[发明专利]铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝熔炼炉蓄热箱，具体的说是一种铝熔炼炉用陶瓷蜂窝体蓄热箱，属于节能减排技术设备技术领域。

背景技术

铝熔炼炉是铝加工行业能源消耗的最主要设备，但是其能源利用率很低，不带余热回收装置的铝熔炼炉平均热效率只有30%左右。铝熔炼炉高温烟气带走的热量约占其总能耗的30%～50%。蓄热式高温空气燃烧技术从根本上提高了铝熔炼炉的能源利用率，利用回收烟气带走的热量来加热助燃空气或煤气，既节约了燃料，又能提高了炉子热效率。另外，还可以降低铝熔炼炉燃烧器燃烧过程中NOx的排放，减少环境污染，保护人类健康。

国内自20世纪80年代末开始研究蓄热式技术，90年代后开始拥有相关专利，目前国内钢铁工业、有色、化工、玻璃行业都有应用。目前铝熔炼炉蓄热燃烧系统主要采用球状蓄热体作为换热介质，其优点是方便更换清洗；但是缺点也比较突出，压力损失大、清洗损耗大（一次清洗损失约10%球状蓄热体）、容易堵塞、维护更换频繁等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出一种铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，具有换热比表面积大、压力损失小、使用寿命长，维护工作量少等优点；可快速拆卸连接方式减少了维护工作时间。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：提供一种铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，包括下部箱体、支撑隔网箱体、中部箱体、上部箱体、以及陶瓷蜂窝体；所述下部箱体采用钢板焊接成矩形箱体，箱体底部采用钢板封底，在箱体上部敞口并在敞口的外侧四周焊接有方法兰，所述箱体长度方向两侧面对称开有风管连接斜面接口，所述箱体宽度方向单侧开有清灰口以及清灰口盖板，用于箱体内灰尘清出；

所述支撑隔网箱体设置在下部箱体的敞口处上部，支撑隔网箱体采用钢板焊接成与下部箱体外圈尺寸一致的矩形箱体，支撑隔网箱体采中内圈间断布置有用于铺设支撑隔网的支撑板，所述支撑板下部间隔布置加强筋板，支撑格网箱体采用紧固件与所属下部箱体上部的方法兰相连；

所述中部箱体采用钢板焊接成上下敞口的矩形箱体结构，在所述中部箱体上部和下部敞口处均焊接有方法兰，中部箱体采用快速拆卸连接方式与所述下部箱体上部的方法兰相连，所述中部箱体四周内壁的壁面采用耐火浇注料和纤维毡进行包覆，所述陶瓷蜂窝体布置在中部箱体内部，并通过支撑隔网箱体上部支撑隔网对所述陶瓷蜂窝体支撑；

所述上部箱体采用钢板焊接而成，在上部箱体上开有观测口，在所述观测口上配有活动盖板，所述上部箱体侧面设有与烧嘴喷头相连的接口，所述上部箱体内壁所有接触高温部位均采用耐火浇注料和纤维毡包覆。

本发明的进一步限定技术方案，前述的铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，所述支撑隔网箱体上还设有隔网支撑柱，所述隔网支撑柱采用在钢管的上下端部通过圆钢板组焊而成柱状结构，所述隔网支撑柱底部安装在下部箱体内的底部钢板上，所述隔网支撑柱顶部与支撑板固定相连。

进一步的，前述的铝熔炼炉陶瓷蜂窝体蓄热箱，所述下部箱体和中部箱体的外侧四周布置由扁钢制成的加强筋板；所述支撑隔网是采用不锈钢扁钢焊接而成的网状结构，支撑隔网安装在支撑隔网箱体内的支撑板上，用于支撑陶瓷蜂窝体，在所述上部箱体的侧面设有测温孔。

本申请与现有蓄热箱相比，具有的优势：

⑴优化设计的蜂窝状蓄热体可以在复杂的铝熔炼炉烟气成分下长时间连续工作，如：熔炼过程中添加剂挥发的无机盐和原料带入一些杂质；蜂窝状蓄热体的有效流通面积约为球状蓄热体的2.5倍，不容易堵塞；蜂窝状蓄热体的压力损失约为球状蓄热体的一半，同时可降低助燃和排烟风机功率30%以上；

⑵蜂窝状蓄热体最短半年更换一次上部蓄热体，维护周期大大延长；相比于球状蓄热体半个月至一个月需要更换清洗一次的频率，蜂窝式蓄热体可以大大降低维护成本，由于蜂窝式蓄热体为直通型的流体通道，在助燃空气流过时可以起到自清洗的作用，有效降低了蜂窝式蓄热体的堵塞可能性；

⑶在相同装填质量、相同炉气和排烟温度情况下，蜂窝状蓄热体蓄热烧嘴切换时间比球状蓄热体蓄热式烧嘴切换时间更长，有利于炉压的稳定，有利于提高炉子热效率；同时也反映出在相同装填重量下，比表面积更大的蜂窝式蓄热体换热能力更强，能吸收更多的热量；

⑷由于助燃空气预热到800℃以上，蓄热烧嘴空气过剩系数可以在接近理论值的情况下燃烧，大大降低了NOx的产生，有利于保护环境；