[发明专利]合金熔化保温的坩埚炉

说明书

技术领域

本发明涉及坩埚炉的结构，尤其是涉及合金熔化保温的坩埚炉的结构，属于坩埚炉技术领域。

背景技术

目前合金熔化保温炉有燃气、燃油、燃烧水煤气、焦炭等以燃烧放热的燃烧反射炉或坩埚炉，还有电热源的工频、中频坩埚炉，电阻加热的电阻丝热源坩埚炉、硅碳棒热源的反射炉。

传统的焦炭、煤块、煤饼坩埚炉包括坩埚、燃烧室、加料口、排渣口及炉墙结构，炉膛沿坩埚圆周外侧连续布置，燃料直接在坩埚外侧燃烧，烟气向炉周围直接排放，对工作环境的污染严重，坩埚的温度难以控制，坩埚底部不易受热，坩埚整体受热不均匀，且坩埚外壁容易粘有炉渣，清洁时，时常发生因敲击炉渣造成坩埚损坏；燃气、燃油的坩埚炉运行成本较高，以电为动力的坩埚炉电力负荷大，不仅运行成本高，而且会受到企业电容量限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种运行成本低，环境污染小的合金熔化保温的坩埚炉。

为解决上述技术问题，本发明将燃烧室沿坩埚圆周外侧间隔分布，燃烧室炉壁与坩埚之间留有间歇，此间歇自上而下形成环状夹层，炉壁上部靠近坩埚侧开有火焰口，燃烧室通过火焰口与夹层相通，坩埚下方的烟气通道沿坩埚轴线向下将夹层与炉外烟道相连。火焰及高温烟气从上部火焰口进入燃烧室与坩埚之间的夹层，向下沿坩埚外壁流动，汇集在坩埚底部从烟道排出。

采用这样的结构后，使用焦炭、煤块、煤饼等成本较低的燃料，烟气集中向外排放，改善了现场的工作环境；燃烧室间隔设置，通过独立对各个燃烧室添加燃料可以较容易地控制炉内温度；坩埚与燃料相对隔开，可以使坩埚外壁不再粘有炉渣，减少了清洁工作量，避免因敲击炉渣造成坩埚损坏；坩埚炉热焰在排烟系统的作用下再次沿坩埚外壁流动，延长了热焰与坩埚的热交换时间，降低了排烟温度，提高了热利用率，烟气集中排入烟道后，可进一步进行余热利用，例如可以利用排放的烟气预热备料或作为干燥热源。

作为本发明的改进，燃烧室沿坩埚圆周外侧对称设置六室，便于控制坩埚温度，减小炉膛温度波动，方便独立加料、出渣。

作为本发明的进一步改进，在相邻两燃烧室之间设有自上而下的通道，通道上部与大气相通，通道下部与燃烧室底部相通。空气或氧气在此通道内经预热后，进入燃烧室，这样可以有效利用燃烧室侧壁的热量，提高燃烧温度，提高热效率。

作为本发明的另一项进一步改进，将坩埚下方的火道砌筑成一定坡度，距离坩埚中心线越远，火道底面越低，在炉膛最低处设有泄放管向下通往炉体外，当坩埚在冶炼中意外破裂时，可以使熔融的金属液体及时排出炉外，避免金属液体流入排烟道等造成更大的损失。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2沿A-A线的剖切视图。

图中：1出渣口、2燃料室、3加料口、4燃烧室、5火焰口、6坩埚、7夹层、8空气通道、9烟气通道、10泄放管。

具体实施方式

如图1所示，将燃烧室4沿坩埚6圆周外侧分布，燃烧室4的炉壁与坩埚6之间留有间歇，此间歇自上而下形成环状夹层7，炉壁上部靠近坩埚侧开有火焰口5，燃烧室4通过火焰口5与夹层7相通，坩埚6下方的烟气通道9沿坩埚轴线向下将夹层7与炉外烟道相连。燃料从加料口3进入燃烧室4燃烧，燃烧产生的热焰在排烟系统的作用下，从燃烧室4上部火焰口5进入炉内壁与坩埚6之间的夹层7，向下沿坩埚6外壁流动汇集在坩埚6底部，继续向下通过烟气通道9向炉外烟道排放。燃料在燃料室2内逐渐燃烬变成炉渣，从下部出渣口1排出。

坩埚6底部的支撑炉墙留有供烟气流通的火道，坩埚6下方的火道砌筑成一定坡度，距离坩埚6中心线越远，火道底面越低，在炉膛底部最低处设有泄放管10向下通往炉体外。当坩埚6在冶炼中意外破裂时，熔融的金属液体将汇集在炉膛的最低处，从泄放管10及时排出炉外。

如图2所示，作为本发明的一种优选方式，燃烧室4沿坩埚6圆周外侧对称设置六室。使用时，可以根据坩埚6温度的需要，决定向各燃烧室4分别添加燃料多少及时间间隔。

如图3所示，在相邻两燃烧室之间设有自上而下的空气通道8，空气通道8上部与大气相通，下部与燃烧室4底部相通。空气在此空气通道8内从上向下流动，流动过程中吸收两侧炉壁发出的热量从而得到预热，预热后的空气送至燃烧室4底部，供给燃烧所必需的氧气，预热后的空气可以提高燃烧温度，使燃料更加充分燃烧。需要急速升温时，可以在空气通道8内通入工业氧气与空气混合助燃，进一步提高燃烧的热焰温度。