一種新型舊砂焙燒再生爐的制作方法
【專利摘要】本實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、燃燒機噴火口、一個管道式沸騰床、多個爐底排渣口和一個逆流式熱交換器，所述的管道式沸騰床由一排沸騰管道、一個主管道和沸騰床連接管組成，所述的沸騰管道設在爐底的上方，每個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出口；所述的爐底排渣口設在爐膛底的底部；所述的逆流式熱交換器設在廢氣通道上。本實用新型解決了熱脹冷縮的問題，延長了管道的壽命；由于爐膛底部開設多個排渣口，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的溫度，節省了燃料。
【專利說明】一種新型舊砂焙燒再生爐
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于鑄造用舊砂的焙燒再生設備，特別是涉及一種新型舊砂焙燒再生爐。
【背景技術】
[0002]鑄造用砂經過使用后，表面上粘連一層或多層有機物或其他混合物，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)經過10-20分鐘的燃燒和摩擦才能清理干凈，達到重新使用的要求。在資源日益緊張的情況下，舊砂的焙燒再生是必然趨勢。
[0003]目前國內已有舊砂焙燒再生爐，但同類設備存在如下問題:
[0004]1、沸騰床不耐用。沸騰床在人的固有思維中就是一個床一樣，下面是風箱，上面有風帽，在高壓風從風帽中吹出來時會使砂子沸騰起來。因為沸騰床在高溫下工作，熱脹冷縮量很大，經過反復加熱后容易開裂、變形。用碳化硅、不銹鋼都沒法解決這個問題。而且一旦損壞后維修非常困難、維修周期長、維修費用也很高。
[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出砂的。在第二種爐中，金屬顆粒會越來越多，最終導致大面積無法沸騰的后果。如果爐體制作時設有維修孔，可以在爐膛徹底冷卻后，工作人員進入爐內清渣。如果制作時沒有維修孔(特別是小型設備)，整個設備要進行破壞性維修。
[0006]3、設備運行費用過高。運行費用中最大的是燃燒費用，爐子本身的熱效率和燃燒物質的價格，決定燃燒費用的高低。有些廠的設備中沒有熱交換器或采用簡單熱交換的方式，熱源浪費太大，造成運行費用高。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備上使用，但因砂子的導熱性能差，熱交換面積受到限制，致使實際效果并不理想。利用燃燒廢氣是較好的方法。但很多都設計不合理，出現熱交換效率低或熱交換器壽命短等問題。
【發明內容】
[0007]本實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]為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[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、燃燒機噴火口 4，爐膛的周邊設有耐火磚爐體25，爐膛的上部設有與廢氣出口連通的廢氣通道4，其特征在于:還包括一個管道式沸騰床3、多個爐底排渣口 23和一個逆流式熱交換器1，所述的管道式沸騰床3由一排沸騰管道31、一個主管道32和沸騰床連接管33組成，所述的沸騰管道31設在爐底24的上方，每個沸騰管道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出口 17 ;所述的爐底排渣口 23設在爐膛底24的底部并與底部的耐火磚貫通，排渣口的下方設有排渣開關；所述的逆流式熱交換器I設在廢氣通道21上，高溫廢氣由爐膛向上經過逆流式熱交換器并預熱空氣，預熱空氣由上方通過逆流式熱交換器I向下方進入沸騰床連接管33。
[0010]所述的沸騰管道31的左右兩側分別設有一排噴氣孔311，每排噴氣孔均布，左右兩排孔錯為設置。
[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壁上設有沸騰管道孔28，每個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熱管19，熱交換箱體與熱交換箱體之間設有高溫廢氣層111，各層的空氣預熱管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連通空氣入口 11，最下層的熱交換箱體通過熱風出口 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的上下相鄰的兩個熱交換箱體之間通過連通管連通，連通管左右錯位設置，形成S形通道，預熱空氣經過S形通道進入沸騰床連接管中。
[0014]所述的沸騰床連接管33上設有伸縮節34。
[0015]工作原理:
[0016]用燃燒機對焙燒爐的爐膛進行加熱，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停留時間。爐膛內部的熱氣往外排出時經過逆流式熱交換器，對沸騰風進行加熱，廢氣自身溫度會下降。沸騰風由高壓風機打入熱交換器內部，經過熱交換的高溫、高壓的沸騰風從爐膛底部沸騰風管的小孔噴射出來，使爐膛內部的砂子處于沸騰狀態。在高溫爐膛內有足夠空氣的條件下，砂子表面的有機物會燃燒。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，達到砂子干凈的目的。
[0017]本實用新型的貢獻在于:
[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，經過熱交換的高壓熱風從小孔中噴射時達到讓砂子沸騰的效果。沸騰管道31在爐底的上方設置，其中一側穿過爐膛壁伸到爐體外側，這種設計的優點是解決了熱脹冷縮的問題，長度有變化時可以伸縮到爐體外面，設計簡單、成本低，如有損壞可以單獨更換管道，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，這些顆粒的比重遠大于砂子無法沸騰排出，經過一段時間使用后，使這些顆粒積累在爐膛內部，最終造成大面積砂子無法沸騰。在本設備中，爐膛底部開設多個排渣口，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，對沸騰風進行加熱，降低排出的廢氣的溫度，減低了對環境的污染，同時大幅度提高了提高沸騰風的溫度，提高了熱效率，節省了燃料。【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型其中一個實施例爐體上下向橫向剖開的示意圖。
[0022]圖2為本實用新型上述實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為其中一個實施例的逆流式熱交換器前側壁剖開的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0026]如圖1至圖5所示，本實用新型包括:爐膛2、爐膛底24、廢氣通道21、舊沙入口26、燃燒機噴火口 4，還包括一個管道式沸騰床3、多個爐底排渣口 23和一個逆流式熱交換器1，爐膛的周邊設有耐火磚爐體25，爐膛的上部設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、一個主管道32和沸騰床連接管33組成，所述的沸騰管道31設在爐底24的上方，每個沸騰管道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出口 17 ;所述的爐底排渣口 23設在爐膛底24的底部并與底部的耐火磚貫通，排渣口的下方設有排渣開關；所述的逆流式熱交換器I設在廢氣通道21上，高溫廢氣由爐膛向上經過逆流式熱交換器并預熱空氣，預熱空氣由上方通過逆流式熱交換器I向下方進入沸騰床連接管33。
[0027]所述的沸騰管道31的左右兩側分別設有一排噴氣孔311，每排噴氣孔均布，左右兩排孔錯為設置。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壁上設有沸騰管道孔28，每個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熱管19，本實施例每層的空氣預熱管19每行設有多個，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面，管道的另一端在熱交換箱體的下方外側面，這樣每個空氣預熱管可以通過爐膛排出的高溫廢氣，空氣預熱管將經過箱體內的空氣預熱，各箱體連通使預熱的空氣溫度更高。熱交換箱體與熱交換箱體之間設有高溫廢氣層111，各層的空氣預熱管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連通空氣入口 11，最下層的熱交換箱體通過熱風出口 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的右側設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，大幅度加長了預熱空氣的形成，使空氣溫度更高。在高壓風機6的作用下，預熱空氣經過S形通道進入沸騰床連接管中。所述的沸騰床連接管33上設有伸縮節34，可以適應沸騰床連接管33的熱脹冷縮。
[0029]本實用新型并不局限于所述的實施方法，在不超出權利要求的實用新型構思下，對于具有本實用新型所屬領域的基本知識的人員，可實施很多變形，這些變型也屬于本實用新型的范圍。
【權利要求】
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)、燃燒機噴火口(4)，爐膛的周邊設有耐火磚爐體(25)，爐膛的上部設有與廢氣出口連通的廢氣通道(4)，其特征在于:還包括一個管道式沸騰床(3)、多個爐底排渣口(23)和一個逆流式熱交換器(I)，所述的管道式沸騰床(3)由一排沸騰管道(31)、一個主管道(32)和沸騰床連接管(33)組成，所述的沸騰管道(31)設在爐底(24)的上方，每個沸騰管道(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出口(17);所述的爐底排渣口(23)設在爐膛底(24)的底部并與底部的耐火磚貫通，排渣口的下方設有排渣開關；所述的逆流式熱交換器(I)設在廢氣通道(21)上，高溫廢氣由爐膛向上經過逆流式熱交換器并預熱空氣，預熱空氣由上方通過逆流式熱交換器(I)向下方進入沸騰床連接管(33)。
2.根據權利要求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)的左右兩側分別設有一排噴氣孔(311)，每排噴氣孔均布，左右兩排孔錯為設置。
3.根據權利要求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壁上設有沸騰管道孔(28)，每個沸騰管道的端頭密封并穿過沸騰管道孔(28)伸到爐體外，在熱脹冷縮時沸騰管道沿沸騰管道孔伸縮，
4.根據權利要求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熱管(19)，熱交換箱體與熱交換箱體之間設有高溫廢氣層(111)，各層的空氣預熱管(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連通空氣入口(11)，最下層的熱交換箱體通過熱風出口(17)與沸騰床連接管(33)連通，每層熱交換箱體曲折連通。
5.根據權利要求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)的上下相鄰的兩個熱交換箱體之間通過連通管連通，連通管左右錯位設置，形成S形通道，預熱空氣經過S形通道進入沸騰床連接管中。
6.根據權利要求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)上設有伸縮節(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 優先權日:2013年11月20日
【發明者】張洪吉 申請人:張洪吉