专利名称：一种利用太阳能熔炼金属的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用太阳能转化热能的方法，具体涉及一种利用太阳能熔炼金属的方法。
背景技术：
目前，能源短缺问题是全球面临的最大环境挑战。现在人类所依赖的化石能源不仅造成了地球升温等全球性的生态灾难，而且这种社会经济运行本身也难以为继。科学家预测，到2030年左右，全世界的化石燃料将消耗殆尽。因此，改变能源结构，寻找新能源已成为全人类必须面对的首要环境课题。世界上资源和能源短缺问题已经在大多数国家甚至全球范围内出现。从目前石油、煤、水利和核能发展的情况来看，要满足这种能量需求量是十分困难的。因此，在新能源(如太阳能、快中子反应堆电站、核聚变电站等)开发利用尚未取得较大突破之前，世界能源供应将日趋紧张。太阳能，一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换要以太阳提供的热和光生存)和光电转换两种方式。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。太阳能现在主要应用于太阳能集热器、太阳能热力发电、太阳能光伏发电、太阳能空调、太阳能电动车、太阳能建筑、太阳能照明灯、太阳能灶、太阳能干燥、太阳能水泵系统等领域。熔炉是火法冶金熔炼过程中的主要设备之一，是铸造生产工艺中重要的设备，也是一种高耗能的设备。目前，燃料热和电能是熔炉的主要工作能量。如果能将太阳能作为工作能应用于熔炉熔炼过程中，不仅是太阳能应用领域的拓展，也可以减少熔炼过程中电能和燃料热能的消耗，从而节约资源和降低能耗成本，更可以为缓解环境能源危机做出贡献。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种利用太阳能熔炼金属的装置。本实用新型目的通过如下技术方案实现:一种利用太阳能熔炼金属的装置，所述的平面反射镜设置在离太阳灶聚光镜一定距离具有一定角度的斜坡金属架上；所述的熔炼炉设置熔炼炉窗口，平面反射镜将阳光反射到太阳灶聚光镜上，经聚光后形成的光斑通过熔炼炉窗口入射到熔炼炉内。[0009]本实用新型一种利用太阳能熔炼金属的装置与现有技术相比较有以下有益效果:本实用新型是将太阳能作为工作能应用于熔炉熔炼过程中，不仅是太阳能应用领域的拓展，也可以减少熔炼过程中电能和燃料热能的消耗，从而节约资源和降低能耗成本，更可以为缓解环境能源危机做出贡献。
本实用新型一种利用太阳能熔炼金属的装置有如下附图:图1是本实用新型一种利用太阳能熔炼金属的装置工作原理结构示意图；图2是本实用新型一种利用太阳能熔炼金属的装置凹面反射镜阵列的光学原理示意图。其中:1、平面反射镜；2、熔炼炉；3、太阳灶聚光镜；4、光斑；5、入射光；6、反射光；
7、金属架;8、熔炼炉窗口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型一种利用太阳能熔炼金属的装置技术方案作进一步描述。如图1 一图2所示，一种利用太阳能熔炼金属的装置，所述的平面反射镜I设置在离太阳灶聚光镜)一定距离具有一定角度的斜坡金属架7上；所述的熔炼炉2设置熔炼炉窗口 8，平面反射镜I将阳光反射到太阳灶聚光镜3上，经聚光后形成的光斑4通过熔炼炉窗口 8入射到熔炼炉2内。所述太阳灶聚光镜3和平面反射镜I的距离为100-150米。所述平面反射镜I的斜坡角度为10-60度，平面反射镜I设有6-10个台阶，每个台阶有60-80组，每组由150-180块镜片组成，每个镜片的面积为0.2-0.25平方米。所述太阳灶聚光镜3面积为2000-2500平方米，由8000-9000块小平面反射镜排列组成，焦距为15-18米。所述太阳灶聚光镜3形成的聚光光斑4圆面积的直径为30-50厘米。所述太阳灶聚光镜3形成的聚光光斑4最高温度为2000-3500度。所述高倍率汇聚的太阳光光斑4直射到熔炼炉2的熔炼炉窗口 8冶炼难熔金属。一种利用太阳能熔炼金属的方法包括如下步骤:(I)太阳光平面反射镜I离太阳灶聚光镜3 —定距离具有一定角度的斜坡金属架上；平面反射镜I固定在金属架上；(2)平面反射镜I由计算机控制跟踪太阳转动；(3)平面反射镜将阳光反射到太阳灶的凹面聚光镜上，经聚光后形成一定面积的光斑；(4)聚光光斑具有一定的高温；(5)太阳灶高倍率汇聚的太阳光光斑直射到熔炼炉的窗口冶炼难熔金属。具体实施例:实施例1。太阳光平面反光镜I建立在离太阳灶聚光镜3距离为100米具有10度的斜坡金属架7上，平面反射镜I设有6个台阶，每个台阶有60组，每组由150块镜片组成，每个镜片的面积为0.21平方米。平面反射镜I由计算机控制跟踪太阳转动。平面反射镜I将阳光反射到太阳灶聚光镜3上，太阳灶聚光镜3面积2000平方米，太阳灶聚光镜3由8000块小玻璃反射镜排列组成，焦距为15米。经聚光后形成直径为30厘米的光斑4，光斑最高温度2000°C，太阳灶高倍率汇聚的太阳光光斑直射到熔炼炉2的窗口 8用于冶炼难熔金属。实施例2。太阳光平面反射镜I建立在离太阳灶聚光镜110米具有20度的斜坡金属架上，设有7个台阶，每个台阶有65组，每组由160块镜片组成，每个镜片的面积为0.21平方米。平面反射镜I由计算机控制跟踪太阳转动。平面反射镜I将阳光反射到太阳灶聚光镜3上，太阳灶聚光镜3面积2200平方米，太阳灶聚光镜3由8550块小玻璃反射镜排列组成，焦距为16米。经聚光后形成直径为40厘米的光斑，光斑最高温度2500°C，太阳灶高倍率汇聚的太阳光光斑直射到熔炼炉的窗口用于冶炼难熔金属。实施例3。太阳光平面反射镜I建立在离太阳灶聚光镜120米具有30度的斜坡金属架上，设有8个台阶，每个台阶有70组，每组由165块镜片组成，每个镜片的面积为0.22平方米。平面反射镜I由计算机控制跟踪太阳转动。平面反射镜I将阳光反射到太阳灶聚光镜3上，太阳灶聚光镜3面积2400平方米，太阳灶聚光镜3由8950块小玻璃反射镜排列组成，焦距为17米。经聚光后形成直径为45厘米的光斑，光斑最高温度2700°C，太阳灶高倍率汇聚的太阳光光斑直射到熔炼炉的窗口用于冶炼难熔金属。实施例4。太阳光平面反射镜I建立在离太阳灶聚光镜130米具有50度的斜坡金属架上，设有9个台阶，每个台阶有80组，每组由180块镜片组成，每个镜片的面积为0.25平方米。平面反射镜I由计算机控制跟踪太阳转动。平面反射镜I将阳光反射到太阳灶聚光镜3上，太阳灶聚光镜3面积2500平方米，太阳灶聚光镜3由9000块小玻璃反射镜排列组成，焦距为18米。经聚光后形成直径为60厘米的光斑，光斑最高温度3500°C，太阳灶高倍率汇聚的太阳光光斑直射到熔炼炉的窗口用于冶炼难熔金属。
权利要求1.一种利用太阳能熔炼金属的装置，其特征在于:所述的平面反射镜(I)设置在离太阳灶聚光镜(3) —定距离具有一定角度的斜坡金属架(7)上；所述的熔炼炉(2)设置熔炼炉窗口(8)，平面反射镜(I)将阳光反射到太阳灶的太阳灶聚光镜(3)上，经聚光后形成的光斑(4 )通过熔炼炉窗口( 8 )入射到熔炼炉(2 )内。
2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能熔炼金属的装置，其特征在于:所述太阳灶聚光镜(3)和平面反射镜(I)的距离为100-150米。
3.根据权利要求1所述的一种利用太阳能熔炼金属的装置，其特征在于:所述平面反射镜(I)的斜坡角度为10-60度，平面反射镜(I)设有6-10个台阶，每个台阶有60-80组，每组由150-180块镜片组成，每个镜片的面积为0.2-0.25平方米。
4.根据权利要求1所述的一种利用太阳能熔炼金属的装置，其特征在于:所述太阳灶聚光镜(3)面积为2000-2500平方米，由8000-9000块小平面反射镜排列组成，焦距为15-18 米。
5.根据权利要求1所述的一种利用太阳能熔炼金属的装置，其特征在于:所述太阳灶聚光镜(3)形成的聚光光斑(4)圆面积的直径为30-50厘米。
6.根据权利要求1所述的一种利用太阳能熔炼金属的装置，其特征在于:所述太阳灶聚光镜(3)形成的聚光光斑(4)最高温度为2000-3500度。
7.根据权利要求1所述的一种利用太阳能熔炼金属的装置，其特征在于:所述高倍率汇聚的太阳光光斑(4)直射到熔炼炉(2)的熔炼炉窗口(8)冶炼难熔金属。
专利摘要本实用新型涉及一种利用太阳能转化热能的方法，具体涉及一种利用太阳能熔炼金属的方法。一种利用太阳能熔炼金属的装置，所述的平面反光镜设置在离太阳灶聚光镜一定距离具有一定角度的斜坡金属架上；所述的熔炼炉设置熔炼炉窗口，平面反光镜将阳光反射到太阳灶的凹面聚光镜上，经聚光后形成的光斑通过熔炼炉窗口入射到熔炼炉内。本实用新型一种利用太阳能熔炼金属的装置有以下有益效果本实用新型是将太阳能作为工作能应用于熔炉熔炼过程中，不仅是太阳能应用领域的拓展，也可以减少熔炼过程中电能和燃料热能的消耗，从而节约资源和降低能耗成本，更可以为缓解环境能源危机做出贡献。
文档编号F24J2/02GK202947335SQ20122061193
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者铁生年, 曹闽生, 汪长安, 姜雄, 龚伟刚, 蒋自鹏, 叶发萍, 房玉婕, 何学红, 赵俊 申请人:铁生年