，形成的爐渣也明顯減少，簡化了后續在線處理工藝，提 高了坯料質量，降低了成本；②將燃燒產生的煙氣通入到煙氣加熱管束中對物料進行加熱，避免了煙氣與物料 的直接接觸，不存在金屬氧化燒損，同時大大提高了爐子的綜合熱效率，改善了能源利用 率，降低了能源消耗，減少了污染物排放；
圖1為蓄熱浸沒式等溫熔煉爐的主視示意圖；圖2為圖1的A-A半剖示意圖；圖中自動控制系統1、第一風/煙道2、鼓風機3、第一控制線路4、第一蓄熱室5、 第一燃燒室6、第一燃料快速供斷閥7、燃料供應總管道8、第一保溫層9、第二保溫層10、燃 料供應總閥門11、第二燃料快速供斷閥12、第二燃燒室13、第二蓄熱室14、熔煉池15、第二 風/煙道16、煙囪17、第二控制線路18、煙氣加熱管束19、引風機20、排煙管道21、四通換 向閥22、供風管道23、第三控制線路24、加料口 25、出料口 26、溢流口 27。
具體實施例方式對照附圖對本發明做進一步說明。如圖1、2所示，蓄熱浸沒式等溫熔煉爐包括自動控制系統1、第一風/煙道2、鼓風機3、第一控制線路4、第一蓄熱室5、第一燃燒室6、第一燃料快速供斷閥7、燃料供應總管 道8、第一保溫層9、第二保溫層10、燃料供應總閥門11、第二燃料快速供斷閥12、第二燃燒 室13、第二蓄熱室14、熔煉池15、第二風/煙道16、煙囪17、第二控制線路18、煙氣加熱管 束19、引風機20、排煙管道21、四通換向閥22、供風管道23、第三控制線路24、加料口 25、出 料口 26、溢流口 27，鼓風機3經供風管道23與四通換向閥22的a端相連；第一風/煙道2 一端與四通換向閥22的d端相連，另一端與第一蓄熱室5的下方相連；第二風/煙道16 — 端與四通換向閥22的b端相連，另一端與第二蓄熱室14的下方相連；第一蓄熱室5和第一 燃燒室6位于同一腔內，第一燃燒室6處于第一蓄熱室5的上方；第二蓄熱室14與第二燃 燒室13位于同一腔內，第二燃燒室13處于第二蓄熱室14的上方；第一蓄熱室5、第一燃燒 室6與第二蓄熱室14、第二燃燒室13 二者分別位于熔煉池15的兩側呈對稱布置；煙氣加 熱管束19懸空布置在熔煉池15內，煙氣加熱管束19兩端分別與第一燃燒室6和第二燃燒 室13相連；燃料供應總管道8上布置有燃料供應總閥門11，燃料供應總閥門11的兩條支 路通過第一燃料快速供斷閥7和第二燃料快速供斷閥12分別與第一燃燒室6和第二燃燒 室13的上方相連；引風機20經排煙管道21與四通換向閥22的c端相連，引風機20外接 一煙囪17 ；自動控制系統1通過第一控制線路4、第二控制線路18和第三控制線路24分別 與第一燃料快速供斷閥7、第二燃料快速供斷閥12和四通換向閥22相連。所述位于熔煉池15外的煙氣加熱管束19包裹有第一保溫層9和第二保溫層10。所述煙氣加熱管束19是管排結構。所述熔煉池15設置有溢流口 27。本發明的工作過程如下
從鼓風機3出來的常溫空氣由四通換向閥22切換，通過第二風/煙道16，再經第 二蓄熱室14中的蓄熱體進行預熱后，進入第二燃燒室13，同時打開第二燃料快速供斷閥 12，向預熱的空氣中噴入燃料，燃燒產生的高溫煙氣通過煙氣加熱管束19被引入到熔煉池 15中對物料進行浸沒式加熱，而后煙氣經過第一蓄熱室5并將顯熱儲存在蓄熱體中，最后 低于150°C的低溫煙氣經過四通換向閥22由引風機20引入煙囪17中再排向大氣，由此完 成一個換向周期；再將工作溫度不高的四通換向閥22以及第一燃料快速供斷閥7和第二燃 料快速供斷閥12切換到另一種工作模式，使第一蓄熱室5和第二蓄熱室14中的蓄熱體處 于蓄熱與放熱交替的工作狀態。整個過程中，第一燃料快速供斷閥7、第二燃料快速供斷閥 12和四通換向閥22動作的執行均由自動控制系統1來完成。
權利要求
一種蓄熱浸沒式等溫熔煉爐，其特征在于包括自動控制系統(1)、第一風/煙道(2)、鼓風機(3)、第一控制線路(4)、第一蓄熱室(5)、第一燃燒室(6)、第一燃料快速供斷閥(7)、燃料供應總管道(8)、第一保溫層(9)、第二保溫層(10)、燃料供應總閥門(11)、第二燃料快速供斷閥(12)、第二燃燒室(13)、第二蓄熱室(14)、熔煉池(15)、第二風/煙道(16)、煙囪(17)、第二控制線路(18)、煙氣加熱管束(19)、引風機(20)、排煙管道(21)、四通換向閥(22)、供風管道(23)、第三控制線路(24)、加料口(25)、出料口(26)、溢流口(27)，鼓風機(3)經供風管道(23)與四通換向閥(22)的a端相連；第一風/煙道(2)一端與四通換向閥(22)的d端相連，另一端與第一蓄熱室(5)的下方相連；第二風/煙道(16)一端與四通換向閥(22)的b端相連，另一端與第二蓄熱室(14)的下方相連；第一蓄熱室(5)和第一燃燒室(6)位于同一腔內，第一燃燒室(6)處于第一蓄熱室(5)的上方；第二蓄熱室(14)與第二燃燒室(13)位于同一腔內，第二燃燒室(13)處于第二蓄熱室(14)的上方；第一蓄熱室(5)、第一燃燒室(6)與第二蓄熱室(14)、第二燃燒室(13)二者分別位于熔煉池(15)的兩側呈對稱布置；煙氣加熱管束(19)懸空布置在熔煉池(15)內，煙氣加熱管束(19)兩端分別與第一燃燒室(6)和第二燃燒室(13)相連；燃料供應總管道(8)上布置有燃料供應總閥門(11)，燃料供應總閥門(11)的兩條支路通過第一燃料快速供斷閥(7)和第二燃料快速供斷閥(12)分別與第一燃燒室(6)和第二燃燒室(13)的上方相連；引風機(20)經排煙管道(21)與四通換向閥(22)的c端相連，引風機(20)外接一煙囪(17)；自動控制系統(1)通過第一控制線路(4)、第二控制線路(18)和第三控制線路(24)分別與第一燃料快速供斷閥(7)、第二燃料快速供斷閥(12)和四通換向閥(22)相連。
2.根據權利要求1所述的蓄熱浸沒式等溫熔煉爐，其特征在于所述位于熔煉池(15)外 的煙氣加熱管束(19)包裹有第一保溫層(9)和第二保溫層(10)。
3.根據權利要求1所述的蓄熱浸沒式等溫熔煉爐，其特征在于所述煙氣加熱管束(19) 是管排結構。
4.根據權利要求1所述的蓄熱浸沒式等溫熔煉爐，其特征在于所述熔煉池(15)設置有 溢流口(27)。
全文摘要
本發明公開了一種蓄熱浸沒式等溫熔煉爐，包括自動控制系統、第一蓄熱室、第一燃燒室、第二燃燒室、第二蓄熱室、熔煉池、煙氣加熱管束和四通換向閥等，第一蓄熱室和第一燃燒室位于同一腔內，第一燃燒室處于第一蓄熱室上方；第二蓄熱室與第二燃燒室位于同一腔內，第二燃燒室處于第二蓄熱室上方；第一蓄熱室、第一燃燒室與第二蓄熱室、第二燃燒室二者分別位于熔煉池兩側呈對稱布置；煙氣加熱管束懸空布置在熔煉池內，兩端分別與第一燃燒室和第二燃燒室相連。該蓄熱浸沒式等溫熔煉爐熔體溫度和成分均勻，使得熔體品質大大提高，而且沒有氧化燒損，大大提高了爐子的綜合熱效率，改善了能源利用率，降低了能源消耗，減少了污染物排放。
文檔編號F27B14/00GK101832708SQ201010154018
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月23日 優先權日2010年4月23日
發明者俞自濤, 帥鷗, 王武軍, 王紅梅, 王維, 胡亞才, 阮光正 申請人:浙江大學