一种新型旧砂焙烧再生炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型旧砂焙烧再生炉，包括：炉膛、炉膛底、废气通道、旧砂入口、燃烧机喷火口、一个管道式沸腾床、多个炉底排渣口和一个逆流式热交换器，所述的管道式沸腾床由一排沸腾管道、一个主管道和沸腾床连接管组成，所述的沸腾管道设在炉底的上方，每个沸腾管道上钻有喷气孔，一排沸腾管道的其中一端与主管道连通，主管道通过沸腾床连接管连通逆流式热交换器的热风出口；所述的炉底排渣口设在炉膛底的底部；所述的逆流式热交换器设在废气通道上。本实用新型解决了热胀冷缩的问题，延长了管道的寿命；由于炉膛底部开设多个排渣口，可以定期排出沉到底部的金属颗粒；逆流式热交换器大幅度提高了提高沸腾风的温度，节省了燃料。
【专利说明】一种新型旧砂焙烧再生炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于铸造用旧砂的焙烧再生设备，特别是涉及一种新型旧砂焙烧再生炉。
【背景技术】
[0002]铸造用砂经过使用后，表面上粘连一层或多层有机物或其他混合物，如覆膜砂中未燃烧干净的树脂和碳化物，树脂砂中树脂和碳化物，还有潮模砂中煤粉、淀粉和粘土的混合物等。这些物质用简单的物理方法很难消除干净，最好的方法就是用焙烧炉在高温下(700°C以上)经过10-20分钟的燃烧和摩擦才能清理干净，达到重新使用的要求。在资源日益紧张的情况下，旧砂的焙烧再生是必然趋势。
[0003]目前国内已有旧砂焙烧再生炉，但同类设备存在如下问题:
[0004]1、沸腾床不耐用。沸腾床在人的固有思维中就是一个床一样，下面是风箱，上面有风帽，在高压风从风帽中吹出来时会使砂子沸腾起来。因为沸腾床在高温下工作，热胀冷缩量很大，经过反复加热后容易开裂、变形。用碳化硅、不锈钢都没法解决这个问题。而且一旦损坏后维修非常困难、维修周期长、维修费用也很高。
[0005]2，金属渣难以清理。旧砂中难免含有金属颗粒，这种金属颗粒进入炉体后无法沸腾排出，有些焙烧炉是底部出砂，但更多的焙烧炉是水平沸腾移动出砂的。在第二种炉中，金属颗粒会越来越多，最终导致大面积无法沸腾的后果。如果炉体制作时设有维修孔，可以在炉膛彻底冷却后，工作人员进入炉内清渣。如果制作时没有维修孔(特别是小型设备)，整个设备要进行破坏性维修。
[0006]3、设备运行费用过高。运行费用中最大的是燃烧费用，炉子本身的热效率和燃烧物质的价格，决定燃烧费用的高低。有些厂的设备中没有热交换器或采用简单热交换的方式，热源浪费太大，造成运行费用高。一般使用的热交换方式有两种，一是利用燃烧废气，二是利用排出的热砂。第二种方法通常在底部出砂方式的设备上使用，但因砂子的导热性能差，热交换面积受到限制，致使实际效果并不理想。利用燃烧废气是较好的方法。但很多都设计不合理，出现热交换效率低或热交换器寿命短等问题。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的就是针对上述问题，提供一种新型旧砂焙烧再生炉。
[0008]为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0009]一种新型旧砂焙烧再生炉，包括:炉膛2、炉膛底24、废气通道21、旧沙入口 26、燃烧机喷火口 4，炉膛的周边设有耐火砖炉体25，炉膛的上部设有与废气出口连通的废气通道4，其特征在于:还包括一个管道式沸腾床3、多个炉底排渣口 23和一个逆流式热交换器1，所述的管道式沸腾床3由一排沸腾管道31、一个主管道32和沸腾床连接管33组成，所述的沸腾管道31设在炉底24的上方，每个沸腾管道31上每隔一段距离钻有喷气孔311，一排沸腾管道的其中一端与主管道32连通，主管道通过沸腾床连接管33连通逆流式热交换器的热风出口 17 ;所述的炉底排渣口 23设在炉膛底24的底部并与底部的耐火砖贯通，排渣口的下方设有排渣开关；所述的逆流式热交换器I设在废气通道21上，高温废气由炉膛向上经过逆流式热交换器并预热空气，预热空气由上方通过逆流式热交换器I向下方进入沸腾床连接管33。
[0010]所述的沸腾管道31的左右两侧分别设有一排喷气孔311，每排喷气孔均布，左右两排孔错为设置。
[0011]所述的沸腾管道31的一端与主管道连通32，另一端的每根沸腾管道31的轴线延长线上的炉膛侧壁上设有沸腾管道孔28，每个沸腾管道的端头密封并穿过沸腾管道孔28伸到炉体外，在热胀冷缩时沸腾管道沿沸腾管道孔伸缩，
[0012]所述的逆流式热交换器I包括多层热交换箱体，每层热交换箱体上排列有多组穿过上下向箱体的空气预热管19，热交换箱体与热交换箱体之间设有高温废气层111，各层的空气预热管19通过高温废气层向上排出；所述的热交换箱体最上层的热交换箱体的其中一侧连通空气入口 11，最下层的热交换箱体通过热风出口 17与沸腾床连接管33连通，每层热交换箱体曲折连通。
[0013]所述的逆流式热交换器I的上下相邻的两个热交换箱体之间通过连通管连通，连通管左右错位设置，形成S形通道，预热空气经过S形通道进入沸腾床连接管中。
[0014]所述的沸腾床连接管33上设有伸缩节34。
[0015]工作原理:
[0016]用燃烧机对焙烧炉的炉膛进行加热，加热到指定温度(750°C以上)后，从炉膛后部均匀加入旧砂。旧砂的加入速度和炉膛的容量决定砂子在炉膛内停留时间。炉膛内部的热气往外排出时经过逆流式热交换器，对沸腾风进行加热，废气自身温度会下降。沸腾风由高压风机打入热交换器内部，经过热交换的高温、高压的沸腾风从炉膛底部沸腾风管的小孔喷射出来，使炉膛内部的砂子处于沸腾状态。在高温炉膛内有足够空气的条件下，砂子表面的有机物会燃烧。由于砂子在沸腾中相互摩擦，使高温下变得脆弱的粘着物脱落，达到砂子干净的目的。
[0017]本实用新型的贡献在于:
[0018]1、提供了一种管道式沸腾床，因管道上水平方向有很多小孔，经过热交换的高压热风从小孔中喷射时达到让砂子沸腾的效果。沸腾管道31在炉底的上方设置，其中一侧穿过炉膛壁伸到炉体外侧，这种设计的优点是解决了热胀冷缩的问题，长度有变化时可以伸缩到炉体外面，设计简单、成本低，如有损坏可以单独更换管道，不用破坏炉体，大大延长了管道的寿命。
[0019]2、炉底排渣口:因焙烧的是铸造用旧砂，在其中难免有一些金属颗粒，这些颗粒的比重远大于砂子无法沸腾排出，经过一段时间使用后，使这些颗粒积累在炉膛内部，最终造成大面积砂子无法沸腾。在本设备中，炉膛底部开设多个排渣口，可以定期排出沉到底部的金属颗粒。
[0020]3、逆流式热交换器:在炉膛的出气孔上方装有逆流式热交换器，对沸腾风进行加热，降低排出的废气的温度，减低了对环境的污染，同时大幅度提高了提高沸腾风的温度，提高了热效率，节省了燃料。【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型其中一个实施例炉体上下向横向剖开的示意图。
[0022]图2为本实用新型上述实施例炉体上下向纵向剖开的示意图。
[0023]图3为从沸腾管道的水平面处剖开的示意图。
[0024]图4为图2的A处的局部放大的示意图。
[0025]图5为其中一个实施例的逆流式热交换器前侧壁剖开的立体示意图。
【具体实施方式】
[0026]如图1至图5所示，本实用新型包括:炉膛2、炉膛底24、废气通道21、旧沙入口26、燃烧机喷火口 4，还包括一个管道式沸腾床3、多个炉底排渣口 23和一个逆流式热交换器1，炉膛的周边设有耐火砖炉体25，炉膛的上部设有与废气出口连通的废气通道4，所述的管道式沸腾床3由一排沸腾管道31、一个主管道32和沸腾床连接管33组成，所述的沸腾管道31设在炉底24的上方，每个沸腾管道31上每隔一段距离钻有喷气孔311，一排沸腾管道的其中一端与主管道32连通，主管道通过沸腾床连接管33连通逆流式热交换器的热风出口 17 ;所述的炉底排渣口 23设在炉膛底24的底部并与底部的耐火砖贯通，排渣口的下方设有排渣开关；所述的逆流式热交换器I设在废气通道21上，高温废气由炉膛向上经过逆流式热交换器并预热空气，预热空气由上方通过逆流式热交换器I向下方进入沸腾床连接管33。
[0027]所述的沸腾管道31的左右两侧分别设有一排喷气孔311，每排喷气孔均布，左右两排孔错为设置。所述的沸腾管道31的一端与主管道连通32，另一端的每根沸腾管道31的轴线延长线上的炉膛侧壁上设有沸腾管道孔28，每个沸腾管道的端头密封并穿过沸腾管道孔28伸到炉体外，在热胀冷缩时沸腾管道沿沸腾管道孔伸缩。
[0028]如图5所示，所述的逆流式热交换器I包括多层热交换箱体，本实施例包括最上层热交换箱体11、第二层热交换箱体13、第三层热交换箱体16和第四层热交换箱体18，各层热交换箱体上下向排列，每层热交换箱体上排列有多组穿过上下向箱体的空气预热管19，本实施例每层的空气预热管19每行设有多个，并排列多行，管道上下向穿过箱体，管道的其中一端在热交换箱体的上方外侧面，管道的另一端在热交换箱体的下方外侧面，这样每个空气预热管可以通过炉膛排出的高温废气，空气预热管将经过箱体内的空气预热，各箱体连通使预热的空气温度更高。热交换箱体与热交换箱体之间设有高温废气层111，各层的空气预热管19通过高温废气层向上排出；所述的热交换箱体最上层的热交换箱体的其中一侧连通空气入口 11，最下层的热交换箱体通过热风出口 17与沸腾床连接管33连通，每层热交换箱体曲折连通，如图5所示，最上层热交换箱体11的右侧设有连通第二层热交换箱体一二层连接管112，第二层热交换箱体13与第三层热交换箱体16之间的左侧通过二三层连接管15连通，第三层热交换箱体16与第四层热交换箱体18之间的右侧通过三四层连接管110连通，该连通的箱体形成S形通道，大幅度加长了预热空气的形成，使空气温度更高。在高压风机6的作用下，预热空气经过S形通道进入沸腾床连接管中。所述的沸腾床连接管33上设有伸缩节34，可以适应沸腾床连接管33的热胀冷缩。
[0029]本实用新型并不局限于所述的实施方法，在不超出权利要求的实用新型构思下，对于具有本实用新型所属领域的基本知识的人员，可实施很多变形，这些变型也属于本实用新型的范围。
【权利要求】
1.一种新型旧砂焙烧再生炉，包括:炉膛(2)、炉膛底(24)、废气通道(21)、旧沙入口(26)、燃烧机喷火口(4)，炉膛的周边设有耐火砖炉体(25)，炉膛的上部设有与废气出口连通的废气通道(4)，其特征在于:还包括一个管道式沸腾床(3)、多个炉底排渣口(23)和一个逆流式热交换器(I)，所述的管道式沸腾床(3)由一排沸腾管道(31)、一个主管道(32)和沸腾床连接管(33)组成，所述的沸腾管道(31)设在炉底(24)的上方，每个沸腾管道(31)上每隔一段距离钻有喷气孔(311)，一排沸腾管道的其中一端与主管道(32)连通，主管道通过沸腾床连接管(33)连通逆流式热交换器的热风出口(17);所述的炉底排渣口(23)设在炉膛底(24)的底部并与底部的耐火砖贯通，排渣口的下方设有排渣开关；所述的逆流式热交换器(I)设在废气通道(21)上，高温废气由炉膛向上经过逆流式热交换器并预热空气，预热空气由上方通过逆流式热交换器(I)向下方进入沸腾床连接管(33)。
2.根据权利要求1所述的一种新型旧砂焙烧再生炉，其特征在于:所述的沸腾管道(31)的左右两侧分别设有一排喷气孔(311)，每排喷气孔均布，左右两排孔错为设置。
3.根据权利要求2所述的一种新型旧砂焙烧再生炉，其特征在于:所述的沸腾管道(31)的一端与主管道连通(32)，另一端的每根沸腾管道(31)的轴线延长线上的炉膛侧壁上设有沸腾管道孔(28)，每个沸腾管道的端头密封并穿过沸腾管道孔(28)伸到炉体外，在热胀冷缩时沸腾管道沿沸腾管道孔伸缩，
4.根据权利要求1所述的一种新型旧砂焙烧再生炉，其特征在于:所述的逆流式热交换器(I)包括多层热交换箱体，每层热交换箱体上排列有多组穿过上下向箱体的空气预热管(19)，热交换箱体与热交换箱体之间设有高温废气层(111)，各层的空气预热管(19)通过高温废气层向上排出；所述的热交换箱体最上层的热交换箱体的其中一侧连通空气入口(11)，最下层的热交换箱体通过热风出口(17)与沸腾床连接管(33)连通，每层热交换箱体曲折连通。
5.根据权利要求4所述的一种新型旧砂焙烧再生炉，其特征在于:所述的逆流式热交换器(I)的上下相邻的两个热交换箱体之间通过连通管连通，连通管左右错位设置，形成S形通道，预热空气经过S形通道进入沸腾床连接管中。
6.根据权利要求1所述的一种新型旧砂焙烧再生炉，其特征在于:所述的沸腾床连接管(33)上设有伸缩节(34)。
【文档编号】B22C5/00GK203664589SQ201320735149
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】张洪吉 申请人:张洪吉