一种能回收利用铝合金熔化炉余热的投料塔制造技术

本实用新型专利技术涉及大吨位铝合金熔化炉的余热回收利用。具体为一种能回收利用铝合金熔化炉余热的投料塔，包括投料塔、投料塔盖、投料塔盖上的排烟口、投料塔盖驱动气缸，其特征在于：投料塔的外壳内侧有一层保温层，在保温层和内层之间设置有热交换层，在投料塔上设置有助燃空气进气口和助燃空气出口，助燃空气进气口和助燃空气出口均连通热交换层。其特征在于：在投料塔的上部设置排烟温度热电偶，排烟温度热电偶位于内层的内侧，在投料塔的中部设置料位光电管，料位光电管位于内层的内侧。本实用新型专利技术的优点在于：通过热交换的方式预热助燃空气，降低炉子的排烟温度，减少排烟带走的热量。进一步提高热效率，同时减少有害气体的产生，节能减排。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Feeding tower capable of recovering waste heat of aluminum alloy melting furnace

The utility model relates to a waste heat recovery and utilization of a large tonnage aluminum alloy melting furnace. In particular to a recycling feeding tower heat Aluminum Alloy melting furnace, including feeding, feeding, taqah tower exhaust port and the cover material feeding tagay driving cylinder, which is characterized in that the inner side of the shell feeding tower with a layer of insulating layer between the insulation layer and the inner layer is provided with a the heat exchange layer, the feeding tower is arranged on the air inlet and air outlet, air inlet and air outlet are communicated with the heat exchange layer. The utility model is characterized in that the upper part of the feeding tower is provided with a smoke exhaust temperature thermocouple, and the smoke exhaust temperature thermocouple is positioned on the inner side of the inner layer. The utility model has the advantages that the combustion supporting air is preheated by means of heat exchange, the exhaust gas temperature of the furnace is reduced, and the heat of the exhaust gas is reduced. Further improve the thermal efficiency, while reducing the generation of harmful gases, energy-saving emission reduction.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种金属熔化炉，特别是大吨位铝合金熔化炉的余热回收利用。技术背景铝合金熔化炉是铝合金工业的重要设备，其作用是将固态的铝锭加热熔化成液态，进而进行下一步的加工。由于环境污染越来越严重，节能减排已是各行各业一个重要的课题。目前，国内铝合金压铸行业，逐渐抛弃老式、热效率较低的坩埚炉、反射炉等，采用热效率较高的塔式熔化炉，能源消耗大幅降低。如何进一步提高塔式铝合金熔化炉的热效率成为新的研究方向。塔式熔化炉是利用熔化炉排放烟气对投料塔内待熔化铝锭进行预热，烟气排放温度较低。燃烧器在正常燃烧时，助燃空气中的氧气与燃气发生反应，释放热量。但助燃空气中含量79%的其他气体(主要成份氮气)不参与燃烧反应，反而要吸收热量，降低了热效率。如果能将助燃空气在进燃烧器前进行预热，既提高了热效率，减少了热损耗，同时，可以有效减少氮氧化物和一氧化碳等有害气体的产生。热交换式投料塔即是利用熔化炉排烟预热助燃空气，进一步提高热效率，降低能耗。
技术实现思路
本技术的目的是进一步利用熔化炉排放的烟气热量，通过热交换的方式将烟气热量带回炉内再利用，有效降低铝合金熔化炉的排烟温度，提高热效率。本技术设计一种能回收利用铝合金熔化炉余热的投料塔，包括投料塔、投料塔盖、投料塔盖上的排烟口、投料塔盖驱动气缸，其特征在于:投料塔的外壳内侧有一层保温层，在保温层和内层之间设置有热交换层，在投料塔上设置有助燃空气进气口和助燃空气出口，助燃空气进气口和助燃空气出口均连通热交换层。其特征在于:在投料塔的上部设置排烟温度热电偶，排烟温度热电偶位于内层的内侧，在投料塔的中部设置料位光电管，料位光电管位于内层的内侧。本技术的优点在于:通过热交换的方式预热助燃空气，降低炉子的排烟温度，减少排烟带走的热量。进一步提高热效率，同时减少有害气体的产生，节能减排。附图说明附图1为本技术的剖视图， 附图2为本技术的侧视图，附图3为本技术的俯视图，1-投料塔盖、2-外壳、3-保温层、4-热交换层、5-内层(浇注料层)、6_助燃空气出口、7-排烟口、8-助燃空气进气口、9_料位光电管、10-排烟温度热电偶、11-投料塔盖驱动气缸。具体实施方式图中包括投料塔、投料塔盖、投料塔盖上的排烟口、投料塔盖驱动气缸，其特征在于:投料塔的外壳内侧有一层保温层，在保温层和内层之间设置有热交换层，在投料塔上设置有助燃空气进气口和助燃空气出口，助燃空气进气口和助燃空气出口均连通热交换层。其特征在于:在投料塔的上部设置排烟温度热电偶，排烟温度热电偶位于内层的内侧，在投料塔的中部设置料位光电管，料位光电管位于内层的内侧。投料塔下部与熔化炉的熔化室连接。在投料塔外壳制作中，首先制作不锈钢内胆即热交换层，为一中空的腔体，内部焊接有一些不锈钢散热片，在制作碳钢的外壳前，热交换层外贴附50丽厚硅酸钙保温板即保温层，最后外包外壳及加强筋。待炉壳制作完成后，在内胆内侧焊接不锈钢“Y”型钉钩，用于耐火材料的固定及加强，然后依据图纸搭模具型腔，最后灌注耐火浇注料即为内层，24小时后拆模、养护。即完成上述结构的制作。投料塔外壳内的保温层内填充隔热保温材料，降低投料塔外壁温度，减少热量散失。在投料塔浇注料与外壳保温层之间设置热交换层。炉子排放的烟气使投料塔浇注料层和热交换层温度升高，熔化加热燃烧需要的助燃空气不直接通过管道进入燃烧器，而是先通过投料塔内设置的热交换层。热交换层由于吸收了烟气的热量，温度升高。当冷的助燃空气通过时，便吸收热量，再进入燃烧器燃烧，助燃空气就将一部分热量重新带入炉内。由于热空气与燃气混合燃烧，燃气燃烧更加充分，有效降低了 NOx与CO的产生。进一步提高了热效率，降低能耗。而投料塔外壁由于助燃空气的热交换使得表面温度更低。所述的热交换式投料塔设有塔盖，在盖子上设有烟气排放口，炉内燃烧产生的废气通过烟气排放口排出。投料塔侧面设有炉盖气缸开启机构，熔化材料投入时气缸动作自动打开炉盖。熔化材料投入后气缸驱动炉盖自动关闭。投料塔侧面设有料位检测光电管，当熔化材料在投料塔内到达料位检测位置时，停止投入熔化材料。投料塔上部设有排烟温度检测热电偶，通过排烟温度来控制熔化燃烧器的大小火调节。当投料塔内熔化材料较少，排烟温度较高时，熔化燃烧器自动切换为低燃烧状态，节约能源。所述的热交换式投料塔设有与助燃空气进行热交换的热交换层，热交换层设有增加散热面积的散热片(焊接不锈钢扁铁来增加热交换层的换热面积)，能有效提高热交换的效果。在投料塔的侧面，设有助燃空气的进气接口，另外两个侧面设有出气接口。助燃空气经过进气接口进入热交换层，在热交换层吸收热量，再通过出气接口进入燃烧器燃烧。进气口和排气口的位置，保证助燃空气能有效经过热交换层的所有散热面，提高热交换效果。投料塔最里层为浇注料层，采用的是高强度的耐高温浇注料。在耐高温的同时能承受铝锭投入时对炉壁的冲击，提高设备的使用寿命。在热交换层的外面设有保温层，能进一步降低投料塔表面的温度，减少投料塔表面散热，提高热效率。熔化炉正常工作时，投料塔盖通过气缸驱动自动打开，待投料机构投入待熔化的铝锭后，投料塔盖自动关闭。熔化燃烧器开始工作熔化炉内的铝锭。燃烧产生的烟气通过投料塔顶部的排烟口排除。由于投料塔内堆积了一定量的待熔化材料，当烟气经过投料塔时，这部分待熔化的材料就吸收了烟气的热量而得到了预热，排烟温度也相应的降低，热效率提高。当熔化材料累计到一定程度时，料位光电管检测到物料，说明投料塔内材料处于满料状态。此时排烟温度热电偶检测到的排烟温度也较低。熔化燃烧器满功率工作。当熔化材料快熔化完的时候，由于没有熔化材料的吸热，排烟温度也会相应升高。本技术所述的投料塔不仅仅利用排放的烟气来预热待熔化材料，在烟气排放的过程中，投料塔的热交换层也被加热到一定温度。投料塔的进气口与助燃风机连接，出气口与燃烧器连接。当温度较低的助燃空气经过热交换层时，便吸收其中的热量，温度升高。再通过出口管道进入熔化燃烧器和燃气混合燃烧。这样，助燃空气就将热量重新带回炉内利用。又由于热的助燃空气和燃气混合，使燃烧更加充分，有效降低了 NOx与CO的产生。温度测量，经过热交换的助燃空气温度达到90°C以上，通过计算，热效率可提高2%-3%。热效率计算以天然气为例，全年平均温度20°C，经热交换加热后的助燃空气温度达到90°C，温升70°C。燃气热值:NG8400kcal/Nm3设100X 104 kcal 热量需要的天然气:100 X IO4 / 8400 =119 Nm3天然气燃烧反应方程式:CH4 X 202 =CO2 + 2H20燃气/空气燃烧比:1: 11需要的空气量:119X 11 = 1309 Nm3空气比热容:0.24Kcal/kg.V 空气密度:1.24kg/ Nm3由常温加热至90°C的助燃空气吸收的热量:1309 X 1.24X 0.24X (90-20) = 27269 kcal提高热效率:27269 / 100X 104 =0.027 热效率提高约 2.7%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能回收利用铝合金熔化炉余热的投料塔，包括投料塔、投料塔盖、投料塔盖上的排烟口、投料塔盖驱动气缸，其特征在于：投料塔的外壳内侧有一层保温层，在保温层和内层之间设置有热交换层，在投料塔上设置有助燃空气进气口和助燃空气出口，助燃空气进气口和助燃空气出口均连通热交换层。

【技术特征摘要】
1.一种能回收利用铝合金熔化炉余热的投料塔，包括投料塔、投料塔盖、投料塔盖上的排烟口、投料塔盖驱动气缸，其特征在于:投料塔的外壳内侧有一层保温层，在保温层和内层之间设置有热交换层，在投料塔上设置有助燃空气进气口和助燃空气出口，助燃空...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨希放，
申请(专利权)人：正英日坩工业燃烧设备上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：