一种蓄热式熔铝炉制造技术

本发明专利技术公开了一种蓄热式熔铝炉。所公开的熔铝炉包括炉体，该炉体上设有进料口，其特征在于，所述炉体内设有燃烧器、铝锭熔化平台和熔池，所述熔池底部设有出料口，所述燃烧器燃烧产生的热烟气对铝锭熔化平台上的铝锭加热熔化，液态铝流入熔池；后由出料口排出；所述炉体内还设有换热管道，所述换热管道进口位于熔池上方，由进口延伸进入熔池形成位于熔池内的至少一根换热管，该至少一根换热管继续延伸出炉体用于连接蓄热体。本发明专利技术的熔铝炉内高温烟气通过换热器加热铝液，提高了烟气余热的利用水平，节省了燃料的使用量。

A regenerative aluminum melting furnace

【技术实现步骤摘要】
一种蓄热式熔铝炉
本专利技术涉及铝加工设备，具体涉及一种新型的蓄热式熔铝炉。
技术介绍
熔铝炉是铝加工熔铸行业最常用的设备，其熔炼过程属于铝加工行业中能源及材料消耗最大的生产环节，因此,熔铝炉的工作性能直接影响整个产业的经济性。传统熔铝炉在使用中主要存在以下几个问题：(1)温度自控能力较差，导致铝液局部过热，铝液表面易出现氧化、析氢等物化现象，该现象一方面影响铝产品的品质，另一方面增加铝产品的烧损量。(2)换热组织差，热损失严重，其中排烟损失高达35-40％，散热损失高达10-15％，使得天然气耗量较大。(3)多采用火焰直冲铝液的方式,易导致铝液表面局部过热，铝液表面易出现氧化、析氢等物理化学现象，该现象一方面影响铝制品的品质，另一方面增加铝产品的烧损量。(4)传统熔铝炉是典型的周期式高温熔炼设备，从铝锭入炉到熔炼结束，大致可细分成装料期、熔化初期、熔化中期、熔化后期、升温期、精炼及保温期，这种周期性工作制度大大影响熔铝炉的冶炼效率，不利于企业生产规模的扩大。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷或不足，本专利技术提供一种新型蓄热式熔铝炉。本专利技术提供的蓄热式熔铝炉包括炉体，该炉体上设有进料口，所述炉体内设有燃烧器、铝锭熔化平台和熔池，所述熔池底部设有出料口，所述燃烧器燃烧产生的热烟气对铝锭熔化平台上的铝锭加热熔化，液态铝流入熔池；后由出料口排出；所述炉体内还设有换热管道，所述换热管道上设有进口和至少一根换热管，所述进口位于熔池上方，由进口延伸进入熔池形成位于熔池内的至少一根换热管，该至少一根换热管继续延伸出炉体用于连接蓄热体。可选的，所述燃烧器位于铝锭熔化平台上方，所述铝锭熔化平台位于熔池旁侧，且铝锭熔化平台与熔池间设有斜坡。可选的，所述换热管道上设有进口、竖直换热管和至少一根换热管，所述进口沿炉体的侧壁向下延伸形成竖直换热管，所述竖直换热管上并列垂直延伸出至少一根换热管，所述至少一根换热管位于熔池内。可选的，所述炉体上设有排烟口，用于根据工艺需要适时适量排出炉内烟气。进一步，所述至少一根换热管延伸出炉体后连接有至少一台蓄热体，该蓄热体用于收集炉体内的余热后对燃烧器工作所需要的氧化气体进行加热。进一步，所述换热管上开设有多个通孔，各通孔上连接有热管，热管的热侧用于接触热烟气、冷侧用于接触铝液。进一步，所述炉体内且位于熔池上方设有换热板，所述换热板靠近铝锭熔化平台的一侧不接触铝锭熔化平台，形成铝液进口，所述换热板上插设有多个实心换热管或翅片板，所述实心换热管的热侧接触烟气、冷侧接触铝液。进一步，其特征在于，所述熔池内设有铝锭熔化平台二，用于放置铝锭，工作时，铝锭熔化平台上放置的铝锭浸在铝液中，通过浸没式加热方式被加热熔融。进一步，所述熔池上方的侧壁上设有铝液高度监测仪，用于监测铝液高度；所述炉体内部设有炉内温度监测仪，用于监测炉内温度。进一步，所述进料口处设有进料系统，所述进料系统包括铝锭进料室、铝锭暂存室和铝锭加料机械手；所述铝锭暂存室位于铝锭进料室的下方，且两者之间设有第一烟气隔绝门；所述铝锭加料机械手安装于进料口上方，用于将铝锭暂存室中的铝锭运输至铝锭熔化平台上，且铝锭加料机械手与铝锭暂存室之间设有第二烟气隔绝门。进一步，其特征在于，所述铝锭熔化平台上方安装有铝锭高度监测仪，用于判断是否需要新加铝锭。本专利技术的有益效果是：本专利技术的熔铝炉在火焰直吹熔化铝锭的同时还能同步加热铝溶液，大大节省了铝液的加热时间，缩短了成品铝锭的生产周期；并且炉体直接充当烟气管路的保温介质，减少了高温烟气的散热损失，提高了能量的利用效率；同时，炉内高温烟气通过换热器加热铝液，提高了烟气余热的利用水平，节省了燃料的使用量；另一方面，铝液的升温过程在熔池中进行，减小了火焰与铝液的接触面积，有利于减少铝材料的烧损；进一步，新型蓄热式熔铝炉炉体外侧设置有旁路排烟口，能够减弱熔铝炉内部超温或者超压对熔铝炉安全性的影响程度。附图说明图1为实施例1的蓄热式熔铝炉俯视图；图2为实施例1的蓄热式熔铝炉的正视图；图3为图1的A-A截面图；图4为图3的B-B截面图；图5为实施例2的换热管道的结构示例；图6为实施例3的熔池内结构示例；图7为实施例4的熔池结构示例。图中：1-燃烧器控制阀门一、2-燃烧器一、3-蓄热体一、4-蓄热体二、5-燃烧器控制阀门二、6-燃烧器二、7-炉体、8-铝锭进料系统、9-排烟阀门、10-排烟口、11-铝液排放阀门；12-出料口、13-铝锭下料室、14-铝锭加料机械手、15-烟气隔绝门一、16-铝锭进料室、17-烟气隔绝门二、18-铝锭暂存室、1-9炉内温度监测仪；20-孔板、21-铝液高度监测仪；22-铝锭高度监测仪、23-铝锭；24-空气进口阀门二、25-空气进口二、26-铝锭熔化平台、27-斜坡、28-熔池；29-铝液温度监测仪、30-竖直换热管、31-烟气排放口一、32-烟气排放阀门一、33-烟气排放口二、34-烟气排放阀门二、35-水平换热管、36-空气进口阀门一、37-空气进口一、38-热管一、39-热管烟气流道、40-换热板、41-实心换热管、42-铝锭熔化平台二。具体实施方式除非特殊情况有其他限制，否则下列定义适用于本说明书中使用的术语。此外，除非另行进行说明，否则本文所用的所有科技术语的含义与本阀门所属领域的技术人员通常理解是一样的。如发生矛盾，以本说明书及其包括的定义为准。对于本专利技术而言，本申请文件中所使用的一些术语的含义如下：如本文中所用，方向性术语“上”、“下”、“侧面”、“底部”、“相对侧”与说明书附图纸面上的具体方向是相一致的。实施例1：该实施例的蓄热式熔铝炉，参考图1，包括炉体7，所述炉体上设有进料口，炉体内设有燃烧器2、铝锭熔化平台26和熔池28，熔池的底部设有出料口12，铝锭23经进料口放置在铝锭熔化平台上，燃烧器燃烧产生热烟气对对铝锭加热熔化，液态铝流入熔池后经由出料口排出；为有效回收利用铝锭熔化过程中的余热，炉内还设有换热管道(30、35)，该换热管道的作用是将余热/热烟气引入熔池内与铝液换热后输出至炉外，进一步回收至蓄热体，相应的换热管道的进口设在熔池上方，由进口延伸进入熔池，具体的由进口沿炉内侧壁垂直向下延伸形成竖直换热管，之后竖直换热管上并列垂直分流出多跟水平换热管35，进入熔池28内，穿过熔池后伸出炉体，可外接蓄热体。该示例的熔铝炉工作过程为：(1)燃烧器产生的高温火焰直接冲击铝锭表面，在强烈对流和辐射换热作用下，铝锭快速熔化为铝液，铝液经斜坡流入熔池；(2)高温烟气通过熔池中的管式换热器继续加热铝溶液，使得铝溶液温度升高到设计温度值；(3)加热铝液后产生的中温烟气经过蓄热体回收部分余热后排入大气。炉内各工作单元的位置关系满足铝锭熔化可有效顺利进行，例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄热式熔铝炉，其特征在于，包括炉体，该炉体上设有进料口，其特征在于，所述炉体内设有燃烧器、铝锭熔化平台和熔池，所述熔池底部设有出料口，所述燃烧器燃烧产生的热烟气对铝锭熔化平台上的铝锭加热熔化，液态铝流入熔池，后由出料口排出；/n所述炉体内还设有换热管道，所述换热管道上设有进口和至少一根换热管，所述进口位于熔池上方，由进口延伸进入熔池形成位于熔池内的至少一根换热管，该至少一根换热管继续延伸出炉体用于连接蓄热体。/n

【技术特征摘要】
1.一种蓄热式熔铝炉，其特征在于，包括炉体，该炉体上设有进料口，其特征在于，所述炉体内设有燃烧器、铝锭熔化平台和熔池，所述熔池底部设有出料口，所述燃烧器燃烧产生的热烟气对铝锭熔化平台上的铝锭加热熔化，液态铝流入熔池，后由出料口排出；
所述炉体内还设有换热管道，所述换热管道上设有进口和至少一根换热管，所述进口位于熔池上方，由进口延伸进入熔池形成位于熔池内的至少一根换热管，该至少一根换热管继续延伸出炉体用于连接蓄热体。


2.如权利要求1所述的蓄热式熔铝炉，其特征在于，所述燃烧器位于铝锭熔化平台上方，所述铝锭熔化平台位于熔池旁侧，且铝锭熔化平台与熔池间设有斜坡。


3.如权利要求1所述的蓄热式熔铝炉，其特征在于，所述换热管道上设有进口、竖直换热管和至少一根换热管，所述进口沿炉体的侧壁向下延伸形成竖直换热管，所述竖直换热管上并列垂直延伸出至少一根换热管，所述至少一根换热管位于熔池内。


4.如权利要求1、2或3所述的蓄热式熔铝炉，其特征在于，所述炉体上设有排烟口，用于根据工艺需要适时适量排出炉内烟气。


5.如权利要求1、2或3所述的蓄热式熔铝炉，其特征在于，所述至少一根换热管延伸出炉体后连接有至少一台蓄热体，该蓄热体用于收集炉体内的余热后对燃烧器工作所需要的氧化气体进行加热。


6.如权利要求1、2或3所述的蓄热式熔铝炉，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯华，杨伟东，苟远波，杜文智，吴迪，向轶，
申请(专利权)人：西安航天源动力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61