[发明专利]一种铸造用砂再生炉高温预热式富氧燃烧节能减排系统

说明书

本发明提供了一种铸造用砂再生炉高温预热式富氧燃烧节能减排系统，包括进砂系统、预热器、焙烧炉、燃烧系统、冷却床和鼓风系统；鼓风系统包括罗茨风机和第一鼓风机；所述焙烧炉的排烟管道与预热器之间设有烟气热交换器；鼓风系统还包括第二鼓风机和集气箱；第二鼓风机与烟气热交换器相连；烟气热交换器与集气箱相连；集气箱分别与燃烧系统的燃烧器和焙烧炉的炉底布风口相连；焙烧炉的出砂口与冷却床之间设有换热器，罗茨风机与换热器相连，换热器与焙烧炉的炉底布风口相连。本发明的铸造用砂再生炉在烟气段和再生砂冷却段分别设置烟气热交换器和换热器，助燃空气预热后带入炉内大量的物理热，对焙烧炉节能有显著的效果和特殊的技术经济意义。

技术领域

本发明属于铸造用砂再生炉节能减排系统改造技术领域，具体涉及一种铸造用砂再生炉高温预热式富氧燃烧节能减排系统。

背景技术

从铸造车间运来的旧砂，经振动破碎机破碎筛分后，通过高效磁选分离出旧砂中的铁块，由斗式提升机将破碎筛分后的旧砂送入中间贮砂斗。旧砂进入中间贮砂斗前，再次用高效磁选机分离出砂中的铁质微粒。然后贮砂斗下的给料机根据焙烧炉的处理能力及炉内工况连续均匀地将旧砂加进砂预热器，旧砂经砂预热器预热后进入焙烧炉内。天然气与助燃空气在专用燃气烧嘴中充分混合喷入焙烧炉内燃烧，调节煤气管和空气管的阀门开度，可将焙烧炉内的温度维持在铸造用砂热法再生所需的范围。焙烧炉内的旧砂在炉底高压鼓风的作用下，呈沸腾状态上下运动，并相互冲击和磨擦。旧砂表面裹覆的有机树脂在高温焙烧下被焦化、燃烧以至完全烧烬，其灰烬、微粉随炉气引出炉外后由除尘系统处理，符合环保要求后排放处理。焙烧合格的旧砂即为再生砂，经由冷却床冷却后用提升机送至再生砂斗贮存，即可作为新砂再次使用。

现有的铸造用砂再生炉工艺系统如图1和图2所示，该系统主要由进砂系统、预热器1、焙烧炉2、燃烧系统3、鼓风系统、引风系统、冷却床5等组成。其工艺原理：旧的铸造用砂经过筛选计量后均匀的从进砂口11进入预热器1，在预热器1内旧铸造用砂和高温废气进行热量交换；预热后的旧砂在焙烧炉2内与鼓风系统通过罗茨风机41鼓入的高压空气作用下，呈沸腾状态上下运动，并相互冲击和磨擦；旧砂表面裹覆的有机树脂在燃烧系统3提供的热量高温焙烧下被焦化、燃烧以至完全烧烬；焙烧合格的旧砂即为再生砂，经由冷却床5冷却后用提升机送至再生砂斗贮存，即可作为新砂再次使用；在焙烧炉2内燃烧之后产生的高温废气经过预热器1后与鼓风系统鼓入冷却床5冷却热砂后的热空气混合后汇入排烟主管6，然后通过废气净化系统净化后经引风机排出。

上述现有的铸造用砂再生炉存在以下缺陷：

（1）、烟气余热利用率太低。高温烟气在预热器内与旧砂热交换后温度仍然接近300℃，这部分热量被烟气直接带走，热量损失严重；

（2）、500℃高温再生铸造用砂无任何节能措施。再生之后的高温铸造用砂在冷却床内与冷空气热交换后热量被直接带走，砂的物理潜能完全浪费；

（3）、产品单位能耗太高，燃烧系统太传统。助燃空气为常温空气，燃烧器为普通燃烧器，未采用高温预热式燃烧器和富氧燃烧技术。

发明内容

针对现有的铸造用砂再生炉存在的上述缺陷，本发明提出一种铸造用砂再生炉高温预热式富氧燃烧节能减排系统，旨在提高产能，减少产品单位能耗，节约成本和减少废气污染。

本发明通过以下技术方案实现：

一种铸造用砂再生炉高温预热式富氧燃烧节能减排系统，包括进砂系统、预热器、焙烧炉、燃烧系统、冷却床和鼓风系统；预热器设置于进砂系统与焙烧炉之间，预热器用于预热铸造用砂；焙烧炉的排烟管道与预热器相连，焙烧炉产生的高温废气能进入预热器预热铸造用砂；燃烧系统安装于焙烧炉上，燃烧系统包括燃烧器；冷却床与焙烧炉的出砂口相连，且用于冷却焙烧后的再生砂；鼓风系统包括罗茨风机和第一鼓风机，罗茨风机用于向焙烧炉内鼓入高压空气以促进铸造用砂在焙烧炉内焙烧，第一鼓风机用于向冷却床内鼓入空气以冷却再生砂；