专利名称：封闭叠加式热风冲天炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型的用于铸造生产中铸铁熔炼的封闭叠加式热风冲天炉，它属于一种高温送风装置炉。
采用高温预热送风能够提高铁水温度，节省焦碳，减少环境污染，这已得到国内外铸造专家的共识。所以国外一些铸造工厂中的冲天炉采用高达500～1000℃的高温预热风来进行熔炼。但其所用的高温热风是经炉外附属设备加热得到的，能量损耗很大，不适合我国国情。我国现行采用的热风冲天炉一般是用热风炉胆靠自身热交换的方式获得热风，实践证明它对铁水熔炼虽能起到一定的作用，但同时存在两种情况一是风温低，一般为150～200℃，这对提高铁水温度无明显效果；二是风温较高(如300℃)，但由于炉胆自身结构及安装位置不当，致使风胆使用寿命低，浪费材料，影响用户正常生产。
此外，现行冲天炉的加料口开阔高大，开炉时大量烟尘外溢，污染环境，危害操作工人身体健康。
本实用新型的目的是提供一种新型封闭叠加式热风冲天炉，使其靠自身的热交换，充分利用废气的热量，经逐级加热，将冷风预热至400℃左右的高温，再送入炉内，达到提高铁水温度，节省焦碳的目的，同时配以自动封闭式加料装置，达到抑制废气外露，减少环境污染的目的。
本实用新型所说的封闭叠加式热风冲天炉，其特点是，它由自上而下叠加串接的自动封闭式加料装置12、炉体浮动装置11、低温换热器10、切线进风式中温换热器8、快速高温换热器7、炉体2、炉缸1以及位于冲天炉炉身上的风管9、16、6、风箱4和保险风管17、保险装置14组成；所说的风管9的两端分别与低温换热器10的底部和切线进风式中温换热器8的底部连通；风管16的两端分别与切线进风式中温换热器8的上部和快速高温换热器7的右侧风口连通；风管6的两端分别与快速高温换热器7的左侧风口和安装在炉体2上的风箱4连通；所说的保险风管17与风箱4连通，保险装置14置于与炉体浮动装置11连通的风管13上。
由此构成的封闭叠加式热风冲天炉，由于设置了两个高效换热器7、8，产生的热风温度可达400℃左右，提高了整个冲天炉的热效率，可使铁水平均温度达1500℃以上，节焦15～30％，加料口废气排放温度低于100℃；此外，本实用新型去掉了高大粗笨的烟囱，降低了冲天炉的制造成本；采用的自动封闭式加料装置制作简单，工作可靠，抑制了废气的外溢以及炉外空气向炉内的进入，大大提高了除尘效率，冲天炉上设置的保险装置使其工作安全、可靠，采用本实用新型，具有良好的经济效益和社会效益。
以下结合附图详述本实用新型的实施例
图1本实用新型的结构原理图。
图2本实用新型自动封闭式加料装置结构图。
图3本实用新型切线进风式中温换热器的结构主视图。
图4图3的A－A剖视图。
图5图3的B－B剖面图。
图6图3的C－C剖面图。
图7本实用新型快速高温换热器的结构主视图。
图8本实用新型保险装置的结构图。
图9本实用新型保险风管的结构图。
本实用新型的工作原理如
图1所示冷空气从低温换热器10的上部风管15进入冲气炉，然后从低温换热器10的底部出来，再沿风管9切向进入切线进风式中温换热器8，在腔道43中环绕三圈后再沿切向送出，此过程的换热效率极高。由换热器8出来的热风沿风管16进入快速高温换热器7后进一步升温，从换热器7出来的热风的温度可达400℃左右，将此高温热风经风道3、5送入炉内参加反应，可达到提高铁水温度的目的，进而节省了焦炭。
为使炉内的废气不致外溢，本实用新型采用了自动封闭式加料装置12，如图2所示。该装置包括壳体20、置于壳体20内的锥体23、位于锥体23底部的双门炉盖24、通过铰链21与炉盖24相连的重锤19以及位于壳体20两侧的限位装置18、18′。加料时是靠料块的重量来开启炉盖的，当料块落于炉盖上时，在料块重力的作用下双门炉盖打开，与炉盖固连的重锤19隧向限位机构18′的位置上移，当料块落入炉内后，炉盖在重锤19重力作用下开始关闭，当重锤19到达限位机构18的位置时，炉盖完全关闭。
图3给出了切线进风式中温换热器8的结构图。换热器8由三个不同直径的圆柱筒体套置构成。三个圆柱筒体形成两个腔道43、44，内筒体41的内壁上设有交错排列的导热片42，内筒体41的外壁上自上而下以一定的间隔装有环形导热片39，内筒体与上下两法兰相连接的圆弧处设有一圆形加强装置37，中间筒体40的上下两端设有热膨胀器38，外筒体的上下部分别设有均与腔道43相通的切向进风口45和切向出风口45′。换热器8的这种结构，特别是其上设置的导热片42和39，使其具有很高的换热效率。
为使进入中温换热器8中的低温热风充分换热，在换热器8中设置了三圈通道，如图4、图5、图6所示。图4为热风的第一圈风道，图5为热风的第二圈风道，图6为热风的第三圈风道。图中的箭头方向为热风的入口处。
快速高温换热器7的结构如图7所示，它由二个直径不同的圆柱筒体49、51套置构成，其上下两端分别设有法兰46、50；内筒体51的内壁上设有交错排列的导热片48，其外壁上自上而下以一定的间隔装有环形导热片47，外筒体49的左右两侧分别设有出风口52和进风口53。
本实用新型是一种封闭式结构，安全、可靠至关重要。因为在开炉的过程中炉内会产生CO气体，正常情况下是由除尘系统中的抽风机不断地将产生的CO等其它废气抽出，但是如果一旦停电，抽风机停止工作，炉内的这些气体则很难排出，积蓄在炉内的CO气体达到一定量时就有发生爆炸的可能。为解决这个问题，本实用新型在冲天炉上设置了双重保险机构，即保险装置14和保险风管17，如图8、图9所示。
保险装置14在结构上包括与引风管28连通的风管27，位于风管27下端且与铰链30相连的法兰31以及位于风管27旁并与法兰31呈电磁连接的电磁铁26。保险装置14的工作原理是，一旦停电，电磁铁26会断电，法兰31靠自重打开，风管27则与大气相通，积蓄在炉内的CO等气体则会排出。
保险风管17位于风箱4上，并与炉体2连通。在保险风管17的端部装有两个法兰35、36，其中间夹有一薄铁盖34，一旦炉内压力增大，即可将薄铁盖34冲破，使冲天炉始终处于安全、可靠的状态。
本实用新型在工作的过程中，炉身由于被加热会发生热膨胀，如果该膨胀得不到松解，炉身在应力的作用下就有损坏的可能。为此本实用新型设置了炉体浮动装置11，该浮动装置可以给炉身一个足够的膨胀间隙，使炉身的热膨胀随时得到松解。另外，在浮动装置11内还设有旋流片，使进入其中的废气以旋流的形式流出。而旋流废气中的重粒子在离心力的作用下会落入炉内，从而实现了废气的一级除尘。
权利要求1.一种封闭叠加式热风冲天炉，其特征在于，它由自上而下叠加串接的自动封闭式加料装置(12)、炉体浮动装置(11)、低温换热器(10)、切线进风式中温换热器(8)、快速高温换热器(7)、炉体(2)、炉缸(1)以及位于冲天炉炉身上的风管(9)、(16)、(6)、风箱(4)和保险风管(17)、保险装置(14)组成；所说的风管(9)的两端分别与低温换热器(10)的底部和切线进风式中温换热器(8)的底部连通；风管(16)的两端分别与切线进风式中温换热器(8)的上部和快速高温换热器(7)的右侧风口连通；风管(6)的两端分别与快速高温换热器(7)的左侧风口和安装在炉体(2)上的风箱(4)连通；所说的保险风管(17)与风箱(4)连通，保险装置(14)置于与炉体浮动装置(11)连通的风管(13)上。
2.根据权利要求1所述的封闭叠加式热风冲天炉，其特征在于，所说的切线进风式中温换热器(8)由三个不同直径的圆柱筒体套置构成，三个筒体形成两个腔道(43)、(44)，内筒体(41)的内壁上设有交错排列的导热片(42)，内筒体(41)的外壁上自上而下以一定的间隔装有环形导热片(39)，内筒体(41)与上下两法兰相连接的圆弧处设有一圆形加强装置(37)，中间筒体(40)的上下两端设有热膨胀器(38)，外筒体的上下分别设有均与腔道(43)相通的切向进风口(45)和切向出风口(45′)。
3.根据权利要求1所述的封闭叠加式热风冲天炉，其特征在于，所说的快速高温换热器(7)由二个直径不同的圆柱筒体(49)、(51)套置构成；其上下两端分别设有法兰(46)、(50)；内筒体(51)的内壁上设有交错排列的导热片(48)，其外壁上自上而下以一定的间隔装有环形导热片(47)，外筒体(49)的左右两侧分别设有出风口(52)和进风口(53)。
4.根据权利要求1所述的封闭叠加式热风冲天炉，其特征在于，所说的自动封闭式加料装置包括壳体(20)、置于壳体(20)内的锥体(23)、位于锥体(23)底部的双门炉盖(24)、通过铰链(21)与炉盖(24)固连的重锤(19)以及位于壳体(20)两侧的限位机构(18)、(18′)。
5.根据权利要求1所述的封闭叠加式热风冲天炉，其特征在于，所说的保险装置(14)包括与引风管(28)连通的风管(27)，位于风管(27)下端且与铰链(30)相连的法兰(31)以及位于风管(27)旁并与法兰(31)呈电磁连接的电磁铁(26)。
6.根据权利要求1所述的封闭叠加式热风冲天炉，其特征在于，所说的保险风管17的端部装有两个法兰(35)、(36)，其中间夹有一薄铁盖(34)。
专利摘要本实用新型涉及一种新型的用于铸造生产的封闭叠加式热风冲天炉，其风管(9)两端分别与低温换热器的底部和切线进风式中温换热器的底部连通，风管(16)的两端分别与切线进风式中温换热器的上部和快速高温换热器的左侧风口连通，风管(6)的两端分别与快速高温换热器的左侧风口和安装在炉体上的风箱连通。
文档编号F27B1/00GK2178340SQ9324415
公开日1994年9月28日 申请日期1993年11月12日 优先权日1993年11月12日
发明者王永茂, 段金挺, 汤宗成 申请人:王永茂, 段金挺