一种冶金炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金技术领域，涉及一种高效节能的冶金炉。
【背景技术】
[0002]金属冶炼工业属于高能耗高污染行业，随着能源价格不断上涨，燃料的消耗成本在加工成本中所占比例越来越高，并伴随自然资源的大量消耗、大量的碳排放以及严重的环境污染。为了减少冶金炉生产过程中的燃料消耗，相关研究机构及生产企业不断探索新的技术以降低能耗，节约成本，同时减少对环境的污染。
[0003]目前，整个冶金行业的冶金炉节能以及燃料的高效利用方面的新发明新技术主要集中在两个方面:一是通过新技术实现燃料的充分燃烧;二是尽可能地回收余热。
[0004]然而，在上述燃料的充分燃烧以及回收余热方面，目前技术已经非常成熟，并且已经达到极限程度，难以在该等方面进行研究以提高冶炼炉的节能性能。
[0005]所以有必要进行开发研究，以提供一种新的有异于燃料的充分燃烧技术或回收余热技术的技术方案，从而提高热能利用率，以达到更加节能的目的。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种冶金炉，以在冶金过程中加强传热，提尚金属吸热。
[0007]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
一种冶金炉，包括有燃烧系统、升温室、与升温室连通的投料室，涡流井以及自动投料机;其中，述升温室的上部分为包含有火焰和热烟气的燃烧室;升温室中于高温液态金属的液面与升温室上部分之间设置有传热砖，以用于提高金属的吸热速度。
[0008]进一步地，所述传热砖为为热辐射吸收比高的导热耐火材料，分为上中下三层，中层为实心，上下层内部密布有互通的像迷宫一样的小孔，下层也可以做成翅片。
[0009]进一步地，上层的小孔为蜂窝状或蚁巢状。
[0010]进一步地，所述传热砖的材料密度小于液态金属的密度，材料黑度高，以提高传热砖吸收辐射传热的能力。
[0011 ]进一步地，所述传热砖与液态金属紧密接触，其下层浸入液态金属里。
[0012]进一步地，所述投料室和自动投料机之间设置有一个潜水式投料入口，潜水式投料口上部高于金属液面，以防止投料时投料室内热气的溢出。
[0013]进一步地，所述传热砖的制作方式为用模具成型，用制陶工艺烧结为成品。
[0014]相较于现有技术，本发明冶金炉将升温室内上半部分内的热烟气的热量传递给下半部分被加热金属的热传递强度提高到两倍以上至数十倍，直接导致排烟温度降低减少热量损失、金属升温速度加快缩短了燃料燃烧时间，可产生明显的节能效果。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本发明的原理示意图。
[0017]图2是图1的A_A#lj面不意图。
【具体实施方式】
[0018]本发明实施例提供了一种高效节能的冶金炉，其通过在冶金过程中加强传热，以提尚金属吸热。
[0019]作为本发明一实施例，传热砖为热辐射吸收比高的导热耐火材料，分为上中下层，上下层内部密布有互通的像迷宫一样的小孔，上层的小孔也可以做成蜂窝状或蚁巢状，下层可做成做成翅片，中间层为实心。本发明实施例中，上层做成迷宫状小孔，下层做成翅片；热烟气通过这些小孔时对流传热面积比原来的对流传热面积增加数倍至数百倍，由于对流传热量与对流面积成正比，因而强化了对流传热速度。其次，小孔还提高了对流传热系数和传热层的吸收比。
[0020]作为本发明另一实施例，传热砖的辐射吸收比高于被加热金属(固体或液体)的2-5倍，由于物体对辐射热能的吸收量与物体本身的吸收比成正比，传热砖对于升温室上半部分炉壁耐火材料辐射过来的热量吸收率增加了2-5倍。实验证明，只要传热砖的吸收比高于金属表面的吸收比就可以产生节能效果。
[0021]作为本发明另一实施例，传热砖材料为高导热率材料，在成本许可的情况下导热率越高越好，可以迅速将吸收的热能传递给被加热金属。本发明实施例中，所述传热砖的材料以碳化硅为基础。当然，使用更好的导热材料如石墨烯为基础材料，会取得更好的效果。实践证明，本发明的传热砖材料导热率只要大于lw/mk就可以产生节能效果，如果材料导热率大于5w/mk可产生相当好的效果，本发明实施例中，所述传热砖材料的导热率为2w/mk-8w/mk。
[0022]本发明升温室内上半部分燃料燃烧产生热烟气的热量传递给下半部分被加热金属的热传递强度提高到两倍以上至数十倍，直接导致排烟温度降低减少热量损失、金属升温速度加快缩短了燃料燃烧时间，产生明显的节能效果;其次，潜水式投料口上部设计成比设定金属液面略高，防止投料室内热气的溢出；另外，自动投料机投料减少了炉门开启时间，同时将少量从潜水式投料口中溢出的热气用于预热固态金属。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
[0024]以下分别进行详细说明。
[0025]具体地，如图1所示，本发明冶金炉包括有燃烧系统5、升温室6、与升温室6连通的投料室9，涡流井7以及自动投料机I;其中，升温室6的上部分为包含有火焰和热烟气的燃烧室;升温室6中高温液态金属13的液面使用传热砖12将高温液态金属13与