一種無燒損節(jié)能冶金爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高效節(jié)能的無燒損節(jié)能冶金爐。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬冶煉工業(yè)屬于高能耗高污染行業(yè)，隨著能源價(jià)格不斷上漲，燃料的消耗成本在加工成本中所占比例越來越高，并伴隨自然資源的大量消耗、大量的碳排放以及嚴(yán)重的環(huán)境污染。為了減少冶金爐生產(chǎn)過程中的燃料消耗，相關(guān)研究機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)企業(yè)不斷探索新的技術(shù)以降低能耗，節(jié)約成本，同時(shí)減少對環(huán)境的污染。從而以導(dǎo)致整個冶金行業(yè)的新發(fā)明新技術(shù)重點(diǎn)都在節(jié)能環(huán)保方面。
[0003]然而，在節(jié)能的同時(shí)降低材料的損耗卻沒有被行業(yè)所重視，更沒有人投入時(shí)間金錢對其展開研究。由于材料的損耗意味著這部分材料從探礦開始到冶金爐冶煉期間所有的人力、能源、環(huán)境污染等代價(jià)均白白浪費(fèi)，社會和企業(yè)為此付出的代價(jià)往往高出很多單純節(jié)能技術(shù)能帶來的效益。
[0004]為此，有必要在金屬冶煉行業(yè)針對材料損耗方面進(jìn)行研究，開發(fā)出一種方案，使得冶金爐既節(jié)能又可以降低冶煉金屬材料的損耗，提供一種無燒損且節(jié)能的冶金爐，達(dá)到同時(shí)降低材料損耗和降低燃料消耗的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種無燒損節(jié)能冶金爐，以達(dá)到同時(shí)降低材料損耗和降低燃料消耗的目的。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種無燒損節(jié)能冶金爐，包括有燃燒系統(tǒng)、升溫室、與升溫室連通的投料室、渦流井以及自動投料機(jī);其中，升溫室的上部分為包含有火焰和熱煙氣的燃燒室;升溫室中高溫液態(tài)金屬的液面使用傳熱磚將高溫液態(tài)金屬與升溫室上部分的高溫?zé)煔飧綦x;升溫室與投料室的上部分之間通過隔墻隔開;投料室和自動投料機(jī)之間設(shè)置有一個潛水式投料入口。
[0007]進(jìn)一步地，所述潛水式投料入口的上部略高于液態(tài)金屬的液面高度。
[0008]進(jìn)一步地，所述潛水式投料入口的底部平面與投料方向的夾角為Θ，其中，tan0〈f靜，且tan0大于接近于f動;其中，f動、f靜分別為固態(tài)金屬與底部平面的動摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)。
[0009]進(jìn)一步地，所述傳熱磚的材料密度小于液態(tài)金屬的密度。
[0010]進(jìn)一步地，所述傳熱磚與液態(tài)金屬是緊密接觸的，其下層浸入液態(tài)金屬里。
[0011]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明無燒損節(jié)能冶金爐減少了固態(tài)金屬與空氣的接觸，固態(tài)金屬熔化過程全部潛入在液態(tài)金屬中，將金屬冶煉過程中的氧化燒損降低到接近于零，從而實(shí)現(xiàn)冶煉過程中材料的無燒損。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
[0014]圖2是圖1的A-A剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無燒損節(jié)能冶金爐盡量減少固態(tài)金屬與空氣的接觸，固態(tài)金屬熔化過程全部潛入在液態(tài)金屬中，將金屬冶煉過程中的氧化燒損降低到接近于零，從而實(shí)現(xiàn)冶煉過程中材料的無燒損。
本發(fā)明升溫室內(nèi)上半部分燃料燃燒產(chǎn)生熱煙氣的熱量傳遞給下半部分被加熱金屬的熱傳遞強(qiáng)度提高到兩倍以上至數(shù)十倍，直接導(dǎo)致排煙溫度降低減少熱量損失、金屬升溫速度加快縮短了燃料燃燒時(shí)間，產(chǎn)生明顯的節(jié)能效果;其次，潛水式投料口上部設(shè)計(jì)成比設(shè)定金屬液面略高，防止投料室內(nèi)熱氣的溢出；另外，自動投料機(jī)投料減少了爐門開啟時(shí)間，同時(shí)將少量從潛水式投料口中溢出的熱氣用于預(yù)熱固態(tài)金屬。
為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的術(shù)語在適當(dāng)情況下可以互換，這僅僅是描述本發(fā)明的實(shí)施例中對相同屬性的對象在描述時(shí)所采用的區(qū)分方式。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，以便包含一系列單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于那些單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它單元。
[0017]以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]具體地，如圖1所示，本發(fā)明無燒損節(jié)能冶金爐(此處為鋁熔煉爐)包括有燃燒系統(tǒng)
5、升溫室6、與升溫室6連通的投料室9、渦流井7以及自動投料機(jī)I;其中，升溫室6的上部分為包含有熱煙氣(也可含火焰)的燃燒室;升溫室6中高溫液態(tài)金屬13的液面使用傳熱磚12將高溫液態(tài)金屬13與升溫室6上部分的高溫?zé)煔飧綦x;升溫室6與投料室9的上部分之間通過隔墻10隔開，升溫室6上部分的高溫?zé)煔庵泻醒鯕猓ㄟ^將高溫液態(tài)金屬13與升溫室6上部分的高溫?zé)煔飧綦x，以防止金屬鋁的氧化(燒損)；投料室9和自動投料機(jī)I之間設(shè)置有一個潛水式投料入口 2。
[0019]其中，所述傳熱磚12為熱輻射吸收比高的導(dǎo)熱耐火材料，分為上中下三層，中層為實(shí)心，上下層內(nèi)部密布有互通的像迷宮一樣的小孔，上層的小孔也可以做成蜂窩狀或蟻巢狀，下層可做成做成翅片;本發(fā)明實(shí)施例中，上層做成迷宮狀小孔，下層做成翅片;所述傳熱磚12的材料密度小于液態(tài)金屬的密度，材料熱輻射吸收比高，提高了傳熱磚12吸收輻射傳熱的能力；以鋁為例，冶金爐中由于鋁的黑度很低，熱輻射吸收比也很低(小于0.2)，本發(fā)明可以將傳熱速度提高2-5倍。傳熱磚12上層內(nèi)部密布互通的像迷宮一樣的小孔，增加了熱煙氣與傳熱磚12的對流