专利名称：带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及熔化设备，特别指生产低氧铜杆、铜带等连铸连轧系统的铜熔化 设备一种带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉。
背景技术：
阴极铜板熔化一般厂家均采用矩形反射式熔化炉，矩形反射式熔化炉能耗高，热 利用率一般在20%左右，采用竖式熔化炉，热利用率提高到50%以上另外，生产铜杆时，铜 杆内氧含量无法控制，采用预混式燃烧系统后，固增加了 CO分析系统，能有效地控制氧含 量，保证了铜杆的质量矩形反射炉只适合于单炉生产，采用本套系统，能实现连续生产。
发明内容本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一 种结构合理、熔化速度快、运行费用低的带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉。本实用新型的技术方案是构造一种包括冲天式竖炉、竖炉加料系统、保温炉系统、 预混式燃烧系统、PLC控制在线自动取样系统、一氧化碳连续式自动检测系统和电气控制部 份的熔化炉，其中竖炉炉体的一侧设有带运输物料轨道的竖炉加料系统，竖炉炉体的另一侧设置保 温炉系统，且保温炉系统进料口通过上流槽、扒渣槽与竖炉熔化室的出钢口连接，保温炉系 统的出料口将熔化后的物料经下流槽输送出炉；所述的预混式燃烧系统设置在竖炉熔化室处，包括空气供应装置、燃料供应装置、 燃气预混装置和燃烧控制装置，且预混式燃烧系统中的烧嘴有序的设置在熔化室的下部周 围；所述的竖炉上部还设置有炉顶操作平台。本实用新型的优点及有益效果本实用新型是根据国内低氧铜杆连铸连轧生产的需要，吸收国外先进技术设计研 制的熔化设备，它采用液化石油气、天然气等清洁能源为燃料，连续不断地将电解铜熔化成 低含氧量的铜水，是生产低氧铜杆、铜带等连铸连轧系统首选的铜熔化设备。本实用新型熔 化速度快，运行费用低，能长时间连续运转，可靠性高，能满足要求的工程服务，而且铜液的 氧含量稳定，容易控制。本实用新型原料的选择也非常灵活，基本原料是电解精炼阴极铜，可接受整张通 常用永久阴极种板法或溶剂萃取电积法生产的阴极铜板，还可直接接受熔化高品质的废 铜，利用量可达20% (用于生产铜管及板带铸坯)。
图1是本实用新型结构示意图。图2是本实用新型预混式燃烧系统结构示意图。
具体实施方式
由图1、2可知，本实用新型包括冲天式竖炉A、竖炉加料系统B、保温炉系统C、预混 式燃烧系统、PLC控制在线自动取样系统、一氧化碳连续式自动检测系统和电气控制部份， 其中竖炉A炉体的一侧设有带运输物料轨道的竖炉加料系统B，竖炉A炉体的另一侧设 置保温炉系统C，且保温炉系统C进料口 17通过上流槽15、扒渣槽16与竖炉A熔化室的出 钢口 14连接，保温炉系统C的出料口 21将熔化后的物料经下流槽22输送出炉；所述的预混式燃烧系统设置在竖炉A熔化室处，包括空气供应装置、燃料供应装 置、燃气预混装置32和燃烧控制装置，且预混式燃烧系统中的烧嘴13有序的设置在熔化室 的下部周围；所述的竖炉A上部还设置有炉顶操作平台12。本实用新型所述的竖炉A包括炉底2、由熔化段下段3和熔化段上段5组成的熔 化室、防撞保护块7、加料口 9、烟囱10、烟帽11、炉衬和冷却风机，其中防撞保护块7设置在 熔化室上部，加料口 9设在防撞保护块7上方，加料口 9的上方还安装有摄像机，烟囱10和 烟帽11设在炉体的顶部。所述的竖炉加料系统B包括加料斗1、上料机架下导轨6、上料机 架上导轨8、牵引钢丝绳、卷扬机及上料电器控制部分，其中上料电器控制部分带动导轨将 加料斗1内的物料从地面送入加料口 9并倾倒至熔化室内。所述的保温炉系统C包括炉体 19、炉衬、炉门、进料口 17、出料口 21、滚轮、限位轮和可伸缩式油缸20及液压站，其中炉体 19上还设置有保温炉燃烧器18。所述的空气供应装置包括一台多级高压风机23和进风通 道，其中高压风机23的进风口设置有控制进风量的空气蝶阀24，进风通道还设置有电接点 风压表25。所述的燃料供应装置包括气源和进气通道，进气通道上设置有关断阀26和球阀 27，其中关断阀26与一球阀27之间设置有燃气低压开关28，关断阀26与另一球阀27之间 设置有燃气高压开关29。所述的燃气预混装置32连接空气供应装置和燃料供应装置，燃气 预混装置设置的降压阀和零位控制阀调控燃料压力，再通过设置的混合器将燃料与空气供 应装置提供的空气混合并送入燃烧控制装置。所述的燃烧控制装置包括防回火器30、手动 蝶阀31及燃烧器4，其中燃烧器4的端部设置烧嘴13。本实用新型的结构原理1、竖炉用途熔化阴极铜板或其它原料。炉底、炉身(熔化段下段3、熔化段上段5)由优质钢板和型钢制作，炉底采用25mm 钢板，中间用槽钢加固，使整个炉底可以承受100吨电解铜板的重量而不变形；炉身(熔化 段下段3、熔化段上段5)用20mm钢板圈成桶体，炉体内贴一层硅酸铝纤维毯，可大大降低炉 壁温度，中间砌筑高铝耐火砖，最内层炉衬是直接触火焰和铜水的，采用SiC砖砌筑，荷重 软化温度可达1700度，保证了炉衬的使用寿命。SiC砖采用纯度大于80%的SiC混合特殊 的高温粘接剂，经压机预先压制成弧形砖，通过高温焙烧，使SiC砖形成半烧结状态，一方 面增加了 SiC砖的强度，便于运输、搬运、砌筑，同时在砌筑完成后，通过第二次烘烧，使竖 炉内衬形成一个坚固的整体，使整个炉衬的强度大为提高。炉体上部是铜块或不锈钢防撞保护块7，防止在加料时铜板撞在炉衬上，引起炉衬 脱落破损甚至内衬倒塌。[0023]加料口 9设计在竖炉的上方，这种加料方式可以使铜板从炉底一直堆放到炉体加 料口，延长了烧嘴燃烧后产生的烟气与铜板的接触时间，使铜板可最大限度地吸收烟气余 热，增加热量的利用效率，节约燃料成本。经实际使用证明，连续状态下，每吨铜水的燃气消 耗量小于65立方米(天然气)或22立方米(液化气)，仅为平炉的1/2-1/3。烧嘴13沿圆周设置在炉子底部，因而铜料在靠近炉底处熔化，较上部的铜料由燃 烧气体预热。熔融铜从出铜口流出炉外，该出铜口与炉床高度相同。随着铜料的熔化，熔化 炉内铜料向下移动，因此能连续供给熔化铜液。烟囱10为钢制圆管，高于厂房屋顶3M，将燃烧产生的废气排出室外，烟囱上设有 防雨帽和避雷针，避雷针用扁钢条接引入地，接地线在基础上建施工时预埋，接地电阻小于 4Ω。本实用新型竖炉的特点1)完全预混燃烧系统；2)多重安全措施以保证安全操作，安全装置在燃气压力过 高或过低，或燃烧风机故障时，立即切断燃气；3)更稳定的火焰，从冷态开炉到出铜液约1 小时；4)更低的一氧化碳运行范围，以便更好控制金属质量和更高的热效率；5)减少了 75% 控制点(少维护，更易控制);6)相同的空/燃比用于多个烧嘴；7)所有燃烧区域可自动采样 分析，包括保温炉、流槽、和铸机浇包(用户选用);8)更低的噪音；9)烧嘴砖和出铜口为预浇 铸耐火材料，关键区域的耐火材料的使用寿命更长。本实用新型竖炉的规范
权利要求1.一种带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉，其特征在于包括冲天式竖炉(A)、 竖炉加料系统(B)、保温炉系统(C)、预混式燃烧系统、PLC控制在线自动取样系统、一氧化 碳连续式自动检测系统和电气控制部份，其中竖炉(A)炉体的一侧设有带运输物料轨道的竖炉加料系统(B)，竖炉(A)炉体的另一侧 设置保温炉系统(C)，且保温炉系统(C)进料口(17)通过上流槽(15)、扒渣槽(16)与竖炉 (A)熔化室的出钢口(14)连接，保温炉系统(C)的出料口(21)将熔化后的物料经下流槽 (22)输送出炉；所述的预混式燃烧系统设置在竖炉(A)熔化室处，包括空气供应装置、燃料供应装置、 燃气预混装置(32)和燃烧控制装置，且预混式燃烧系统中的烧嘴(13)有序的设置在熔化 室的下部周围；所述的竖炉(A)上部还设置有炉顶操作平台(12)。
2.根据权利要求1所述的带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉，其特征在于所述 的竖炉(A)包括炉底(2)、由熔化段下段(3)和熔化段上段(5)组成的熔化室、防撞保护块 (7)、加料口(9)、烟囱(10)、烟帽(11)、炉衬和冷却风机，其中防撞保护块(7)设置在熔化室 上部，加料口(9)设在防撞保护块(7)上方，加料口(9)的上方还安装有摄像机，烟囱(10) 和烟帽(11)设在炉体的顶部。
3.根据权利要求1所述的带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉，其特征在于所述 的竖炉加料系统(B)包括加料斗(1)、上料机架下导轨(6)、上料机架上导轨(8)、牵引钢丝 绳、卷扬机及上料电器控制部分，其中上料电器控制部分带动导轨将加料斗(1)内的物料从 地面送入加料口(9)并倾倒至熔化室内。
4.根据权利要求1所述的带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉，其特征在于所述 的保温炉系统(C)包括炉体(19)、炉衬、炉门、进料口(17)、出料口(21)、滚轮、限位轮和可 伸缩式油缸(20)及液压站，其中炉体(19)上还设置有保温炉燃烧器(18)。
5.根据权利要求1所述的带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉，其特征在于所述 的空气供应装置包括一台多级高压风机(23)和进风通道，其中高压风机(23)的进风口设 置有控制进风量的空气蝶阀(24)，进风通道还设置有电接点风压表(25)。
6.根据权利要求1所述的带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉，其特征在于所述 的燃料供应装置包括气源和进气通道，进气通道上设置有关断阀(26)和球阀(27)，其中关 断阀(26)与一球阀(27)之间设置有燃气低压开关(28)，关断阀(26)与另一球阀(27)之间 设置有燃气高压开关(29)。
7.根据权利要求1所述的带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉，其特征在于所述 的燃气预混装置(32)连接空气供应装置和燃料供应装置，燃气预混装置设置的降压阀和零 位控制阀调控燃料压力，再通过设置的混合器将燃料与空气供应装置提供的空气混合并送 入燃烧控制装置。
8.根据权利要求1所述的带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉，其特征在于所述 的燃烧控制装置包括防回火器(30)、手动蝶阀(31)及燃烧器(4)，其中燃烧器(4)的端部设 置烧嘴(13)。
专利摘要本实用新型涉及一种带预混式燃烧系统的竖式高效节能熔铜炉。本实用新型包括冲天式竖炉、竖炉加料系统、保温炉系统、预混式燃烧系统、PLC控制在线自动取样系统、一氧化碳连续式自动检测系统和电气控制部份的熔化炉，其中竖炉炉体的一侧设有带运输物料轨道的竖炉加料系统，竖炉炉体的另一侧设置保温炉系统；所述的预混式燃烧系统设置在竖炉熔化室处，包括空气供应装置、燃料供应装置、燃气预混装置和燃烧控制装置，且预混式燃烧系统中的烧嘴有序的设置在熔化室的下部周围；所述的竖炉上部还设置有炉顶操作平台。本实用新型熔化速度快，运行费用低，能长时间连续运转，可靠性高，能满足要求的工程服务，而且铜液的氧含量稳定，容易控制。
文档编号F27B1/10GK201787807SQ201020290179
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者游述怀 申请人:游述怀