專利名稱：高效節(jié)能組合式熔鋁爐及其熔煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔鋁爐，尤其涉及一種高效節(jié)能組合式熔鋁爐及其熔
煉方法。
技術(shù)背景目前比較先進的再生鋁熔煉爐是通過高、低兩爐組合構(gòu)成，一個中爐， 一個保溫爐。這種結(jié)構(gòu)的熔鋁爐能夠在一定程度上節(jié)約能源，提高生產(chǎn)效率，降低成本，但 其生產(chǎn)效率的提高和節(jié)能效果并不明顯。這種熔鋁爐當把中爐熔化的鋁液放入保溫爐時， 必須將中爐中的鋁液全部放干凈，這樣才能清出沉積于爐底的熔點高于鋁的爐渣(如鐵)， 因此無法實現(xiàn)浸沒式熔煉，鋁的燒損較大。而且現(xiàn)有的熔煉裝置大多余熱利用率不夠高，燃 料的充分燃燒不夠理想，以至于能耗高，熔煉成本高。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種高效節(jié)能組 合式熔鋁爐及其熔煉方法。該組合式熔鋁爐在實現(xiàn)高效率連續(xù)生產(chǎn)的同時，可以降低燒損、 能耗和熔煉成本。本方法操作工藝簡單、方便，可降低消耗，提高效率和設(shè)備的利用率。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括保溫爐和中爐，所述保溫爐和中爐連接有至少一臺鋁屑 爐。 所述保溫爐設(shè)有至少兩臺，鋁屑爐和中爐與該兩臺保溫爐通過流槽相互連接；所 述鋁屑爐、中爐和\或保溫爐為蓄熱式熔鋁爐。 所述鋁屑爐和中爐在通過互通式流槽相互連接的同時，還經(jīng)一直通式流槽相互連 接，所述鋁屑爐、中爐、保溫爐三者的設(shè)置高度相對依次梯減。 所述鋁屑爐、中爐和\或保溫爐其燃燒器的燃燒室經(jīng)富氧管道連接于制氮機的空 氣排出口。 所述富氧管道位于燃燒室內(nèi)的一端連接有噴頭；所述噴頭為其出口由若干通孔構(gòu) 成的網(wǎng)孔式均配噴頭。 所述鋁屑爐、中爐和\或保溫爐其燃燒器的蓄熱桶、或蓄熱桶的通風室內(nèi)設(shè)有熱 交換器。 所述熱交換器為一外壁布設(shè)有吸熱片的蛇形管或盤管、亦或為一外壁布設(shè)有吸熱 片的由相互串接的若干個箱形管構(gòu)成的箱形管組。 所述熔化、成份調(diào)整和鑄錠是利用權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能組合式熔鋁爐采用 如下方法進行在鋁屑爐和中爐中分別投入鋁料，先熔化鋁屑爐中的鋁料制成鋁液排放入 中爐，對中爐中的鋁料進行浸沒式熔化。當中爐中的鋁液熔化達到要求的溫度后再排放入 保溫爐、或先后亦或同時排放入多臺保溫爐，再對保溫爐中的鋁液進行成份調(diào)整后進行單 爐或多爐同時、亦或組合依次交替循環(huán)連續(xù)鑄錠。 所述中爐中達到要求溫度的鋁液，先排放至兩保溫爐的其中一保溫爐，經(jīng)成份調(diào) 整后進行鑄錠。在該一保溫滬進行成份調(diào)整期間，中爐中熔化達到要求溫度的鋁液，再排放 入另一保溫爐，經(jīng)成份調(diào)整后鑄錠。利用兩保溫爐進行鋁液交替循環(huán)調(diào)整成份，實現(xiàn)連續(xù)鑄 鋁。 所述成份調(diào)整是利用鋁屑爐排放鋁液至保溫爐、或直接根據(jù)成份需要投料至保溫 爐，實現(xiàn)保溫爐鋁液的成份調(diào)整。
本發(fā)明將先進的熔煉技術(shù)和生產(chǎn)工藝融為一體，本熔煉方法操作工藝簡單、方便， 可提高設(shè)備的利用率和運行效率，降低能耗、燒損和生產(chǎn)成本，可連續(xù)化生產(chǎn)鑄錠。本發(fā)明 的組合式熔鋁爐結(jié)構(gòu)簡單，組合方便。 本發(fā)明的熔化速度可提高30%左右，鋁的燒損在原有基礎(chǔ)上降低20%左右，能 耗在現(xiàn)有窯爐的基礎(chǔ)上降低50%左右，蓄熱式熔鋁爐外排煙氣溫度通過余熱回收后低于 8(TC，粉塵C02大大低于國家排放標準。


圖1、圖2和圖3分別為本發(fā)明組合式熔鋁爐第1 3種實施例結(jié)構(gòu)示 意圖。
具體實施方式
現(xiàn)通過實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
組合式熔鋁爐實施例 實施例1 :如圖l所示。本發(fā)明的組合式熔鋁爐由一臺鋁屑爐1、一臺中爐2和兩 臺保溫爐3通過互通式流槽4相互連接構(gòu)成。鋁屑爐1、中爐2和兩臺保溫爐3為分別設(shè)有 燃燒器11的蓄熱式熔鋁爐。中爐2的爐底設(shè)置水平高度相對低于鋁屑爐1的爐底，兩臺保 溫爐3的爐底設(shè)置水平高度相對低于中爐2的爐底。鋁屑爐1還同時通過直通式流槽5與 中爐2相連接。在鋁屑爐1對中爐2放鋁液時可通過直通式流槽5進行更為便捷暢通。
實施例2 :如圖2所示。本實施例是在上述實施例1或下述實施例3的基礎(chǔ)上，在 各燃燒器ll的各相應的蓄熱桶內(nèi)的下部通風室7內(nèi)分別各設(shè)置有蛇形管8。各通風室7內(nèi) 的蛇形管8相互串接聯(lián)通后的進、出口 9、10串接于組合式熔鋁爐熔煉用的供油或供水管。 蛇形管8的外周壁上相間隔分布連接有吸熱片14。當蓄熱器11工作時，流經(jīng)蛇形管8的供 熔煉用的低溫燃油或水與通風室7的準備外排的煙氣進行熱交換，達到進一步回收煙氣余 熱的目的。 實施例3 :如圖3所示。本實施例是在上述實施例1或2的基礎(chǔ)上，在各燃燒器11 的燃燒室17內(nèi)分別設(shè)置有其出口由若干均勻分布的通孔18構(gòu)成的網(wǎng)孔式均配噴頭15，網(wǎng) 孔式均配噴頭15分別通過電磁閥16經(jīng)富氧管道13與為熔煉鋁液時除氫用的制氮機19的 富氧空氣排出口相連接。利用制氮機19制氮后排出的富含氧的空氣引入燃燒器11的燃燒 室17，以助燃料充分燃燒。富氧空氣的流量可以通過電磁閥16進行控制。
本發(fā)明的熔煉方法 實施例1 :在鋁屑爐和中爐中分別投入鋁料，先熔化鋁屑爐中的鋁料，將鋁屑爐中 熔化的鋁液排放入中爐，對中爐中的鋁料進行浸沒式熔化。當中爐中的鋁液達到要求的溫 度后，再將中爐中的鋁液排放至兩保溫爐的其中一保溫爐進行鋁液成份調(diào)整，經(jīng)成份調(diào)整 (成份配比)后進行鑄錠。在該一保溫爐調(diào)整成份或鑄錠期間，中爐中熔化的鋁液達到要求 的溫度后，相繼向另一保溫爐排放鋁液，進行成份調(diào)整，待該一保溫爐鑄錠完成，該另一保 溫爐成份調(diào)整也基本結(jié)束接著鑄錠。這樣兩保溫爐即可交替循環(huán)工作實現(xiàn)連續(xù)鑄鋁。
這樣一來，蓄熱式熔鋁爐空置冷卻的時間可以大為縮短。即可提高設(shè)備的利用率 和生產(chǎn)效率，降低能耗。 鋁液的成份調(diào)整是利用鋁屑爐排放鋁液至保溫爐、或直接根據(jù)成份需要投料至保 溫爐實現(xiàn)保溫爐鋁液的成份調(diào)整。前種調(diào)整方法便于控制，調(diào)整精度比較高。后種調(diào)整方 法的調(diào)整時間短、速度快。 鋁屑爐通過互通式或直通式流槽對中爐排放鋁液，鋁屑爐和中爐通過互通式流槽對兩保溫爐排放鋁液，各爐鋁液的排放輸送是通過相關(guān)爐之間的高度落差實現(xiàn)。 當保溫爐成份調(diào)整所需時間短時，通過控制中爐的燃燒器，可對中爐鋁料的浸沒
式熔化進行輔助熔化。 在保溫爐成份調(diào)整速度比較快時，同時鋁屑爐和中爐的熔化能夠適應的情況下， 或通過控制鋁屑爐和中爐的燃燒器控制熔化速度，來適應保溫爐的調(diào)整速度，可以實現(xiàn)兩 保溫爐的同時成份調(diào)整鑄錠。
四臺爐均可通過自身的燃燒器控制單獨運行。 實施例2，本實施例中，鋁屑爐投入的鋁料為純鋁，中爐投入的鋁料為含鐵量較高 的鋁。在本實施例中，鋁屑爐主要用于熔化純鋁，它的作用一是向中爐提供作為浸沒式熔化 的高溫鋁液，二是向保溫爐提供鋁液進行成份配比調(diào)整，因為鋁屑爐中的鋁液鋁的成份比 較高，其他成份如鐵、鎂、鋅等所含比例較少。中爐主要用于熔化含鐵量較高的鋁，起到熔鋁 除鐵的作用。本實施例的其余工藝方法和\或步聚與上述實施例類同。
權(quán)利要求
一種高效節(jié)能組合式熔鋁爐，包括保溫爐和中爐，其特征是所述保溫爐和中爐連接有至少一臺鋁屑爐。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高效節(jié)能組合式熔鋁爐，其特征是所述保溫爐設(shè)有至少兩臺， 鋁屑爐和中爐與該兩臺保溫爐通過流槽相互連接；所述鋁屑爐、中爐和\或保溫爐為蓄熱 式熔鋁爐。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高效節(jié)能組合式熔鋁滬，其特征是所述鋁屑爐和中爐在通 過互通式流槽相互連接的同時，還經(jīng)一直通式流槽相互連接，所述鋁屑爐、中爐、保溫爐三 者的設(shè)置高度依次相對梯減。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高效節(jié)能組合式熔鋁爐，其特征是所述鋁屑爐、中爐和\或保溫 爐其燃燒器的燃燒室經(jīng)富氧管道連接于制氮機的空氣排出口 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述高效節(jié)能組合式熔鋁爐，其特征是所述富氧管道位于燃燒室內(nèi) 的一端連接有噴頭；所述噴頭為其出口由若干通孔構(gòu)成的網(wǎng)孔式均配噴頭。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述高效節(jié)能組合式熔鋁爐，其特征是所述鋁屑爐、中爐和 \或保溫爐其燃燒器的蓄熱桶、或蓄熱桶的通風室內(nèi)設(shè)有熱交換器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述高效節(jié)能組合式熔鋁爐，其特征是所述熱交換器為一外壁布設(shè) 有吸熱片的蛇形管或盤管、亦或為一外壁布設(shè)有吸熱片的由相互串接的若干個箱形管構(gòu)成 的箱形管組。
8. —種熔煉方法，包括熔化、成份調(diào)整和鑄錠，其特征是所述熔化、成份調(diào)整和鑄錠是 利用權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能組合式熔鋁爐采用如下方法進行在鋁屑爐和中爐中分別 投入鋁料，先熔化鋁屑爐中的鋁料制成鋁液排放入中爐，對中爐中的鋁料進行浸沒式熔化。 當中爐中的鋁液熔化達到要求的溫度后再排放入保溫爐、或先后亦或同時排放入多臺保溫 爐，再對保溫爐中的鋁液進行成份調(diào)整后進行單爐或多爐同時、亦或組合依次交替循環(huán)連 續(xù)鑄錠。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述熔煉方法，其特征是所述中爐中達到要求溫度的鋁液，先排放 至兩保溫爐的其中一保溫爐，經(jīng)成份調(diào)整后進行鑄錠。在該一保溫滬進行成份調(diào)整期間，中 爐中熔化達到要求溫度的鋁液，再排放入另一保溫爐，經(jīng)成份調(diào)整后鑄錠。利用兩保溫爐進 行鋁液交替循環(huán)調(diào)整成份，實現(xiàn)連續(xù)鑄鋁。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的熔煉方法，其特征是所述成份調(diào)整是利用鋁屑爐排放鋁 液至保溫爐、或直接根據(jù)成份需要投料至保溫爐，實現(xiàn)保溫爐鋁液的成份調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)效率高、能耗低、可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的高效節(jié)能組合式熔鋁爐，及其操作工藝簡單、燒損率低的熔煉方法。該組合式熔鋁爐包括通過互通式流槽相互連接的鋁屑爐、中爐和兩保溫爐。該方法包括將鋁屑爐的高溫鋁液排放入中爐對中爐中的鋁進行浸沒式熔化，再由兩保溫爐對中爐依先后排入的鋁液分別進行成份調(diào)整后交替鑄錠。
文檔編號F27B19/04GK101769680SQ20091018677
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月20日
發(fā)明者曾毅欽, 曾紀銘, 熊曙雄, 郭志明, 陳敬福 申請人:豐城市宏成金屬制品有限公司