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一種高效節(jié)能的鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號(hào):4698709閱讀:359來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:一種高效節(jié)能的鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種鋁熔煉行業(yè)鋁及鋁合金的等溫熔煉爐,尤其涉及一種高效節(jié) 能的鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu),屬于金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
鋁及鋁合金熔煉中存在許多困難,首先,相對(duì)于其他金屬,鋁有較高的比熱容及熔 化潛熱,其次,鋁的黑度很小且高溫時(shí)極易被氧化。對(duì)于鋁及鋁合金的工業(yè)熔煉,國(guó)內(nèi)外目 前應(yīng)用最廣泛的是反射式熔煉爐,其次是感應(yīng)熔煉爐和坩堝式熔煉爐,其中反射式熔煉爐 占絕大多數(shù)。這幾種爐型均有各自的優(yōu)缺點(diǎn),但一個(gè)顯著的共同點(diǎn)就是能耗相對(duì)較高,熱效 率較低。等溫熔煉技術(shù)是一種全新的熔煉工藝,該技術(shù)能源消耗和金屬損耗都非常低,是 一種高效節(jié)能的熔煉工藝。等溫熔煉就是在恒定溫度下對(duì)爐料進(jìn)行熔煉,在等溫熔煉爐爐 膛內(nèi)的鋁熔體溫度在很小范圍內(nèi)變動(dòng),而且各處的溫度幾乎一致。加熱器直接插入熔融材 料中,熱量經(jīng)導(dǎo)熱管壁被有效的傳遞給熔融材料,對(duì)爐料進(jìn)行三維加熱,熔體溫度一致,成 分均勻,不會(huì)形成溫度梯度和熱成層現(xiàn)象,熔體品質(zhì)大大提高。加熱器熱量幾乎全被鋁液吸 收,提高了熱效率,燃燒廢氣不與熔融金屬接觸,從而減少氧化損失,并且爐體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占 地面積小,投資大為下降。等溫熔煉在生產(chǎn)過(guò)程中鋁液溫度保持在680 760°C,同時(shí)向加 料井加入冷料,系統(tǒng)所需熱量由浸沒(méi)式加熱器供給。爐膛中鋁液的流動(dòng)可以加強(qiáng)鋁液與加 熱器之間的換熱能力,但并不是鋁液流動(dòng)速度越大,加熱器功率越大,系統(tǒng)的效率就越高。 加熱區(qū)鋁液能否與加熱器充分換熱非常重要,如果鋁液流經(jīng)加熱區(qū)時(shí)由于阻力的原因避開(kāi) 了加熱器,或是只有部分鋁液經(jīng)過(guò)加熱器進(jìn)行換熱,那么加熱器的熱量就不能充分利用;加 熱器局部溫度很高但是不能被鋁液吸收,影響熱效率,導(dǎo)致系統(tǒng)溫度不均勻,而且會(huì)影響加 熱器的壽命;根據(jù)流體的特性行程空間變化會(huì)產(chǎn)生旋流,旋流不僅耗能而且加大了對(duì)壁面 的沖刷侵蝕。由此可見(jiàn),等溫熔煉爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的影響較大。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種高效節(jié)能的鋁及鋁合金 等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu),旨在確保鋁及鋁合金等溫熔煉爐內(nèi)鋁液流動(dòng)順暢,增強(qiáng)鋁液與浸沒(méi) 式加熱器有效換熱,提高系統(tǒng)熱效率,消除爐內(nèi)溫度不均勻性,提高金屬品質(zhì),減小鋁液對(duì) 爐襯的沖刷,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)—種高效節(jié)能的鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu),爐膛的中間部位設(shè)置有隔墻, 隔墻將爐膛劃分為啟爐熔化區(qū)和加熱區(qū),爐體外布置有加料井和循環(huán)泵,循環(huán)泵的進(jìn)口與 加熱區(qū)的爐膛相連通,循環(huán)泵的出口與加料井相連通,加料井與啟爐熔化區(qū)的爐膛相連通, 特點(diǎn)是所述隔墻具有3 20°傾角的傾斜面,隔墻的一端設(shè)置有導(dǎo)流區(qū);導(dǎo)流區(qū)設(shè)置在啟
3爐熔化區(qū)與加熱區(qū)之間,呈紡錘狀弧形。導(dǎo)流區(qū)根據(jù)流體特性設(shè)計(jì),主要作用為改變鋁液 流動(dòng)方向,盡可能的使鋁液均勻流過(guò)加熱區(qū),提高換熱效率,減少溫度集中現(xiàn)象。另外,整個(gè) 等溫熔煉系統(tǒng)還設(shè)置有加料井和循環(huán)泵,安裝在加熱區(qū)端墻的管路通過(guò)循環(huán)泵與加料井相 連,由加料井連出來(lái)的管路又與啟爐熔化區(qū)連通,這樣形成循環(huán)回路。正常生產(chǎn)時(shí)整個(gè)系統(tǒng) 的熱量由加熱區(qū)安裝的浸沒(méi)式加熱器提供,因此流動(dòng)的鋁液與加熱器之間的換熱能力直接 影響著整個(gè)系統(tǒng)的效率。進(jìn)一步地,上述的一種高效節(jié)能的鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu),其中,所述爐 膛內(nèi)各交接面設(shè)置為不同弧度的圓弧面。更進(jìn)一步地,上述的一種高效節(jié)能的鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu),其中,所述 加料井通過(guò)循環(huán)管路以3 15°角度與啟爐熔化區(qū)的爐膛相連通。本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步主要體現(xiàn)在①隔墻的一端設(shè)置有導(dǎo)流區(qū),工作時(shí)啟爐熔化區(qū)內(nèi)的鋁液通過(guò)導(dǎo)流區(qū),在導(dǎo)流區(qū) 作用下以更有利的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入加熱區(qū),提高換熱效率,減少溫度集中現(xiàn)象;導(dǎo)流區(qū)流線型 的曲線形狀使由啟爐熔化區(qū)流出的具有一定速度的鋁液更加均勻的流入加熱區(qū),同時(shí)有效 減小鋁運(yùn)動(dòng)方向改變引起的能量損失;②爐膛內(nèi)各交接面均根據(jù)鋁液流動(dòng)情況,設(shè)置為不同弧度的圓弧面,有效的減少 鋁液循環(huán)流動(dòng)時(shí)在局部形成旋渦;③連接料井與啟爐熔化區(qū)的管路以3 20°角度進(jìn)入爐膛,該角度與隔墻在啟爐 熔化區(qū)一側(cè)的傾角相配合,既有效的消除鋁液在隔墻處形成旋渦,又能使啟爐熔化區(qū)具有 一定裝載能力滿足啟爐要求;④該鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu),加強(qiáng)了鋁液與加熱器之間的換熱,減少鋁 液對(duì)壁面的沖刷侵蝕,調(diào)整加熱區(qū)鋁液流向使溫度更加均勻。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1 等溫熔煉爐系統(tǒng)的俯視示意圖;圖2
圖1的A-A剖視示意圖;圖3 爐膛內(nèi)部鋁液流動(dòng)示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見(jiàn)下表
權(quán)利要求一種高效節(jié)能的鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu),爐膛的中間部位設(shè)置有隔墻,隔墻將爐膛劃分為啟爐熔化區(qū)和加熱區(qū),爐體外布置有加料井和循環(huán)泵,循環(huán)泵的進(jìn)口與加熱區(qū)的爐膛相連通,循環(huán)泵的出口與加料井相連通,加料井與啟爐熔化區(qū)的爐膛相連通,其特征在于所述隔墻具有3~20°傾角的傾斜面,隔墻的一端設(shè)置有導(dǎo)流區(qū),導(dǎo)流區(qū)設(shè)置在啟爐熔化區(qū)與加熱區(qū)之間,呈紡錘狀弧形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能的鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu),其特征在 于所述爐膛內(nèi)各交接面設(shè)置為不同弧度的圓弧面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能的鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu),其特征在 于所述加料井通過(guò)循環(huán)管路以3 15°角度與啟爐熔化區(qū)的爐膛相連通。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種高效節(jié)能的鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu),爐膛的中間部位設(shè)置有隔墻,隔墻將爐膛劃分為啟爐熔化區(qū)和加熱區(qū),爐體外布置有加料井和循環(huán)泵,循環(huán)泵的進(jìn)口與加熱區(qū)的爐膛相連通,循環(huán)泵的出口與加料井相連通,加料井與啟爐熔化區(qū)的爐膛相連通,隔墻具有3~20°傾角的傾斜面,隔墻的一端設(shè)置有導(dǎo)流區(qū),導(dǎo)流區(qū)設(shè)置在啟爐熔化區(qū)與加熱區(qū)之間,呈紡錘狀小曲率弧形。工作時(shí)啟爐熔化區(qū)內(nèi)的鋁液通過(guò)導(dǎo)流區(qū),在導(dǎo)流區(qū)作用下以更有利的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入加熱區(qū)。該鋁及鋁合金等溫熔煉爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu),加強(qiáng)了鋁液與加熱器之間的換熱,減少鋁液對(duì)壁面的沖刷侵蝕,調(diào)整加熱區(qū)鋁液流向使溫度更加均勻。
文檔編號(hào)F27B3/10GK201751783SQ20102023654
公開(kāi)日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者盧煥瑞, 李世軒, 謝曉燕, 貴廣臣, 閆輝, 陳景閣 申請(qǐng)人:蘇州新長(zhǎng)光熱能科技有限公司
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