一种高效节能的铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种高效节能的铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，炉膛的中间部位设置有隔墙，隔墙将炉膛划分为启炉熔化区和加热区，炉体外布置有加料井和循环泵，循环泵的进口与加热区的炉膛相连通，循环泵的出口与加料井相连通，加料井与启炉熔化区的炉膛相连通，隔墙具有３～２０°倾角的倾斜面，隔墙的一端设置有导流区，导流区设置在启炉熔化区与加热区之间，呈纺锤状小曲率弧形。工作时启炉熔化区内的铝液通过导流区，在导流区作用下以更有利的流动状态进入加热区。该铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，加强了铝液与加热器之间的换热，减少铝液对壁面的冲刷侵蚀，调整加热区铝液流向使温度更加均匀。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种铝熔炼行业铝及铝合金的等温熔炼炉，尤其涉及一种高效节 能的铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，属于金属冶炼

技术介绍
铝及铝合金熔炼中存在许多困难，首先，相对于其他金属，铝有较高的比热容及熔 化潜热，其次，铝的黑度很小且高温时极易被氧化。对于铝及铝合金的工业熔炼，国内外目 前应用最广泛的是反射式熔炼炉，其次是感应熔炼炉和坩埚式熔炼炉，其中反射式熔炼炉 占绝大多数。这几种炉型均有各自的优缺点，但一个显著的共同点就是能耗相对较高，热效 率较低。等温熔炼技术是一种全新的熔炼工艺，该技术能源消耗和金属损耗都非常低，是 一种高效节能的熔炼工艺。等温熔炼就是在恒定温度下对炉料进行熔炼，在等温熔炼炉炉 膛内的铝熔体温度在很小范围内变动，而且各处的温度几乎一致。加热器直接插入熔融材 料中，热量经导热管壁被有效的传递给熔融材料，对炉料进行三维加热，熔体温度一致，成 分均勻，不会形成温度梯度和热成层现象，熔体品质大大提高。加热器热量几乎全被铝液吸 收，提高了热效率，燃烧废气不与熔融金属接触，从而减少氧化损失，并且炉体结构简单，占 地面积小，投资大为下降。等温熔炼在生产过程中铝液温度保持在680 760°C，同时向加 料井加入冷料，系统所需热量由浸没式加热器供给。炉膛中铝液的流动可以加强铝液与加 热器之间的换热能力，但并不是铝液流动速度越大，加热器功率越大，系统的效率就越高。 加热区铝液能否与加热器充分换热非常重要，如果铝液流经加热区时由于阻力的原因避开 了加热器，或是只有部分铝液经过加热器进行换热，那么加热器的热量就不能充分利用；加 热器局部温度很高但是不能被铝液吸收，影响热效率，导致系统温度不均勻，而且会影响加 热器的寿命；根据流体的特性行程空间变化会产生旋流，旋流不仅耗能而且加大了对壁面 的冲刷侵蚀。由此可见，等温熔炼炉内部结构对于整个系统的影响较大。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种高效节能的铝及铝合金 等温熔炼炉炉内结构，旨在确保铝及铝合金等温熔炼炉内铝液流动顺畅，增强铝液与浸没 式加热器有效换热，提高系统热效率，消除炉内温度不均勻性，提高金属品质，减小铝液对 炉衬的冲刷，延长设备使用寿命。本技术的目的通过以下技术方案来实现—种高效节能的铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，炉膛的中间部位设置有隔墙， 隔墙将炉膛划分为启炉熔化区和加热区，炉体外布置有加料井和循环泵，循环泵的进口与 加热区的炉膛相连通，循环泵的出口与加料井相连通，加料井与启炉熔化区的炉膛相连通， 特点是所述隔墙具有3 20°倾角的倾斜面，隔墙的一端设置有导流区；导流区设置在启3炉熔化区与加热区之间，呈纺锤状弧形。导流区根据流体特性设计，主要作用为改变铝液 流动方向，尽可能的使铝液均勻流过加热区，提高换热效率，减少温度集中现象。另外，整个 等温熔炼系统还设置有加料井和循环泵，安装在加热区端墙的管路通过循环泵与加料井相 连，由加料井连出来的管路又与启炉熔化区连通，这样形成循环回路。正常生产时整个系统 的热量由加热区安装的浸没式加热器提供，因此流动的铝液与加热器之间的换热能力直接 影响着整个系统的效率。进一步地，上述的一种高效节能的铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，其中，所述炉 膛内各交接面设置为不同弧度的圆弧面。更进一步地，上述的一种高效节能的铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，其中，所述 加料井通过循环管路以3 15°角度与启炉熔化区的炉膛相连通。本技术技术方案的实质性特点和进步主要体现在①隔墙的一端设置有导流区，工作时启炉熔化区内的铝液通过导流区，在导流区 作用下以更有利的流动状态进入加热区，提高换热效率，减少温度集中现象；导流区流线型 的曲线形状使由启炉熔化区流出的具有一定速度的铝液更加均勻的流入加热区，同时有效 减小铝运动方向改变引起的能量损失；②炉膛内各交接面均根据铝液流动情况，设置为不同弧度的圆弧面，有效的减少 铝液循环流动时在局部形成旋涡；③连接料井与启炉熔化区的管路以3 20°角度进入炉膛，该角度与隔墙在启炉 熔化区一侧的倾角相配合，既有效的消除铝液在隔墙处形成旋涡，又能使启炉熔化区具有 一定装载能力满足启炉要求；④该铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，加强了铝液与加热器之间的换热，减少铝 液对壁面的冲刷侵蚀，调整加热区铝液流向使温度更加均勻。以下结合附图对本技术技术方案作进一步说明附图说明图1 等温熔炼炉系统的俯视示意图；图2 图1的A-A剖视示意图；图3 炉膛内部铝液流动示意图。图中各附图标记的含义见下表权利要求一种高效节能的铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，炉膛的中间部位设置有隔墙，隔墙将炉膛划分为启炉熔化区和加热区，炉体外布置有加料井和循环泵，循环泵的进口与加热区的炉膛相连通，循环泵的出口与加料井相连通，加料井与启炉熔化区的炉膛相连通，其特征在于所述隔墙具有3～20°倾角的倾斜面，隔墙的一端设置有导流区，导流区设置在启炉熔化区与加热区之间，呈纺锤状弧形。2.根据权利要求1所述的一种高效节能的铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，其特征在 于所述炉膛内各交接面设置为不同弧度的圆弧面。3.根据权利要求1所述的一种高效节能的铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，其特征在 于所述加料井通过循环管路以3 15°角度与启炉熔化区的炉膛相连通。专利摘要本技术提供一种高效节能的铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，炉膛的中间部位设置有隔墙，隔墙将炉膛划分为启炉熔化区和加热区，炉体外布置有加料井和循环泵，循环泵的进口与加热区的炉膛相连通，循环泵的出口与加料井相连通，加料井与启炉熔化区的炉膛相连通，隔墙具有3～20°倾角的倾斜面，隔墙的一端设置有导流区，导流区设置在启炉熔化区与加热区之间，呈纺锤状小曲率弧形。工作时启炉熔化区内的铝液通过导流区，在导流区作用下以更有利的流动状态进入加热区。该铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，加强了铝液与加热器之间的换热，减少铝液对壁面的冲刷侵蚀，调整加热区铝液流向使温度更加均匀。文档编号F27B3/10GK201751783SQ20102023654公开日2011年2月23日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日专利技术者卢焕瑞, 李世轩, 谢晓燕, 贵广臣, 闫辉, 陈景阁 申请人:苏州新长光热能科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效节能的铝及铝合金等温熔炼炉炉内结构，炉膛的中间部位设置有隔墙，隔墙将炉膛划分为启炉熔化区和加热区，炉体外布置有加料井和循环泵，循环泵的进口与加热区的炉膛相连通，循环泵的出口与加料井相连通，加料井与启炉熔化区的炉膛相连通，其特征在于：所述隔墙具有３～２０°倾角的倾斜面，隔墙的一端设置有导流区，导流区设置在启炉熔化区与加热区之间，呈纺锤状弧形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓燕，闫辉，陈景阁，李世轩，贵广臣，卢焕瑞，
申请(专利权)人：苏州新长光热能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[]