一种燃气坩埚炉的制作方法

技术领域：

本发明涉及一种燃气坩埚炉，用于有色金属的坩埚炉熔化，特别是铝合金及镁合金熔炼铸造领域，是一种节能型燃气炉。

技术背景：

有色金属铸造过程中，需要对有色金属熔化，可采用燃气加热坩埚的方式进行熔化。

目前，市售的燃气坩埚炉，大部分为单烧嘴加热，单烧嘴加热的特点是，烧嘴前端的炉膛温度较高，而远离烧嘴处温度较低，整个炉膛的炉温分布不均匀，温差甚至超过200℃，容易造成高温处坩埚及炉膛寿命较短，并且会对控温精度造成不利影响，也会影响燃气坩埚炉的熔化效率，不能在保证坩埚及炉膛寿命的基础上，充分发挥坩埚炉的生产效率，影响燃气坩埚炉的大力推广，另外目前市售的一部分燃气坩埚炉，没有设置换热器，或者设置的换热器，换热效果较差，无法达到应有的节能效果。

技术实现要素：
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本发明的目的是针对目前针对目前市售单烧嘴燃气坩埚炉炉温温差较大、坩埚寿命较短、熔化效率不高及节能效果不好的现状，开发一种炉温温差较小、控温精度高、坩埚使用寿命较长、熔化效率及节能效果高的燃气坩埚炉。

为了达成上述目的，本发明的设计思路是：采用双烧嘴，轮换对坩埚两侧进行加热，当一个烧嘴工作时，另一个烧嘴停止工作，当一个烧嘴工作一定时间后，该烧嘴停止工作，另一个烧嘴开始工作，为提升节能效率，坩埚炉中设置换热器，换热器采用助燃空气与烟气逆流式换热器，最大限度的回收烟气余热，为减少生产成本、占地面积及控制难度，两烧嘴轮流共用一个换热器。

实现本发明的一个具体技术方案是：一种燃气坩埚炉，其由炉墙（1）、坩埚（2）、炉膛（3）、换热器（4）、助燃风机（6）、右烧嘴（7）、左烧嘴（14）、右高温空气阀（8）、左高温空气阀（13）、右燃气电磁阀（9）、左燃气电磁阀（12）等组成。坩埚（2）布置于炉墙（1）中部，炉墙（1）与坩埚（2）间的空间形成炉膛（3），左烧嘴（14）及右烧嘴（7）布置于炉墙（1）后方左右两侧，分别对坩埚（2）左右两侧进行加热，换热器（5）布置于炉墙（3）后端中部，换热器烟气进口(4)与炉膛（3）相连，助燃风机（6）通过管道与换热器（5）相连，高温预热空气出口（10）通过管道及左高温空气阀（13）与左烧嘴（14）相连，高温预热空气出口（10）通过管道及右高温空气阀（8）与右烧嘴（7）相连，左燃气电磁阀（12）与左烧嘴（14）相连，右燃气电磁阀（9）与右烧嘴（7）相连，左烧嘴（14）工作时，左燃气电磁阀（12）和左高温空气阀（13）打开，右燃气电磁阀（9）及右高温空气阀（8）关闭，左烧嘴（14）对坩埚（2）左侧进行加热，当加热一段时间后，左烧嘴（14）停止工作，右燃气电磁阀（9）及右高温空气阀（8），右烧嘴（7）开始工作，对坩埚（2）右侧进行加热，加热一段时间后，再轮换循环加热。

本发明与现行传统坩埚燃气炉相比，有如下效果：

1、相对于单烧嘴燃气坩埚炉，本发明采用双烧嘴轮换加热，炉温更均匀，炉膛温差由单烧嘴的200℃以上降低到50℃以内，可大大提升有色金属熔体的控温精度，大大提升坩埚及炉膛的使用寿命；

2、相对于不用换热器或同向式换热器的坩埚燃气炉，本发明可对烟气预热进行极限回收，烟气排烟温度可降低到150℃以下，可回收烟气余热80%以上。

3、相对于蓄热式燃气坩埚炉，本发明占地面积小，控制简单，成本低。

4、相对于多烧嘴及多换热器燃气坩埚炉，本发明采用一个换热器，轮换为两个烧嘴提供预热高温助燃空气，预热空气无需进行复杂的配比分配，控制简单，参数稳定。

附图说明：

附图1为本发明的一种燃气坩埚炉工作原理图：

图中：1—炉墙；2—坩埚；3—炉膛；4—换热器烟气进口；5—换热器；6—助燃风机；7—右烧嘴；8—右高温空气阀；9—右燃气电磁阀；10—高温预热空气出口；11—燃气进口；12—左燃气电磁阀；13—左高温空气阀；14—左烧嘴。

具体实施方式：

下面以图1所示的燃气坩埚炉工作原理图作进一步说明：

当采用本发明燃气坩埚炉进行有色金属熔炼时，将有色金属炉料加入坩埚中，先开通左烧嘴相连的左高温空气阀及左燃气电磁阀，向左烧嘴按比例加入天然气及助燃空气，并点火，左烧嘴燃烧产生的高温烟气，加热坩埚左侧，当加热一定时间后，关闭左高温空气阀及左燃气电磁阀，然后开启右高温空气阀及右燃气电磁阀，右烧嘴点火，右烧嘴产生的高温烟气加热坩埚右侧，当加热一定时间后，再换左侧烧嘴工作，轮流往复，对坩埚左右两侧进行轮流加热，两侧烧嘴产生的高温烟气经炉膛环绕坩埚一圈后，均从换热器烟气进口进入换热器，同时助燃空气经助燃风机鼓风，并进入换热器预热管道，助燃空气在换热器中流动的过程中，吸收换热器中高温烟气的热量，使得助燃空气升温，并降低烟气温度，烟气的流向与助燃空气的流向相反，可极大回收烟气余热，吸收热量后的预热空气通过管道及高温空气阀轮流输送给左右两侧烧嘴，与天然气配比燃烧，实现对坩埚内金属炉料的熔化。

技术特征：

1.一种燃气坩埚炉，其特征在于它包括炉墙（1）、坩埚（2）、炉膛（3）、换热器（4）、助燃风机（6）、右烧嘴（7）、左烧嘴（14）、右高温空气阀（8）、左高温空气阀（13）、右燃气电磁阀（9）、左燃气电磁阀（12）等。

2.坩埚（2）布置于炉墙（1）中部，炉墙（1）与坩埚（2）间的空间形成炉膛（3），左烧嘴（14）及右烧嘴（7）布置于炉墙（1）后方左右两侧，换热器（5）布置于炉墙（3）后端中部，换热器烟气进口(4)与炉膛（3）相连，助燃风机（6）通过管道与换热器（5）相连，高温预热空气出口（10）通过管道及左高温空气阀（13）与左烧嘴（14）相连，高温预热空气出口（10）通过管道及右高温空气阀（8）与右烧嘴（7）相连，左燃气电磁阀（12）与左烧嘴（14）相连，右燃气电磁阀（9）与右烧嘴（7）相连。

3.根据权利要求1所述的燃气坩埚炉，其特征在于，炉墙（1）后端有左右两侧分别布置有左烧嘴（14）和右烧嘴（7），并且左烧嘴（14）和右烧嘴（7）分别通过左高温空气阀（13）和右高温空气阀（8）与换热器（5）的高温预热空气出口（10）相连，左烧嘴（14）和右烧嘴（7）共用同一换热器。

4.根据权利要求1所述的燃气坩埚炉，其特征在于，换热器（5）布置于炉墙（1）后端中部，换热器（5）可为蜂窝管式结构，也可为板式结构，里面的气体通道分成两部分，一部分用于炉膛（3）中的烟气导出，另一部分作为助燃空气的通道，助燃空气与烟气在换热器（5）中进行热交换，换热器（5）中的烟气与助燃空气的流向是逆向式的。

5.根据权利要求1所述的燃气坩埚炉，其特征在于，燃气进口（11）通过左燃气电磁阀（12）与左烧嘴（14）相连，燃气进口（11）通过右燃气电磁阀（9）与左烧嘴（7）相连。

技术总结
本发明涉及的是一种燃气坩埚炉，它包括炉墙、坩埚、炉膛、换热器、助燃风机、左、右烧嘴、左、右高温空气阀、左、右燃气电磁阀等组成。该炉可用于采用双烧嘴燃烧系统，左右烧嘴轮流工作，轮换对炉膛中的坩埚进行加热，左右烧嘴共用一个换热器，节省燃气炉生产成本，以及提升燃气坩埚炉的炉温均匀性，提高炉墙及坩埚寿命。可解决目前单烧嘴坩埚炉炉温不均的问题，同时借鉴蓄热燃烧技术的优点，而克服蓄热燃烧系统控制复杂，蓄热箱等占地较大的劣势。

技术研发人员：徐绍勇;查吉利;邓琳莉
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：2019.12.30
技术公布日：2020.04.07