一种镁合金燃气炉的制作方法

本实发明涉及一种镁合金燃气炉，主要为镁合金冷室压铸和挤压铸造等提供高品质的镁合金体，属于镁合金熔炼领域。

背景技术：

目前市售镁合金冷室压铸炉主要为电炉，其中大部分为电阻炉，部分为电磁感应炉。而我国部分地区电力资源相对紧张和成本较为昂贵，而天然气资源却相对较为丰富并容易获得，使用天然气相对于用电，单位热量所需成本较低廉，经理论计算和实际使用验证，熔化相同重量的镁合金，用电成本约是用天然气成本的两倍。上述电炉占镁合金熔炉市场主导地位的现状和电力成本高昂及部分地区用电紧张的现状使得部分地区发展镁合金压铸生产受限。需要开发更经济的镁合金熔炉来满足不同地区的需要。

技术实现要素：

为克服上述限制和充分利用天然气成本低廉的优势来降低生产成本，本发明在于开发一种镁合金燃气炉，实现以燃气为燃料来熔化镁合金，并高效回收烟气余热，为镁合金压铸低成本提供高品质的镁合金熔体。本设计包括一种新型结构的炉体（4）、坩埚（1）、换热器（6）、烧咀（3）、炉体底部挡砖（7）和燃烧后高温气体分流装置（5）。

烧咀（3）和换热器（6）分布于炉体后端，坩埚（1）安装在炉体内壁形成的炉腔（2）中，燃烧后高温气体分流装置（5）分布于烧咀（3）前端。换热器（6）为u型，分为内外两个腔，内腔为烟囱，炉腔（2）中经充分燃烧后产生的热混合气体向坩埚（1）放热后经烟囱排出到大气中，换热器（6）外腔有换热器冷空气进口（8）和换热器热空气出口（9）各一个，风机将冷空气从换热器冷空气进口（8）泵入换热器（6）外腔，冷空气在外腔中向换热器热空气出口（9）流动，在此过程中进行预热，然后进入烧咀（3）与燃气按比例混合燃烧；烧咀（3）口稍对着炉体内壁，避免高温火焰直接对着坩埚（1）加热而烧损坩埚（1）；炉体（4）内壁与坩埚（1）外壁间及炉体底部挡砖（7）形成一个腔，该腔环绕坩埚（1）壁一周，该腔烧咀（3）前端足够大，可保证烧咀（3）前端的混合气体充分燃烧，燃烧后的高温混合气体环绕坩埚（1）流动对坩埚加热，直到经换燃器（6）内腔经换热降温后排入大气；另，烧咀（3）前端的炉体底部安装有一个燃烧后高温气体分流装置（5），该分流装置由高温耐火材料制造而成，该装置底部有旋转轴与炉体外部相连，外部有手柄，可通过旋转手柄来调节分流装置的角度，从而实现对充分燃烧后的高温气体进行分流，改变高温气体对坩埚不同部位的加热强度，从而满足不同的熔化任务和保温任务要求。

该发明的效果是，不再以电热为热源来熔炼镁合金，而以更为廉价的燃气为能源，使用成本更低廉，也为镁合金熔炼提供了更多的选择。炉体结构设计为燃气充分燃烧提供了足够的燃烧空间，排出的气体不会污染环境，具有较高的热效率，在相同熔化率的条件下，炉体结构较电阻炉更加紧凑，只需要一套燃烧系统就可以实现不同熔化和保温任务条件下的的无级调节，而大、中型电阻炉需要至少两套加热系统和控制系统。

附图说明：

附图示出了本发明的一种实例的原理图设计，其中：

图1为炉体结构的俯视图；

图2为炉体结构剖视图；

图3为炉体结构局部剖视图。

图中：1—坩埚；2—炉腔；3—烧咀；4—炉体；5—燃烧后高温气体分流装置；6—换热器；7—炉体底部挡砖；8—换热器冷空气进口；9—换热器热空气出口。

具体实施方式：

为通过利用燃气燃烧产生的热能来实现对坩埚内镁合金的熔化和保温，本发明主要由如下几部分组成：由金属外壳和耐火材料组成的具有保温功能的炉体（4），放置于炉膛中用于镁合金熔炼和保温的镁合金坩埚（1），安装在于炉体（4）后端用于对燃烧用压缩空气进行预热和兼排放尾气功能的换热器（6），设置在炉体后端中下部的用于安装烧嘴的烧咀(3)，用于调节烧嘴前高温气体流向和分配流量的燃烧后高温气体分流装置(5)，以及由炉体内壁和坩埚（1）外壁以及炉体底部挡砖（7）共同形成的一个围绕坩埚(1)用于燃气充分燃烧、燃烧产生的气体对坩埚(1)充分传热和顺畅流动的炉腔(2)。

在工作过程中，压缩冷空气在风机的作用下泵入图1中换热器(6)的换热器冷空气进口(8)，并沿着换热器(6)外腔向换热器热空气出口(9)流动，然后在燃气元件的作用下与燃气按照一定的燃烧比例进入安置于烧咀(3)中的烧嘴前端充分燃烧，因燃烧需要一定的燃烧空间，所以在烧嘴前端需要一较大空间，在炉体设计时，整个炉体采用不规则结构，采用直角梯形结构，靠近烧嘴一侧的炉体侧壁为梯形的斜边，见图1，燃烧后产生的高温混合气体，在烧嘴前端被燃烧后高温气体分流装置(5)分成两路流量和方向不同的两股，根据坩埚(1)中不同的熔化任务和保温任务来对坩埚不同部位进行不同强度的加热，高温气体从烧嘴出来并经分流后在炉腔(2)种围绕坩埚(1)外壁流动，在此过程中通过辐射和对流等方式对坩埚(1)加热，最终经换热器(6)内腔换热降温后排入大气中。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种镁合金燃气炉，主要为镁合金冷室压铸和挤压铸造等提供高品质的镁合金熔体。本发明开发了一种炉体结构，实现以燃气为燃料来熔化镁合金。本设计主要包括一种新型结构的炉体、坩埚、换热器、烧嘴、炉体底部挡砖和燃烧后产生的高温气体分流装置。该发明不再以常用的电热为热源来熔炼镁合金，而以更为廉价的燃气为能源，换热器对高温烟气的余热进行极限回收，节能效果显著，使用成本更低廉，为镁合金熔炼压铸等提供了更多的选择。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：湖北启宏热工设备有限公司
技术研发日：2017.08.25
技术公布日：2017.11.07