燃气式铝液保温炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种燃气式铝液保温炉，包括炉体，炉体顶部设有出液口和进液口，出液口下方对应炉体内部的取液室，进液口下方对应炉体内部的注液室，取液室和注液室之间为加热室，其特征在于，炉体顶部设有烧嘴、燃气管路和空气管路，所述空气管路连通变频风机；所述烧嘴上部的混合室内设有涡型通道，涡型通道的一端出口设在混合室外壁上并连通所述空气管路，另一端出口设在混合室内；燃烧室下方为所述加热室；所述燃气管路和空气管路连接自动调节装置，自动调节装置电路连接所述变频风机。能够使空气和燃气形成旋转的气流以使其充分混合燃烧，提高能源利用率；并且烧嘴喷出的火焰辐射面积广，提高了加热效率，减少了加热时间。
【专利说明】燃气式铝液保温炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铝液保温炉设备【技术领域】，具体为一种燃气式铝液保温炉。
【背景技术】
[0002]保温炉的主要任务是将从熔炼炉送来的铝液收集储存起来，根据冶金需求对铝液进行一些精炼或者合金化处理，此外，还需要对液态铝的温度进行控制使其保持在一个较小的温度变化范围内。现代化的铝液保温炉其加热系统一般都用燃气燃烧系统，即空气与燃料混合燃烧释放热量以加热或者熔炼炉内的铝液，为了尽可能达到理想的燃烧效果，空气和燃料必须合理配比，如果助燃空气不足，则会导致燃烧不完全，但是过多的空气也会产生更多的烟气从而带走更多的热量，浪费能源。
[0003]并且由于铝液的黑度系数低，镜面反射率高，不易加热，一般加热炉的烧嘴火焰集中，辐射面积小，加热效率较低，耗费能源过多却不能达到很好的加热效果。
实用新型内容
[0004]针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种燃气式铝液保温炉，提高加热效率，节约资源。
[0005]本实用新型是这样实现的:
[0006]一种燃气式铝液保温炉，包括炉体，炉体顶部设有出液口和进液口，出液口下方对应炉体内部的取液室，进液口下方对应炉体内部的注液室,取液室和注液室之间为加热室，其特征在于，炉体顶部设有烧嘴、燃气管路和空气管路，所述空气管路连通变频风机；所述烧嘴上部的混合室内设有涡型通道，涡型通道的一端出口设在混合室外壁上并连通所述空气管路，另一端出口设在混合室内，混合室顶部设有燃气进口，所述燃气进口与所述燃气管路连通；混合室下方为燃烧室，混合室与燃烧室之间设有喷孔，燃烧室内部为上窄下宽的喇叭形，燃烧室内壁上部设有高压点火孔，高压点火孔内设有点火器；燃烧室下方为所述加热室；所述燃气管路和空气管路连接自动调节装置，自动调节装置电路连接所述变频风机。
[0007]更进一步地，所述自动调节装置包括PID控制器，PID控制器电路连接温度传感器、风压取样管以及空气燃气比例阀，所述温度传感器设置在所述加热室内，所述风压取样管设置在所述空气管路内并且电路连接空气燃气比例阀，所述空气燃气比例阀连通燃气管路和空气管路，所述PID控制器电路连接所述变频风机。
[0008]更进一步地，所述燃烧室内壁上设有火焰观察孔和火焰检测孔，火焰检测孔处设有检测器，火焰观察孔洞通至燃烧室外壁上。
[0009]更进一步地，所述空气管道与所述变频风机之间设有换热器。
[0010]更进一步地，所述燃气进口在混合室顶部的垂直中心轴线上。
[0011]本实用新型的有益效果是提供了一种燃气式铝液保温炉，其烧嘴结构能够使空气和燃气形成旋转的气流以使其充分混合燃烧，提高能源利用率；并且烧嘴喷出的火焰辐射面积广，高速热气流增加对流换热系数，提高了加热效率，减少了加热时间，从而降低了能耗；根据炉内温度能够自动调节空气燃气的比例，在提高炉内保温精度的同时使燃烧完全，不剩余多余的氧气，继而减少铝液的氧化。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本使用新型提供的燃气式铝液保温炉的局部剖视图
[0013]图2是图1中所示燃气式铝液保温炉的结构示意图；；
[0014]图3为图1中所示烧嘴的局部剖视图；
[0015]图4为图3中所示烧嘴的内部结构示意图；
[0016]图中:
[0017]1.出液口 ；2.进液口 ；3.取液室；4.注液室；5.加热室；6.烧嘴；7.风机；8.换热器；9.燃气管路；10.空气管路；11.自动调节装置；12.混合室；13.涡型通道；14.燃气进口 ；15.燃烧室；16.喷孔；17.高压点火孔；18.火焰观察孔；19.火焰检测孔。
【具体实施方式】
[0018]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0019]如图1所示，一种燃气式铝液保温炉，包括炉体，炉体顶部设有出液口 I和2进液口，出液口 I下方对应炉体内部的取液室3，进液口 2下方对应炉体内部的注液室5，取液室3和注液室4之间为加热室5 ;如图2所示:炉体顶部设有烧嘴6、燃气管路9和空气管路10，所述空气管路10连通变频风机7，空气管道10与变频风机7之间设有换热器8 ;所述燃气管路9和空气管路10连接自动调节装置11，自动调节装置11电路连接所述变频风机7。
[0020]如图3所示，所述烧嘴6上部的混合室12内设有涡型通道13，涡型通道13的一端出口设在混合室12外壁上并连通所述空气管路10，另一端出口设在混合室12内，混合室12顶部的垂直中心轴线上设有燃气进口 14，所述燃气进口 14与所述燃气管路9连通；混合室12下方为燃烧室15 ;如图4所示，混合室12与燃烧室15之间设有喷孔16，燃烧室15内部为上窄下宽的喇叭形，燃烧室15内壁上部设有高压点火孔17，高压点火孔17内设有点火器；所述燃烧室15内壁上设有火焰观察孔18和火焰检测孔19，火焰检测孔19处设有检测器，火焰观察孔18洞通至燃烧室15外壁上，燃烧室15下方为所述加热室5。
[0021]所述自动调节装置包括PID控制器，PID控制器电路连接温度传感器、风压取样管以及空气燃气比例阀，所述温度传感器设置在所述加热室内，所述风压取样管设置在所述空气管路内并且电路连接空气燃气比例阀，所述空气燃气比例阀连通燃气管路和空气管路，所述PID控制器电路连接所述变频风机。
[0022]在能耗的分析中，空气与燃气的比例很重要，助燃的空气不足，则燃烧不完全，过多的空气又会产生更过的烟气从而带走更多的热量，浪费能源，空气燃气的比例可通过理论计算确定，以天然气为例，10Nm3计算,如下表:
[0023]表I
[0024]可辦含景成空气暈1加iA侥中成气〔U
燃烧反应式 -^^--^^^^^-
兮'W))O,N,0.+N.CO2 m SO N O2 & 计
197.丨X3 1^1197.1+740
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C2H6 C\H + 3|0?=2C0:+3H:0 —— 5 7.5 —— —
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N2 3.33,3
Σ 100 (施3) 197, I 740 937, I 99 195.7 0.2743.3一 1038.2
0,000
α 二I ? 21 79 100 9.54 IB 8571,6— I H
2
a=l.15__(^2__226__854__1m__99 195.7 0.2855.429 1179.0
_U=I 时，单位空feCK量/a=q.371 \|1) - Ληι ,单位燃烧生成I量 Γ,=10.3? tin / Vi1_
u—1.5 时.电位&气its Z1-10.S WnV 单位燃烧士成气星(?-11.79 ini'/ %
[0025]铝液保温炉对铝液温度要求较高，炉内温度越接近设定温度，燃气的供应就越少，但是变化的燃气必须与变化的助燃空气对应。
[0026]温度传感器测得的炉内温度输入PID控制器，PID控制器通过炉温与设定温度的对比处理，控制变频风机的转速，空气管路内的风压通过取样管输入空气燃气比例阀，由空气燃气比例阀调节控制燃气的输送量，从而实现精确控温且空气燃气比例基本恒定的燃烧过程。
[0027]本实用新型的自动调节装置区别于οη/ο--控制器，假设需要炉内需要加热的温度为700°C，只有当炉内温度达到700°C时，on/off控制器才会启动控制加热的启停，但由于喷嘴的燃烧高温作用，实际铝液温度会高于700°C。因此此处采用PID控制器，目的在于炉温<700°C度时，则通过控制降低变频风机的运转速度，使进入的空气也减少，再通过空气燃气比例阀控制燃气的进气量使其减小，最终使炉内加热温度精确到需要值。
[0028]空气经由变频风机通过管道送进换热器，换热器将空气加热后送入空气管道，自动调节装置会自动控制空气和燃气进入烧嘴的量，之后燃气管道中的燃气通过混合室上方的燃气进口进入，空气通过烧嘴壁上部的涡型通道进口以一定速度进入混合室，由于空气通过涡型通道，空气会保持螺旋式运动，形成涡流风，涡流风的卷吸和搅拌作用，使空气与上方垂直喷进混合室的燃气快速、充分混合，混合后的气流喷进燃烧室，通过高压点火孔点火，由于混合气流的离心力作用，使点燃的火焰成环状，保持旋转贴着燃烧室的内壁向下喷出，内壁为上窄下宽的喇叭形，则火焰也呈辐射状扩散进入熔池。
[0029]烧嘴燃烧室内壁上设有火焰检测孔和火焰观察孔，以观测烧嘴内的火焰燃烧情况。
[0030]本实用新型提供的燃气式铝液保温炉其烧嘴使气流在混合燃烧过程中保持旋转，相当于延长了气体在炉内的加热路线，使能源利用更加充分，由于空气与燃气混合充分，燃烧完全，炉内几乎没有多余的氧气，减少了铝液的氧化；喷到加热室的火焰增大辐射面积，旋转的高速热气流强化了对流传热系数，使炉内温度场分布更均匀，温度差降低，缩短了了加热时间，提高了加热效率，从而减少了能耗；由于加热效率高，减少了炉膛温度与铝液温度差，从而减少了铝液的深层氧化。
[0031]以上对本实用新型进行了详细介绍。本文中对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种燃气式铝液保温炉，包括炉体，炉体顶部设有出液口和进液口，出液口下方对应炉体内部的取液室，进液口下方对应炉体内部的注液室，取液室和注液室之间为加热室，其特征在于，炉体顶部设有烧嘴、燃气管路和空气管路，所述空气管路连通变频风机；所述烧嘴上部的混合室内设有涡型通道，涡型通道的一端出口设在混合室外壁上并连通所述空气管路，另一端出口设在混合室内，混合室顶部设有燃气进口，所述燃气进口与所述燃气管路连通；混合室下方为燃烧室，混合室与燃烧室之间设有喷孔，燃烧室内部为上窄下宽的喇叭形，燃烧室内壁上部设有高压点火孔，高压点火孔内设有点火器；燃烧室下方为所述加热室；所述燃气管路和空气管路连接自动调节装置，自动调节装置电路连接所述变频风机。
2.根据权利要求1所述的燃气式铝液保温炉，其特征在于，所述自动调节装置包括PID控制器，PID控制器电路连接温度传感器、风压取样管以及空气燃气比例阀，所述温度传感器设置在所述加热室内，所述风压取样管设置在所述空气管路内并且电路连接空气燃气比例阀，所述空气燃气比例阀连通燃气管路和空气管路，所述PID控制器电路连接所述变频风机。
3.根据权利要求1或者2所述的燃气式铝液保温炉，其特征在于，所述燃烧室内壁上设有火焰观察孔和火焰检测孔，火焰检测孔处设有检测器，火焰观察孔洞通至燃烧室外壁上。
4.根据权利要求3所述的燃气式铝液保温炉，其特征在于，所述空气管道与所述变频风机之间设有换热器。
5.根据权利要求4所述的燃气式铝液保温炉，其特征在于，所述燃气进口在混合室顶部的垂直中心轴线上。
【文档编号】F27B14/14GK203964662SQ201420419219
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】崔一发, 王如卿 申请人:南通高新工业炉有限公司