升温室6上部分的高温烟气隔离;升温室6上部分的高温烟气中含有氧气，通过将高温液态金属13与升温室6上部分的高温烟气隔离，以防止金属铝的氧化(烧损)；投料室9和自动投料机I之间设置有一个潜水式投料入口 2。
[0026]其中，所述传热砖12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;本发明实施例中，下层也可以做成翅片;所述传热砖12的材料密度小于液态金属的密度，材料黑度高，提高了传热砖吸收辐射传热的能力；以铝为例，冶金炉中由于铝的黑度很低，热辐射吸收比也很低(小于0.2)，本发明可以将传热提高2-5倍。传热砖12上层内部密布互通的像迷宫一样的小孔，增加了热烟气与传热砖的对流传热速度，可以提高几倍到几十倍。综合起来，本发明可以将热烟气与液态铝之间的热传递速度提高数倍，加快了金属的升温速度，缩短了熔炼时间，节省了能源消耗。所述传热砖12与液态金属是紧密接触的，根据热传导的传热量计算公式可知，传热砖12与液态金属之间的传热量将趋于无穷大。所以本发明中传热砖12吸收的数倍甚至数百倍热量，完全可以很快传导给高温液态金属13。
[0027]所述潜水式投料入口2的上部略高于铝液面设计高度;所述潜水式投料入口 2的底部平面与投料方向的夹角为Θ，其中，tan0〈f静，且tan0大于接近于f动。其中，f动、f静分别为固态金属16与底部平面的动摩擦系数和静摩擦系数。本发明实施例如此设置所述夹角，以保证了固态金属16在滑落进入液态金属14中时，速度不会过快而引起液态金属14飞溅，破坏投料室9内液态金属14表面的氧化层，防止发生新的金属氧化。固态金属16熔化过程全部潜入在液态金属中，也不会产生氧化烧损。
[0028]使用时，开炉时首先从第二炉门4投入足量的固态金属到升温室6;启动燃烧系统5对升温室6内的金属加热并将其升温到设定的高温，这时升温室6、涡流井7、投料室9均有液态金属;投料室9中液态金属面上形成氧化膜保护金属不会再氧化;然后从第二炉门4投入传热砖将升温室6的液态金属全部覆盖，这时燃烧系统5送入的含氧热气通过传热砖12强化传热(传热速度为没有传热砖覆盖时的2倍以上至数十倍)对升温室6内的液态金属13快速升温，此后传热砖12紧密接触覆盖升温室6内的液态金属，不会造成金属氧化(烧损)；启动搅拌栗8，液态金属从升温室6—涡流井7—投料室9—升温室6循环流动；启动自动投料机I，不再从第二炉门4投料，这时传送带1-2按照设定的较慢速度将料斗1-1中的固态金属16送到潜水式投料口 2的入口，由于潜水式投料口 2底部平面沿投料方向的斜度Θ满足:1)、tan9<f静，2)、tan0大于接近于f动,，固态金属16会缓慢滑入投料室9的液态金属14中；固态金属16吸收液态金属14的热量熔化，熔化过程不与氧气有接触机会，避免造成金属氧化(烧损)；固态金属16恪化后的液态金属14流入升温室6被升温;如此循环，完成金属冶炼。
[0029]本发明从以下三个方面节能:I)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;2)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；3)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16。
[0030]传热砖12的制作方式可以先做好模具，用模具成型，再用制陶工艺烧结为成品。
[0031]本发明可用于所有有色金属招、镁、钾、钠、I丐、锁、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、铺、萊、锦、秘、金、银、销、?了、铭、钮、饿、依、被、裡、働、艳、钦、错、給、?凡、银、组、妈、钥、嫁、铜、铭、错、鍊、镧、铺、镨、钦、备、铕、,L、铺、镝、钦、辑、镑、镱、镥、锐、、娃、硼、砸、确、神、韦土。
[0032]综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种冶金炉，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;其特征在于:所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。2.如权利要求1所述的冶金炉，其特征在于:所述传热砖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。3.如权利要求2所述的冶金炉，其特征在于: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。4.如权利要求3所述的冶金炉，其特征在于:所述传热砖与液态金属紧密接触，其下层浸入液态金属里。5.如权利要求4所述的冶金炉，其特征在于: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。6.如权利要求1所述的冶金炉，其特征在于: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。
【专利摘要】本发明公开了一种冶金炉，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，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；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。
【IPC分类】F27D1/04, F27D17/00, F27B17/00
【公开号】CN105627751
【申请号】CN201610155031
【发明人】邓长友
【申请人】深圳市龙瑞泰兴能源环境科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月18日