一種新型舊砂焙燒再生爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型舊砂焙燒再生爐，包括：爐膛、爐膛底、廢氣通道、舊砂入口、燃燒機(jī)噴火口、一個(gè)管道式沸騰床、多個(gè)爐底排渣口和一個(gè)逆流式熱交換器，所述的管道式沸騰床由一排沸騰管道、一個(gè)主管道和沸騰床連接管組成，所述的沸騰管道設(shè)在爐底的上方，每個(gè)沸騰管道上鉆有噴氣孔，一排沸騰管道的其中一端與主管道連通，主管道通過沸騰床連接管連通逆流式熱交換器的熱風(fēng)出口；所述的爐底排渣口設(shè)在爐膛底的底部；所述的逆流式熱交換器設(shè)在廢氣通道上。本實(shí)用新型解決了熱脹冷縮的問題，延長了管道的壽命；由于爐膛底部開設(shè)多個(gè)排渣口，可以定期排出沉到底部的金屬顆粒；逆流式熱交換器大幅度提高了提高沸騰風(fēng)的溫度，節(jié)省了燃料。
【專利說明】一種新型舊砂焙燒再生爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于鑄造用舊砂的焙燒再生設(shè)備，特別是涉及一種新型舊砂焙燒再生爐。
【背景技術(shù)】
[0002]鑄造用砂經(jīng)過使用后，表面上粘連一層或多層有機(jī)物或其他混合物，如覆膜砂中未燃燒干凈的樹脂和碳化物，樹脂砂中樹脂和碳化物，還有潮模砂中煤粉、淀粉和粘土的混合物等。這些物質(zhì)用簡單的物理方法很難消除干凈，最好的方法就是用焙燒爐在高溫下(700°C以上)經(jīng)過10-20分鐘的燃燒和摩擦才能清理干凈，達(dá)到重新使用的要求。在資源日益緊張的情況下，舊砂的焙燒再生是必然趨勢。
[0003]目前國內(nèi)已有舊砂焙燒再生爐，但同類設(shè)備存在如下問題:
[0004]1、沸騰床不耐用。沸騰床在人的固有思維中就是一個(gè)床一樣，下面是風(fēng)箱，上面有風(fēng)帽，在高壓風(fēng)從風(fēng)帽中吹出來時(shí)會使砂子沸騰起來。因?yàn)榉序v床在高溫下工作，熱脹冷縮量很大，經(jīng)過反復(fù)加熱后容易開裂、變形。用碳化硅、不銹鋼都沒法解決這個(gè)問題。而且一旦損壞后維修非常困難、維修周期長、維修費(fèi)用也很高。
[0005]2，金屬渣難以清理。舊砂中難免含有金屬顆粒，這種金屬顆粒進(jìn)入爐體后無法沸騰排出，有些焙燒爐是底部出砂，但更多的焙燒爐是水平沸騰移動(dòng)出砂的。在第二種爐中，金屬顆粒會越來越多，最終導(dǎo)致大面積無法沸騰的后果。如果爐體制作時(shí)設(shè)有維修孔，可以在爐膛徹底冷卻后，工作人員進(jìn)入爐內(nèi)清渣。如果制作時(shí)沒有維修孔(特別是小型設(shè)備)，整個(gè)設(shè)備要進(jìn)行破壞性維修。
[0006]3、設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用過高。運(yùn)行費(fèi)用中最大的是燃燒費(fèi)用，爐子本身的熱效率和燃燒物質(zhì)的價(jià)格，決定燃燒費(fèi)用的高低。有些廠的設(shè)備中沒有熱交換器或采用簡單熱交換的方式，熱源浪費(fèi)太大，造成運(yùn)行費(fèi)用高。一般使用的熱交換方式有兩種，一是利用燃燒廢氣，二是利用排出的熱砂。第二種方法通常在底部出砂方式的設(shè)備上使用，但因砂子的導(dǎo)熱性能差，熱交換面積受到限制，致使實(shí)際效果并不理想。利用燃燒廢氣是較好的方法。但很多都設(shè)計(jì)不合理，出現(xiàn)熱交換效率低或熱交換器壽命短等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的就是針對上述問題，提供一種新型舊砂焙燒再生爐。
[0008]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種新型舊砂焙燒再生爐，包括:爐膛2、爐膛底24、廢氣通道21、舊沙入口 26、燃燒機(jī)噴火口 4，爐膛的周邊設(shè)有耐火磚爐體25，爐膛的上部設(shè)有與廢氣出口連通的廢氣通道4，其特征在于:還包括一個(gè)管道式沸騰床3、多個(gè)爐底排渣口 23和一個(gè)逆流式熱交換器1，所述的管道式沸騰床3由一排沸騰管道31、一個(gè)主管道32和沸騰床連接管33組成，所述的沸騰管道31設(shè)在爐底24的上方，每個(gè)沸騰管道31上每隔一段距離鉆有噴氣孔311，一排沸騰管道的其中一端與主管道32連通，主管道通過沸騰床連接管33連通逆流式熱交換器的熱風(fēng)出口 17 ;所述的爐底排渣口 23設(shè)在爐膛底24的底部并與底部的耐火磚貫通，排渣口的下方設(shè)有排渣開關(guān)；所述的逆流式熱交換器I設(shè)在廢氣通道21上，高溫廢氣由爐膛向上經(jīng)過逆流式熱交換器并預(yù)熱空氣，預(yù)熱空氣由上方通過逆流式熱交換器I向下方進(jìn)入沸騰床連接管33。
[0010]所述的沸騰管道31的左右兩側(cè)分別設(shè)有一排噴氣孔311，每排噴氣孔均布，左右兩排孔錯(cuò)為設(shè)置。
[0011]所述的沸騰管道31的一端與主管道連通32，另一端的每根沸騰管道31的軸線延長線上的爐膛側(cè)壁上設(shè)有沸騰管道孔28，每個(gè)沸騰管道的端頭密封并穿過沸騰管道孔28伸到爐體外，在熱脹冷縮時(shí)沸騰管道沿沸騰管道孔伸縮，
[0012]所述的逆流式熱交換器I包括多層熱交換箱體，每層熱交換箱體上排列有多組穿過上下向箱體的空氣預(yù)熱管19，熱交換箱體與熱交換箱體之間設(shè)有高溫廢氣層111，各層的空氣預(yù)熱管19通過高溫廢氣層向上排出；所述的熱交換箱體最上層的熱交換箱體的其中一側(cè)連通空氣入口 11，最下層的熱交換箱體通過熱風(fēng)出口 17與沸騰床連接管33連通，每層熱交換箱體曲折連通。
[0013]所述的逆流式熱交換器I的上下相鄰的兩個(gè)熱交換箱體之間通過連通管連通，連通管左右錯(cuò)位設(shè)置，形成S形通道，預(yù)熱空氣經(jīng)過S形通道進(jìn)入沸騰床連接管中。
[0014]所述的沸騰床連接管33上設(shè)有伸縮節(jié)34。
[0015]工作原理:
[0016]用燃燒機(jī)對焙燒爐的爐膛進(jìn)行加熱，加熱到指定溫度(750°C以上)后，從爐膛后部均勻加入舊砂。舊砂的加入速度和爐膛的容量決定砂子在爐膛內(nèi)停留時(shí)間。爐膛內(nèi)部的熱氣往外排出時(shí)經(jīng)過逆流式熱交換器，對沸騰風(fēng)進(jìn)行加熱，廢氣自身溫度會下降。沸騰風(fēng)由高壓風(fēng)機(jī)打入熱交換器內(nèi)部，經(jīng)過熱交換的高溫、高壓的沸騰風(fēng)從爐膛底部沸騰風(fēng)管的小孔噴射出來，使?fàn)t膛內(nèi)部的砂子處于沸騰狀態(tài)。在高溫爐膛內(nèi)有足夠空氣的條件下，砂子表面的有機(jī)物會燃燒。由于砂子在沸騰中相互摩擦，使高溫下變得脆弱的粘著物脫落，達(dá)到砂子干凈的目的。
[0017]本實(shí)用新型的貢獻(xiàn)在于:
[0018]1、提供了一種管道式沸騰床，因管道上水平方向有很多小孔，經(jīng)過熱交換的高壓熱風(fēng)從小孔中噴射時(shí)達(dá)到讓砂子沸騰的效果。沸騰管道31在爐底的上方設(shè)置，其中一側(cè)穿過爐膛壁伸到爐體外側(cè)，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是解決了熱脹冷縮的問題，長度有變化時(shí)可以伸縮到爐體外面，設(shè)計(jì)簡單、成本低，如有損壞可以單獨(dú)更換管道，不用破壞爐體，大大延長了管道的壽命。
[0019]2、爐底排渣口:因焙燒的是鑄造用舊砂，在其中難免有一些金屬顆粒，這些顆粒的比重遠(yuǎn)大于砂子無法沸騰排出，經(jīng)過一段時(shí)間使用后，使這些顆粒積累在爐膛內(nèi)部，最終造成大面積砂子無法沸騰。在本設(shè)備中，爐膛底部開設(shè)多個(gè)排渣口，可以定期排出沉到底部的金屬顆粒。
[0020]3、逆流式熱交換器:在爐膛的出氣孔上方裝有逆流式熱交換器，對沸騰風(fēng)進(jìn)行加熱，降低排出的廢氣的溫度，減低了對環(huán)境的污染，同時(shí)大幅度提高了提高沸騰風(fēng)的溫度，提高了熱效率，節(jié)省了燃料?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型其中一個(gè)實(shí)施例爐體上下向橫向剖開的示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型上述實(shí)施例爐體上下向縱向剖開的示意圖。
[0023]圖3為從沸騰管道的水平面處剖開的示意圖。
[0024]圖4為圖2的A處的局部放大的示意圖。
[0025]圖5為其中一個(gè)實(shí)施例的逆流式熱交換器前側(cè)壁剖開的立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型包括:爐膛2、爐膛底24、廢氣通道21、舊沙入口26、燃燒機(jī)噴火口 4，還包括一個(gè)管道式沸騰床3、多個(gè)爐底排渣口 23和一個(gè)逆流式熱交換器1，爐膛的周邊設(shè)有耐火磚爐體25，爐膛的上部設(shè)有與廢氣出口連通的廢氣通道4，所述的管道式沸騰床3由一排沸騰管道31、一個(gè)主管道32和沸騰床連接管33組成，所述的沸騰管道31設(shè)在爐底24的上方，每個(gè)沸騰管道31上每隔一段距離鉆有噴氣孔311，一排沸騰管道的其中一端與主管道32連通，主管道通過沸騰床連接管33連通逆流式熱交換器的熱風(fēng)出口 17 ;所述的爐底排渣口 23設(shè)在爐膛底24的底部并與底部的耐火磚貫通，排渣口的下方設(shè)有排渣開關(guān)；所述的逆流式熱交換器I設(shè)在廢氣通道21上，高溫廢氣由爐膛向上經(jīng)過逆流式熱交換器并預(yù)熱空氣，預(yù)熱空氣由上方通過逆流式熱交換器I向下方進(jìn)入沸騰床連接管33。
[0027]所述的沸騰管道31的左右兩側(cè)分別設(shè)有一排噴氣孔311，每排噴氣孔均布，左右兩排孔錯(cuò)為設(shè)置。所述的沸騰管道31的一端與主管道連通32，另一端的每根沸騰管道31的軸線延長線上的爐膛側(cè)壁上設(shè)有沸騰管道孔28，每個(gè)沸騰管道的端頭密封并穿過沸騰管道孔28伸到爐體外，在熱脹冷縮時(shí)沸騰管道沿沸騰管道孔伸縮。
[0028]如圖5所示，所述的逆流式熱交換器I包括多層熱交換箱體，本實(shí)施例包括最上層熱交換箱體11、第二層熱交換箱體13、第三層熱交換箱體16和第四層熱交換箱體18，各層熱交換箱體上下向排列，每層熱交換箱體上排列有多組穿過上下向箱體的空氣預(yù)熱管19，本實(shí)施例每層的空氣預(yù)熱管19每行設(shè)有多個(gè)，并排列多行，管道上下向穿過箱體，管道的其中一端在熱交換箱體的上方外側(cè)面，管道的另一端在熱交換箱體的下方外側(cè)面，這樣每個(gè)空氣預(yù)熱管可以通過爐膛排出的高溫廢氣，空氣預(yù)熱管將經(jīng)過箱體內(nèi)的空氣預(yù)熱，各箱體連通使預(yù)熱的空氣溫度更高。熱交換箱體與熱交換箱體之間設(shè)有高溫廢氣層111，各層的空氣預(yù)熱管19通過高溫廢氣層向上排出；所述的熱交換箱體最上層的熱交換箱體的其中一側(cè)連通空氣入口 11，最下層的熱交換箱體通過熱風(fēng)出口 17與沸騰床連接管33連通，每層熱交換箱體曲折連通，如圖5所示，最上層熱交換箱體11的右側(cè)設(shè)有連通第二層熱交換箱體一二層連接管112，第二層熱交換箱體13與第三層熱交換箱體16之間的左側(cè)通過二三層連接管15連通，第三層熱交換箱體16與第四層熱交換箱體18之間的右側(cè)通過三四層連接管110連通，該連通的箱體形成S形通道，大幅度加長了預(yù)熱空氣的形成，使空氣溫度更高。在高壓風(fēng)機(jī)6的作用下，預(yù)熱空氣經(jīng)過S形通道進(jìn)入沸騰床連接管中。所述的沸騰床連接管33上設(shè)有伸縮節(jié)34，可以適應(yīng)沸騰床連接管33的熱脹冷縮。
[0029]本實(shí)用新型并不局限于所述的實(shí)施方法，在不超出權(quán)利要求的實(shí)用新型構(gòu)思下，對于具有本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的基本知識的人員，可實(shí)施很多變形，這些變型也屬于本實(shí)用新型的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型舊砂焙燒再生爐，包括:爐膛(2)、爐膛底(24)、廢氣通道(21)、舊沙入口(26)、燃燒機(jī)噴火口(4)，爐膛的周邊設(shè)有耐火磚爐體(25)，爐膛的上部設(shè)有與廢氣出口連通的廢氣通道(4)，其特征在于:還包括一個(gè)管道式沸騰床(3)、多個(gè)爐底排渣口(23)和一個(gè)逆流式熱交換器(I)，所述的管道式沸騰床(3)由一排沸騰管道(31)、一個(gè)主管道(32)和沸騰床連接管(33)組成，所述的沸騰管道(31)設(shè)在爐底(24)的上方，每個(gè)沸騰管道(31)上每隔一段距離鉆有噴氣孔(311)，一排沸騰管道的其中一端與主管道(32)連通，主管道通過沸騰床連接管(33)連通逆流式熱交換器的熱風(fēng)出口(17);所述的爐底排渣口(23)設(shè)在爐膛底(24)的底部并與底部的耐火磚貫通，排渣口的下方設(shè)有排渣開關(guān)；所述的逆流式熱交換器(I)設(shè)在廢氣通道(21)上，高溫廢氣由爐膛向上經(jīng)過逆流式熱交換器并預(yù)熱空氣，預(yù)熱空氣由上方通過逆流式熱交換器(I)向下方進(jìn)入沸騰床連接管(33)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型舊砂焙燒再生爐，其特征在于:所述的沸騰管道(31)的左右兩側(cè)分別設(shè)有一排噴氣孔(311)，每排噴氣孔均布，左右兩排孔錯(cuò)為設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型舊砂焙燒再生爐，其特征在于:所述的沸騰管道(31)的一端與主管道連通(32)，另一端的每根沸騰管道(31)的軸線延長線上的爐膛側(cè)壁上設(shè)有沸騰管道孔(28)，每個(gè)沸騰管道的端頭密封并穿過沸騰管道孔(28)伸到爐體外，在熱脹冷縮時(shí)沸騰管道沿沸騰管道孔伸縮，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型舊砂焙燒再生爐，其特征在于:所述的逆流式熱交換器(I)包括多層熱交換箱體，每層熱交換箱體上排列有多組穿過上下向箱體的空氣預(yù)熱管(19)，熱交換箱體與熱交換箱體之間設(shè)有高溫廢氣層(111)，各層的空氣預(yù)熱管(19)通過高溫廢氣層向上排出；所述的熱交換箱體最上層的熱交換箱體的其中一側(cè)連通空氣入口(11)，最下層的熱交換箱體通過熱風(fēng)出口(17)與沸騰床連接管(33)連通，每層熱交換箱體曲折連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型舊砂焙燒再生爐，其特征在于:所述的逆流式熱交換器(I)的上下相鄰的兩個(gè)熱交換箱體之間通過連通管連通，連通管左右錯(cuò)位設(shè)置，形成S形通道，預(yù)熱空氣經(jīng)過S形通道進(jìn)入沸騰床連接管中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型舊砂焙燒再生爐，其特征在于:所述的沸騰床連接管(33)上設(shè)有伸縮節(jié)(34)。
【文檔編號】B22C5/00GK203664589SQ201320735149
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】張洪吉 申請人:張洪吉