[發(fā)明專利]一種帶有熱輻射加熱器的溜槽及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310355779.4
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103394657A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王立臣
• 申請（專利權(quán)）人: 王立臣
• 主分類號: B22D1/00
• 分類號: B22D1/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種帶有熱輻射加熱器的溜槽及其使用方法，屬于冶金行業(yè)。?

背景技術(shù)

在冶煉行業(yè)熔煉生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的金屬溶液，從冶煉爐到中間包要由溜槽來過渡，而溜槽為環(huán)境溫度，在金屬溶液通過溜槽時造成突然降溫冷卻，容易固化粘結(jié)在溜槽上，所以需要對溜槽進行加熱保溫（俗稱烤溜槽），以保證金屬溶液不粘結(jié)在溜槽上。

目前國內(nèi)外常規(guī)烤溜槽的方式是用明火直接加熱，是以火焰燃燒的加熱方式進行，例如可參照CN2828059Y，且有不同的形式，如：采用單燃燒槍整體溜槽加熱、多燃燒槍逐段溜槽同時加熱。這種加熱方式對溜槽加熱時間長，溜槽受熱不均勻，熱傳播速度慢，熱能量損失大，溜槽本身散熱造成加熱后溫度難恒定，金屬溶液仍然會出現(xiàn)降溫、冷卻、固化后粘結(jié)在溜槽上的現(xiàn)象，殘留粘附在溜槽上的金屬固體需要清理后才能繼續(xù)下一輪生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低，廢料產(chǎn)生多，生產(chǎn)成本大，工人勞動強度大，并且耗費大量的人力。這是整個冶煉行業(yè)所面臨的技術(shù)難題。

本發(fā)明提出一種全新的、以燃?xì)猓ㄌ烊粴?、液化氣、煤氣等）為燃料進行輻射的溜槽，其設(shè)備結(jié)構(gòu)組成包括：溜槽本體、熱輻射發(fā)生器和可調(diào)機械平衡架。本發(fā)明是以熱輻射方法加熱溜槽，不同于目前在冶金行業(yè)中普遍使用的明火加熱溜槽的傳統(tǒng)方法。其工作原理基于基爾霍夫熱輻射定律，火焰將熱能?(內(nèi)動能)轉(zhuǎn)換為熱輻射能并通過向周圍輻射方式來傳遞能量的過程。

采用熱輻射方式加熱溜槽時，當(dāng)加熱溫度在低溫時，熱輻射加熱與對流加熱的作用共同存在于加熱過程中。當(dāng)溫度升高時，則對流傳熱迅速減少，而輻射傳熱急劇增加。溫度達800-1000℃左右時，輻射熱的傳遞已成為加熱過程的主要形式。溫度越高，輻射越強。

這種熱輻射具一定的穿透力，可迅速釋放熱量。它的優(yōu)點是：沒有火焰、不冒煙，被加熱溜槽受熱均勻，加熱溫度高，熱能損失小，升溫速度快。由于在熱輻射方式加熱下，溜槽溫度基本接近金屬溶液溫度，從而解決了金屬溶液遇冷后固化在溜槽上粘結(jié)的問題。

采用熱輻射方式加熱溜槽，完全擯棄了用明火加熱溜槽的傳統(tǒng)工序。同時省去了清理溜槽的時間，減輕了工人的勞動強度，完成加熱過程快，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。

采用熱輻射加熱溜槽符合冶金工藝的生產(chǎn)要求，符合節(jié)能減排的環(huán)保要求。

本裝置可將溜槽加熱800-1000℃左右，加熱溫度可以根據(jù)需要控制，完全適用于有色冶金行業(yè)中銅冶煉、鉛冶煉和鎳冶煉等各種冶金爐型的溜槽加熱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過在傳統(tǒng)溜槽上設(shè)置用熱輻射加熱冶煉生產(chǎn)裝置的熱輻射發(fā)生器，提高了溜槽的加熱溫度和加熱速度，解決金屬溶液在溜槽中遇冷后降溫產(chǎn)生固化粘結(jié)現(xiàn)象。

本發(fā)明的帶有熱輻射發(fā)生器的溜槽由溜槽本體、熱輻射發(fā)生器和可調(diào)機械平衡架三大部分組成。

熱輻射發(fā)生器的基本組成結(jié)構(gòu)有：混合噴氣裝置、埋焰穩(wěn)燃裝置、熱輻射發(fā)生器缸體。

可調(diào)機械平衡架基本組成結(jié)構(gòu)有：承重支架、高度調(diào)整塊、滑輪組、鋼絲繩、配重器、過渡架。

熱輻射發(fā)生器發(fā)明的理論依據(jù)是基爾霍夫熱輻射定律。它適用于氣體燃料（天然氣、液化氣、煤氣等），徹底顛覆了以往用明火直接加熱的方式。其工作原理是：熱輻射發(fā)生器是將燃?xì)夂涂諝饩鶆蚧旌显跓彷椛浒l(fā)生器中，進行埋焰燃燒后完成熱能?(內(nèi)動能)轉(zhuǎn)換為輻射熱，在加熱過程中熱輻射能量在微孔輻射板上均勻釋放，并迅速滲透到被加熱體中，當(dāng)被加熱體升溫后，使整體加熱環(huán)境升溫。溫度越高，輻射越強（熱輻射定律的結(jié)論）。輻射越強，升溫越快，在加熱過程中形成了一個正反饋模式。熱輻射通過這種正反饋模式下的加熱過程，能夠使輻射熱傳遞熱量成為加熱過程的主體形式，使被加熱體迅速升溫。這就決定了采用熱輻射加熱溜槽時，加熱溫度高、升溫速度快（輻射熱傳熱速度大大高于溜槽體的散熱速度），在很短的時間內(nèi)完成加熱過程。所以具有節(jié)約能源的優(yōu)點。這就是本發(fā)明的核心內(nèi)容——熱輻射發(fā)生器。

可調(diào)機械平衡架的作用是支撐熱輻射發(fā)生器，該平衡架可根據(jù)現(xiàn)場溜槽情況調(diào)整熱輻射發(fā)生器的高度，并且有角度調(diào)整功能，如：平面角度的調(diào)整，可確保熱輻射發(fā)生器與溜槽水平接觸。位置角度調(diào)整，可使熱輻射發(fā)生器揚起不同角度，便于安裝和維修。高度的調(diào)整可適用現(xiàn)場不同的高度要求。

本發(fā)明的溜槽上的熱輻射加熱器包括：

A、混合噴氣裝置：由供燃?xì)夤?、混合燃燒器、空氣流量控制板、及管道連接件組成；或由燃?xì)夤?1)、燃?xì)饪刂魄蜷y(V)，混合燃燒器(2)，強制助燃風(fēng)管(P)，熱輻射發(fā)生器缸體(4)以及管道連接件組成；前者用于引射供風(fēng)式燃燒，后者用于強制供風(fēng)式燃燒。