專利名稱：封閉疊加式熱風沖天爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型的用于鑄造生產(chǎn)中鑄鐵熔煉的封閉疊加式熱風沖天爐，它屬于一種高溫送風裝置爐。
采用高溫預熱送風能夠提高鐵水溫度，節(jié)省焦碳，減少環(huán)境污染，這已得到國內(nèi)外鑄造專家的共識。所以國外一些鑄造工廠中的沖天爐采用高達500～1000℃的高溫預熱風來進行熔煉。但其所用的高溫熱風是經(jīng)爐外附屬設(shè)備加熱得到的，能量損耗很大，不適合我國國情。我國現(xiàn)行采用的熱風沖天爐一般是用熱風爐膽靠自身熱交換的方式獲得熱風，實踐證明它對鐵水熔煉雖能起到一定的作用，但同時存在兩種情況一是風溫低，一般為150～200℃，這對提高鐵水溫度無明顯效果；二是風溫較高(如300℃)，但由于爐膽自身結(jié)構(gòu)及安裝位置不當，致使風膽使用壽命低，浪費材料，影響用戶正常生產(chǎn)。
此外，現(xiàn)行沖天爐的加料口開闊高大，開爐時大量煙塵外溢，污染環(huán)境，危害操作工人身體健康。
本實用新型的目的是提供一種新型封閉疊加式熱風沖天爐，使其靠自身的熱交換，充分利用廢氣的熱量，經(jīng)逐級加熱，將冷風預熱至400℃左右的高溫，再送入爐內(nèi)，達到提高鐵水溫度，節(jié)省焦碳的目的，同時配以自動封閉式加料裝置，達到抑制廢氣外露，減少環(huán)境污染的目的。
本實用新型所說的封閉疊加式熱風沖天爐，其特點是，它由自上而下疊加串接的自動封閉式加料裝置12、爐體浮動裝置11、低溫換熱器10、切線進風式中溫換熱器8、快速高溫換熱器7、爐體2、爐缸1以及位于沖天爐爐身上的風管9、16、6、風箱4和保險風管17、保險裝置14組成；所說的風管9的兩端分別與低溫換熱器10的底部和切線進風式中溫換熱器8的底部連通；風管16的兩端分別與切線進風式中溫換熱器8的上部和快速高溫換熱器7的右側(cè)風口連通；風管6的兩端分別與快速高溫換熱器7的左側(cè)風口和安裝在爐體2上的風箱4連通；所說的保險風管17與風箱4連通，保險裝置14置于與爐體浮動裝置11連通的風管13上。
由此構(gòu)成的封閉疊加式熱風沖天爐，由于設(shè)置了兩個高效換熱器7、8，產(chǎn)生的熱風溫度可達400℃左右，提高了整個沖天爐的熱效率，可使鐵水平均溫度達1500℃以上，節(jié)焦15～30％，加料口廢氣排放溫度低于100℃；此外，本實用新型去掉了高大粗笨的煙囪，降低了沖天爐的制造成本；采用的自動封閉式加料裝置制作簡單，工作可靠，抑制了廢氣的外溢以及爐外空氣向爐內(nèi)的進入，大大提高了除塵效率，沖天爐上設(shè)置的保險裝置使其工作安全、可靠，采用本實用新型，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
以下結(jié)合附圖詳述本實用新型的實施例


圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2本實用新型自動封閉式加料裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖3本實用新型切線進風式中溫換熱器的結(jié)構(gòu)主視圖。
圖4圖3的A－A剖視圖。
圖5圖3的B－B剖面圖。
圖6圖3的C－C剖面圖。
圖7本實用新型快速高溫換熱器的結(jié)構(gòu)主視圖。
圖8本實用新型保險裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖9本實用新型保險風管的結(jié)構(gòu)圖。
本實用新型的工作原理如
圖1所示冷空氣從低溫換熱器10的上部風管15進入沖氣爐，然后從低溫換熱器10的底部出來，再沿風管9切向進入切線進風式中溫換熱器8，在腔道43中環(huán)繞三圈后再沿切向送出，此過程的換熱效率極高。由換熱器8出來的熱風沿風管16進入快速高溫換熱器7后進一步升溫，從換熱器7出來的熱風的溫度可達400℃左右，將此高溫熱風經(jīng)風道3、5送入爐內(nèi)參加反應(yīng)，可達到提高鐵水溫度的目的，進而節(jié)省了焦炭。
為使爐內(nèi)的廢氣不致外溢，本實用新型采用了自動封閉式加料裝置12，如圖2所示。該裝置包括殼體20、置于殼體20內(nèi)的錐體23、位于錐體23底部的雙門爐蓋24、通過鉸鏈21與爐蓋24相連的重錘19以及位于殼體20兩側(cè)的限位裝置18、18′。加料時是靠料塊的重量來開啟爐蓋的，當料塊落于爐蓋上時，在料塊重力的作用下雙門爐蓋打開，與爐蓋固連的重錘19隧向限位機構(gòu)18′的位置上移，當料塊落入爐內(nèi)后，爐蓋在重錘19重力作用下開始關(guān)閉，當重錘19到達限位機構(gòu)18的位置時，爐蓋完全關(guān)閉。
圖3給出了切線進風式中溫換熱器8的結(jié)構(gòu)圖。換熱器8由三個不同直徑的圓柱筒體套置構(gòu)成。三個圓柱筒體形成兩個腔道43、44，內(nèi)筒體41的內(nèi)壁上設(shè)有交錯排列的導熱片42，內(nèi)筒體41的外壁上自上而下以一定的間隔裝有環(huán)形導熱片39，內(nèi)筒體與上下兩法蘭相連接的圓弧處設(shè)有一圓形加強裝置37，中間筒體40的上下兩端設(shè)有熱膨脹器38，外筒體的上下部分別設(shè)有均與腔道43相通的切向進風口45和切向出風口45′。換熱器8的這種結(jié)構(gòu)，特別是其上設(shè)置的導熱片42和39，使其具有很高的換熱效率。
為使進入中溫換熱器8中的低溫熱風充分換熱，在換熱器8中設(shè)置了三圈通道，如圖4、圖5、圖6所示。圖4為熱風的第一圈風道，圖5為熱風的第二圈風道，圖6為熱風的第三圈風道。圖中的箭頭方向為熱風的入口處。
快速高溫換熱器7的結(jié)構(gòu)如圖7所示，它由二個直徑不同的圓柱筒體49、51套置構(gòu)成，其上下兩端分別設(shè)有法蘭46、50；內(nèi)筒體51的內(nèi)壁上設(shè)有交錯排列的導熱片48，其外壁上自上而下以一定的間隔裝有環(huán)形導熱片47，外筒體49的左右兩側(cè)分別設(shè)有出風口52和進風口53。
本實用新型是一種封閉式結(jié)構(gòu)，安全、可靠至關(guān)重要。因為在開爐的過程中爐內(nèi)會產(chǎn)生CO氣體，正常情況下是由除塵系統(tǒng)中的抽風機不斷地將產(chǎn)生的CO等其它廢氣抽出，但是如果一旦停電，抽風機停止工作，爐內(nèi)的這些氣體則很難排出，積蓄在爐內(nèi)的CO氣體達到一定量時就有發(fā)生爆炸的可能。為解決這個問題，本實用新型在沖天爐上設(shè)置了雙重保險機構(gòu)，即保險裝置14和保險風管17，如圖8、圖9所示。
保險裝置14在結(jié)構(gòu)上包括與引風管28連通的風管27，位于風管27下端且與鉸鏈30相連的法蘭31以及位于風管27旁并與法蘭31呈電磁連接的電磁鐵26。保險裝置14的工作原理是，一旦停電，電磁鐵26會斷電，法蘭31靠自重打開，風管27則與大氣相通，積蓄在爐內(nèi)的CO等氣體則會排出。
保險風管17位于風箱4上，并與爐體2連通。在保險風管17的端部裝有兩個法蘭35、36，其中間夾有一薄鐵蓋34，一旦爐內(nèi)壓力增大，即可將薄鐵蓋34沖破，使沖天爐始終處于安全、可靠的狀態(tài)。
本實用新型在工作的過程中，爐身由于被加熱會發(fā)生熱膨脹，如果該膨脹得不到松解，爐身在應(yīng)力的作用下就有損壞的可能。為此本實用新型設(shè)置了爐體浮動裝置11，該浮動裝置可以給爐身一個足夠的膨脹間隙，使爐身的熱膨脹隨時得到松解。另外，在浮動裝置11內(nèi)還設(shè)有旋流片，使進入其中的廢氣以旋流的形式流出。而旋流廢氣中的重粒子在離心力的作用下會落入爐內(nèi)，從而實現(xiàn)了廢氣的一級除塵。
權(quán)利要求1.一種封閉疊加式熱風沖天爐，其特征在于，它由自上而下疊加串接的自動封閉式加料裝置(12)、爐體浮動裝置(11)、低溫換熱器(10)、切線進風式中溫換熱器(8)、快速高溫換熱器(7)、爐體(2)、爐缸(1)以及位于沖天爐爐身上的風管(9)、(16)、(6)、風箱(4)和保險風管(17)、保險裝置(14)組成；所說的風管(9)的兩端分別與低溫換熱器(10)的底部和切線進風式中溫換熱器(8)的底部連通；風管(16)的兩端分別與切線進風式中溫換熱器(8)的上部和快速高溫換熱器(7)的右側(cè)風口連通；風管(6)的兩端分別與快速高溫換熱器(7)的左側(cè)風口和安裝在爐體(2)上的風箱(4)連通；所說的保險風管(17)與風箱(4)連通，保險裝置(14)置于與爐體浮動裝置(11)連通的風管(13)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉疊加式熱風沖天爐，其特征在于，所說的切線進風式中溫換熱器(8)由三個不同直徑的圓柱筒體套置構(gòu)成，三個筒體形成兩個腔道(43)、(44)，內(nèi)筒體(41)的內(nèi)壁上設(shè)有交錯排列的導熱片(42)，內(nèi)筒體(41)的外壁上自上而下以一定的間隔裝有環(huán)形導熱片(39)，內(nèi)筒體(41)與上下兩法蘭相連接的圓弧處設(shè)有一圓形加強裝置(37)，中間筒體(40)的上下兩端設(shè)有熱膨脹器(38)，外筒體的上下分別設(shè)有均與腔道(43)相通的切向進風口(45)和切向出風口(45′)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉疊加式熱風沖天爐，其特征在于，所說的快速高溫換熱器(7)由二個直徑不同的圓柱筒體(49)、(51)套置構(gòu)成；其上下兩端分別設(shè)有法蘭(46)、(50)；內(nèi)筒體(51)的內(nèi)壁上設(shè)有交錯排列的導熱片(48)，其外壁上自上而下以一定的間隔裝有環(huán)形導熱片(47)，外筒體(49)的左右兩側(cè)分別設(shè)有出風口(52)和進風口(53)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉疊加式熱風沖天爐，其特征在于，所說的自動封閉式加料裝置包括殼體(20)、置于殼體(20)內(nèi)的錐體(23)、位于錐體(23)底部的雙門爐蓋(24)、通過鉸鏈(21)與爐蓋(24)固連的重錘(19)以及位于殼體(20)兩側(cè)的限位機構(gòu)(18)、(18′)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉疊加式熱風沖天爐，其特征在于，所說的保險裝置(14)包括與引風管(28)連通的風管(27)，位于風管(27)下端且與鉸鏈(30)相連的法蘭(31)以及位于風管(27)旁并與法蘭(31)呈電磁連接的電磁鐵(26)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉疊加式熱風沖天爐，其特征在于，所說的保險風管17的端部裝有兩個法蘭(35)、(36)，其中間夾有一薄鐵蓋(34)。
專利摘要本實用新型涉及一種新型的用于鑄造生產(chǎn)的封閉疊加式熱風沖天爐，其風管(9)兩端分別與低溫換熱器的底部和切線進風式中溫換熱器的底部連通，風管(16)的兩端分別與切線進風式中溫換熱器的上部和快速高溫換熱器的左側(cè)風口連通，風管(6)的兩端分別與快速高溫換熱器的左側(cè)風口和安裝在爐體上的風箱連通。
文檔編號F27B1/00GK2178340SQ9324415
公開日1994年9月28日 申請日期1993年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月12日
發(fā)明者王永茂, 段金挺, 湯宗成 申請人:王永茂, 段金挺