本发明涉及冶金铸造，特别涉及一种节能环保热风炉。
背景技术
铸造是机械制造工业的基础产业之一，在我国经济发展中占有相当大的比重。现今我国有28000多家铸造企业，是世界生产铸造产品的大国，我国铸造企业大都使用传统的冷风冲天炉进行铸造。
这类冲天炉普遍存在以下的问题，熔炼过程中的高温废气不经处理直接从炉顶排入空气，废气中含有大量的二氧化硫、一氧化碳、甲烷以及灰尘等物质，这类物质的直接排放即浪费了燃料资源也污染了环境。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种节能环保热风炉，它能循环利用熔炼过程中产生的废气，节约资源，保护环境。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种节能环保热风炉，包括热风炉、连通热风炉下部用于送入气体的进气管路、连通热风炉上部用于排出废气的废气管路以及送风装置，还包括连通于废气管路上的除尘装置、连通于除尘装置的循环装置以及一端连通循环装置且另一端连通热风炉的循环气管路，所述循环装置包括燃烧室、连通于废气管路出口端且伸入燃烧室中的缩颈管、连通燃烧室的混合室、连通混合室的集流室以及连通集流室的扩散室，所述缩颈管远离废气管路的一端逐渐缩小，所述集流室的流通空间小于燃烧室的流通空间，所述扩散室的流通空间大于集流室的流通空间，所述送风装置连通混合室。
通过采用上述技术方案，热风炉产生的废气先经过除尘装置的处理，处理后的废气经由废气管路送入缩颈管，废气在缩颈管出口处高速流出，进入燃烧室内并开始燃烧，产生高温烟气，烟气排入与其连通的混合室内；然后与送风装置处送入的空气相遇并在混合室内初步混合，混合后组分和温度不太均匀的气体被送入集流室，再从集流室高速喷入扩散室，完成进一步的混合。混合后的二次气体通过循环气管路送入炉体中，对熔炼原料进行预热，提高热风炉的熔炼效率；同时二次气体作为燃料继续燃烧净化，节约燃烧资源，保护环境。
本发明进一步设置为：所述循环装置还包括混合弯道，所述混合弯道呈“u”字型，其一端连通扩散室且另一端连通循环气管路。
通过采用上述技术方案，混合的气体利用混合弯道的离心作用持续混合。
本发明进一步设置为：所述循环装置还包括混合挡板，所述混合挡板交错设置在混合弯道接近循环气管路的一端上。
通过采用上述技术方案，混合气体在混合挡板形成的区域内以折线形式流通，最终在进入循环气管路之前完成混合，废气和空气组分比达至标准比值，两者温度趋于相同。
本发明进一步设置为：所述热风炉位于进气管路和废气管路之间的部分分为预热段和燃烧段，预热段位于上方，所述循环气管路通入预热段之中。
通过采用上述技术方案，混合后的气体温度低于燃烧段内的温度且接近预热段内的温度。通入预热段内的气体因为具备高温所以能快速起燃，进而对预热段上层的熔炼原料进行预热，过多低温气体通入会影响燃烧段的燃烧，这样的设置也能避免在循环利用气体的时候影响燃烧段的燃烧。
本发明进一步设置为：所述热风炉位于预热段和燃烧段的部分内侧设置有内夹层板，所述内夹层板和热风炉内部形成空间，所述内夹层板上均匀分布有通气孔。
通过采用上述技术方案，二次气体通入夹层内，经由循环气管路送入的二次气体就近从当前位置处的通气孔进入炉体，进行二次燃烧，对熔炼原料进行预热；多余的二次气体被送入燃烧段，混合气体燃料进行燃烧。
本发明进一步设置为：所述送风装置包括鼓风机、连通鼓风机且沿混合室长度方向布置的风管以及间隔布置于风管上连通混合室的喷口。
通过采用上述技术方案，喷口在混合室内的分布均匀，能促进空间和废气的混合。
本发明进一步设置为：所述除尘装置包括第一除尘器和第二除尘器。
通过采用上述技术方案，两个除尘器即不会占用过多的土地资源，又能起到较好的除尘效果。
本发明进一步设置为：所述第一除尘器为重力除尘器。
通过采用上述技术方案，除尘装置能清除废气中的大颗粒灰尘。
本发明进一步设置为：所述第三除尘器为布袋除尘器。
通过采用上述技术方案，除尘装置能清除废气中的小颗粒灰尘。
本发明进一步设置为：所述循环装置外面设有保温室。
通过采用上述技术方案，降低气体循环过程中的热量损失。
综上所述，本发明具有以下有益效果：热风炉产生的废气先经过除尘装置的处理，处理后的废气经由废气管路送入缩颈管，废气在缩颈管出口处高速流出，进入燃烧室内并开始燃烧，产生高温烟气，烟气排入与其连通的混合室内；然后与送风装置处送入的空气相遇并在混合室内初步混合，混合后组分和温度不太均匀的气体被送入集流室，再从集流室高速喷入扩散室，完成进一步的混合。混合后的二次气体通过循环气管路送入炉体中，对熔炼原料进行预热，提高热风炉的熔炼效率；同时二次气体作为燃料继续燃烧净化，节约燃烧资源，保护环境。
附图说明
图1是节能环保热风炉的整体图；
图2是热风炉的剖视图；
图3是循环装置和送风装置的结构示意图。
图中，1、热风炉；10、预热段；11、燃烧段；12、内夹层板；13、通气孔；14、上料小车；15、输送导轨；16、驱动电机；17、钢丝绳；2、进气管路；3、废气管路；4、除尘装置；40、第一除尘器；41、第二除尘器；42、第三除尘器；5、循环装置；50、缩颈管；51、混合室；52、集流室；53、扩散室；54、混合弯道；55、混合挡板；56、燃烧室；57、锅炉；6、送风装置；60、鼓风机；600、变频器；61、风管；62、喷口；7、循环气管路；8、保温室；9、原料输送装置；90、投料斗；91、导料槽；92、储料斗；93、输送带；94、料仓。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种节能环保热风炉，参照图1，其包括热风炉1，原料（生铁、焦炭、灰石）从热风炉1顶部加入。在热风炉1下部连通有供气体燃料（天然气、煤气）进入的进气管路2，在热风炉1上部连通有供废气排出的废气管路3。在废气管路3上连通有除尘装置4用于清除废气中的灰尘。在这里除尘装置4包括第一除尘器40、第二除尘器41和第三除尘器42，第一除尘器40选为重力除尘器，用于清除大颗粒灰尘，第二除尘器41选为旋风除尘器，用于清楚飘浮灰尘，第三除尘器42选为袋式除尘器，一共有四个，用于清除小颗粒灰尘。
原料的加入由上料小车14、输送导轨15、驱动电机16以及钢丝绳17四个主要部件配合完成。输送导轨15倾斜设置，其一端支撑于地面且另一端延伸至热风炉1顶部开口处。上料小车14与输送导轨15配合，能沿着输送导轨15上下运动。钢丝绳17一端卷绕于驱动电机16的输出端，另一端绕过定滑轮固定于上料小车14上。通过驱动电机16的驱动可以使上料小车14沿输送导轨15上下运动，当上料小车14到达输送导轨15底部时完成装料工作，当上料小车14到达输送导轨15顶部时完成向热风炉1内的倒料工作。
热风炉1还包括原料输送装置9，原料输送装置9负责将原料输送至上料小车14装料的位置处。具体的，原料输送装置9包括投料斗90、连接于投料斗90下方出口的导料槽91、设置于导料槽91出口端的储料斗92以及设置于储料斗92下方的输送带93。当铲车或工人向投料斗90中加入原料后，投料斗90选择性的开启开口，使得原料顺着导料槽91进入储料斗92中，然后由启动后的输送带93将储料斗92运送至接近输送导轨15底端的料仓94处，最终原料被倒入料仓94中储存，供上料小车14取用。
参照图2，热风炉1位于进气管路2和废气管路3之间的部分分为预热段10和燃烧段11。预热段10中原料处于半熔炼状态，缓慢升温，燃烧段11中原料处于熔炼状态，充分受热。在预热段10上连通有循环气管路7，循环气管路7用于送回由废气管路3排出并经处理后的二次气体。二次气体中含有未充分燃烧的气体燃料，能够进一步燃烧；同时二次气体具有较高的温度，通入预热段10中后能对原料进行预热，提高了热风炉1的熔炼效率。
为了使二次气体能充分扩散到热风炉1中，在预热段10和燃烧段11中设置有内层夹板12，内层夹板12和热风炉1侧壁形成夹层，二次气体通入夹层内，在内层夹板12上均匀开设有供气体通入的通气孔13。这样经由循环气管路7送入的二次气体就近从当前位置处的通气孔13进入炉体，进行二次燃烧，对熔炼原料进行预热；多余的二次气体被送入燃烧段11，混合气体燃料进行燃烧。
参照图3，由循环装置5完成将废气处理成二次气体的工作。为了减少热量损失，循环装置5设置在具有保温性能的保温室8内。
循环装置5包括连通废气管路3出口的缩颈管50，缩颈管50远离废气管路3的一端逐渐缩小，直径缩小一半。缩颈管50的出口伸入燃烧室56内，废气在燃烧室56内燃烧，产生高温，燃烧室56上层的烟气排入与其连通的混合室51内；同时燃烧室56还配合有锅炉57，燃烧室56底部的火焰温度传导至锅炉57，使锅炉57产生水蒸气送往各取暖单元。混合室51为圆管状，通入其内的烟气温度在900°左右。在混合室51的下方设置有用于向其内送风的送风装置6。送风装置6包括鼓风机60、连通鼓风机60且沿着混合室51长度方向布置的风管61以及间隔设置在风管61上连通混合室51的喷口62。鼓风机60送入的自然风和烟气在混合室51中混合，温度逐渐达到500°左右。混合室51后续连通集流室52，集流室52直径为混合室51的三分之二，集流室52后续连通扩散室53，扩散室53呈喇叭状，大端远离集流室52，扩散室53后续连通混合弯道54。在混合弯道54连通循环气管路7的一端上间隔设置有混合挡板55，混合挡板55相互交错设置，形成曲折的流通路径。
循环装置5的使用过程为，过滤后的废气经由废气管路3送入缩颈管50，废气在缩颈管50出口处高速流出，然后进入燃烧室56内开始燃烧，高温烟气进入混合室51与喷口62处喷出的空气相遇并完成初步混合；同时燃烧室56内火焰产生的温度传递至锅炉57，使锅炉57供热。混合室51内混合后的气体组分和温度还不太均匀，这些气体继续被送入集流室52，再从集流室52高速喷入扩散室53，完成进一步的混合。进一步混合的气体利用混合弯道54的离心作用持续混合，后续在混合挡板55形成的区域内以折线形式流通，最终在进入循环气管路7之前完成混合，废气和空气组分比达至标准比值，两者温度趋于相同，这样送入炉体中的二次气体能均匀预热熔炼原料，多余出的两分空气能更好的混合天然气，助于天然气的燃烧。鼓风机60由变频器600控制，通过调高变频器600的频率可以增大风量，富氧环境有利于助燃炉温。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。