冶炼有色金属的工业炉窑制造技术

本实用新型专利技术公开了一种冶炼有色金属的工业炉窑，其包括炉膛(2)、进料筒、燃烧器(5)和热交换器(9)，在热交换器(9)与风机(7)之间相互连接着低温空气管路(8)，在热交换器(9)与燃烧器器(5)之间相互连接着高温空气管路(6)，在炉膛(2)上制有炉膛炉气出口(24)，进料筒为热交换系统的一部分，炉气管路将炉膛炉气出口(24)、热交换器(9)和进料筒连接成一整体；由于本实用新型专利技术的进料筒能够利用废炉气余热预热待熔炉料(14)、能够让装料过程在封闭的空间内进行，从而避免了装料时炉内热量的大量散失和大大降低了排入到大气的废炉气温度，使得预热熔炉料(14)在炉膛(2)内快速溶化，从而实现了高效、低能耗、低铝损的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种主要用于冶炼金属的炉窑，特别是涉及ー种利用废炉气进行多次换热、以废旧铝合金为主要炉料的冶炼有色金属的エ业炉窑。
技术介绍
当前，我国废旧有色金属的年利用量非常庞大，废旧有色金属的相关产业在国民经济中占有重要的一席，我们可以用最常用的有色金属之ー的铝合金为例来进行说明。多年以来，随着国民经济的迅速发展、人民生活水平的快速提高，我国废旧铝合金的需求量迅猛增加，现已达到年消耗量在八百万吨以上水平。废旧铝合金制成品的成本除了受废品回收价格等非加工因素影响以外，也深受冶炼过程中的能耗和铝损等加工因素重大、直接的影响，而非加工因素主要由市场供求关系决定、非人的能力能够左右，因此，只有在加工因素上下大功夫，才能从根本上找到降低废旧铝合金制成品成本的出路。目前，我国·废旧有色金属冶炼技术水平參差不齐，与国际水平相差甚远，从能耗上看，大多数熔炼炉的热利用率略在三分之一左右，有的热利用率只有四分之一甚至更低；从铝损上看，机械铝的铝损在百分之七至百分之十之间，废旧门窗型材的铝损在百分之六至百分之十二之间；由此可见，面对如此庞大的熔炼消耗量，节能和降损毫无疑问地成为我国废铝及其他有色金属熔炼产业在降低成本、提高生产效益、增强竞争力等方面急需解决的两大战略性问题。能耗是指每熔炼一顿废铝所消耗的能源。炼铝过程中能耗高低主要取决于三方面因素，一是炉体对外辐射和传导的热量大小；ニ是熔炉废气的排量多少和温度高低；三是在进料过程中，炉膛内的热量通过进料ロ对外辐射和对流的強度大小和时间长短。由于我国熔炉的建造技术比较成熟，一般能够将炉体外温度与环境温度的差距控制在30°C之内，炉体对外辐射和传导的热量相对较小，因此，要降低能耗、提高热利用率必须从以上二方面因素和三方面因素着手，使熔炉废气的排量減少和温度降低，使进料过程中的对外辐射和对流的強度降低和时间缩短。铝损是指每吨废旧铝合金能够熔炼成多少原铝。铝损的大小取决于四方面因素，ー是超过铝合金熔点温度的高低；ニ是熔炼时间的长短；三是在熔炼过程中，废旧铝合金是暴露铝液之上、还是隐没在铝液之中；四是废旧铝合金是否直接接触火焰。因此，要降低铝损就必须降低熔炼温度、缩短熔炼时间、防止或減少废旧铝合金与火焰直接接触机会和时间，即尽量避免废铝在熔炉内氧化和烧损。传统的熔炉的结构形式如附图说明图15所示，这种熔炉具有结构简单、使用方便、制造成本低廉的优点，但仍然存在以下缺点I)传统熔炉废气余热的回收利用率低，仅仅只有一次，使得进入大气环境中的熔炉废气的排量大和余热温度高，加上在进料过程中通过进料ロ对外以辐射和对流方式散失的热量多，因此，传统熔炉内需要燃烧更多的燃料进行热量补充，造成了传统熔炉能耗较闻。2)传统熔炉没有预热废旧铝合金的功能，除在快速通过进料筒时能够吸收极少量热量、受到小幅升温外，进入炉膛内的废旧铝合金温度是非常低的，且进料时炉膛以以辐射和对流方式散失了大量的热量，熔炉内的温度下降严重；为实现等同量的废铝熔炼，必须将炉膛内的铝液温度升高，有的甚至升到远高于800°C的温度，并且需要长时间加热，又由于被熔废铝没有预热、温度低，熔化时间也长，在熔化过程中大多数废铝都位于铝液面之上，容易与氧接触，造成大量氧化；在毎次加料结束后，有不少废铝根本无法熔化，只有直接重新加热，这样未熔化的废铝就直接与火焰接触，造成严重的烧损；正是由于氧化和烧损两方面因素，直接导致了传统熔炉的铝损严重。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是ー种高效、低能耗、低铝损、热污染小的冶炼有色金属的エ业炉窑。为解决上述技术问题，本技术一种冶炼有色金属的エ业炉窑，包括炉膛、连接 在炉膛的炉膛进料口上的进料筒、连接在炉膛上的燃烧器、安装在炉膛外的热交换系统，所述的热交换系统主要由热交換器、风机和空气管路构成，在热交換器与风机之间相互连接着低温空气管路，在热交換器与燃烧器器之间相互连接着高温空气管路，在炉膛上制有炉膛炉气出口，进料筒为热交换系统的一部分，炉气管路将炉膛炉气出口、热交換器和进料筒连接成一整体。所述的炉气由燃料燃烧所产生，高温炉气将热量传给炉壁和炉料后温度降低，变为低温炉气，低温炉气作为废气需要排出炉外；所述的热交換系统是废炉气余热回收利用装置的集成；所述进料筒的功能除是炉料的通道外，还是待熔炉料的暂时储藏室和预热室，它能够让装料过程在封闭的空间内进行，使得通过辐射和对流方式散失的热量几乎没有，这时燃烧器可以设在闭火状态，从而避免了装料时的火焰烧损，使得已经预热、有较高温度的炉料在进入炉膛后快速溶化，即使有极少部分炉料没有及时溶化，在燃烧器再次点火后，这部分炉料也可以时隐时现地漂浮在炉料溶液面上，受到炉料溶液的保护，免除氧化和烧损的严重破坏。所述的ー种冶炼有色金属的エ业炉窑，其在炉膛炉气出口与热交換器之间或在炉膛炉气出口与进料筒炉气进ロ之间连接着第一级炉气管路，相应地在热交換器与进料筒炉气进ロ之间或在热交換器与进料筒炉气出ロ之间连接着第二级炉气管路。所述的第一级炉气管路作用是将低温炉气从炉膛内引出，并送到第一次热交换设备中；所述的第二级炉气管路作用是将经过第一次热交换后的低温炉气送到第二次热交换设备中；当第一级炉气管路连接在炉膛炉气出口与热交換器之间时，第二级炉气管路相应地连接在热交換器与进料筒炉气进ロ之间；当第一级炉气管路连接在炉膛炉气出口与进料筒炉气进ロ之间时，第二级炉气管路相应地连接在热交換器与进料筒炉气出口之间。所述的一种冶炼有色金属的エ业炉窑，其在炉膛进料ロ与进料筒的出料ロ之间安装有活动炉盖。所述的活动炉盖可以在炉膛进料ロ与进料筒的出料ロ之间移动或滑动；在送料时，将活动炉盖移开，使炉膛内部和进料筒内部连通，以方便炉料进入炉膛内；在其他时间内，活动炉盖将炉顶的炉膛进料ロ封闭，目的是减小散热空间和换热空间、保证较高的炉内温度和炉壁辐射強度，保障热量只在炉膛内的充分转换。所述的ー种冶炼有色金属的エ业炉窑，其炉膛进料ロ位于炉膛的炉顶或炉墙上，炉膛炉气出ロ位于炉膛的炉顶或炉墙上,并且炉膛进料ロ整体和炉膛炉气出ロ整体高于炉膛内的炉料溶液面。所述炉膛进料ロ整体和炉膛炉气出ロ整体是指包含炉膛进料ロ和炉膛炉气出ロ的所有组成部分，即炉膛进料口和炉膛炉气出ロ的整个外形。所述的ー种冶炼有色金属的エ业炉窑，其与炉顶的炉膛进料ロ对接的进料筒为垂直式进料筒或斜向式进料筒、弯道式进料筒中的任何ー种，与炉墙上的炉膛进料ロ对接的进料筒为侧向式进料筒。所述弯道式进料筒由左端的弯头部分和右端的储料部分组成，弯头部分是炉料进入炉膛内的通道，而炉料在储料部分内被预热。所述的ー种冶炼有色金属的エ业炉窑，其垂直式进料筒或斜向式进料筒、弯道式进料筒中的任何一种进料筒的出料ロ端面高于炉膛内的炉料溶液面IOOcm 500cm或高于炉膛的炉顶面0 400cm。这样能够保证进料筒内的待熔炉料与炉膛内的炉料液面保持一定落差，使得待熔炉料进入炉膛后具有一定动能，能够迅速、更多地沉入到高温炉料溶液内。所述的ー种冶炼有色金属的エ业炉窑，其在垂直式进料筒或斜向式进料筒、弯道式进料筒中的任何一种进料筒下方的活动炉盖的底部上安装有滚轮，在炉膛的同一炉墙上 制有两炉门，在两炉门中间的炉墙上制有炉膛炉气出口。所述滚轮的作用是方便活动炉盖移动；所述炉膛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冶炼有色金属的工业炉窑，包括炉膛(2)、连接在炉膛(2)的炉膛进料口(1)上的进料筒、连接在炉膛(2)上的燃烧器(5)、安装在炉膛(2)外的热交换系统，所述的热交换系统主要由热交换器(9)、风机(7)和空气管路构成，在热交换器(9)与风机(7)之间相互连接着低温空气管路(8)，在热交换器(9)与燃烧器(5)之间相互连接着高温空气管路(6)，其特征在于：在炉膛(2)上制有炉膛炉气出口(24)，进料筒为热交换系统的一部分，炉气管路将炉膛炉气出口(24)、热交换器(9)和进料筒连接成一整体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯跃平，冯笑，冯与佳，
申请(专利权)人：眉山中能铝业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：