專利名稱：燃氣紅外輻射加熱保溫爐的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于工業爐中的鋁合金熔液保溫爐。
技術背景鋁合金壓鑄、澆鑄行業需要一種對鋁液進行保溫的爐子，以往多 半使用坩鍋式保溫爐作為鋁合金熔液的保溫。眾所周知，熱量的傳遞 不外乎傳導、對流、輻射以及電磁渦流感應， 一般普通坩鍋爐的加熱 是由坩鍋外的燃燒器燃燒或電熱絲加熱，通過坩鍋壁來傳遞熱量的。 在此過程中，由于燃燒煙氣(電熱絲)和坩鍋壁的傳熱面積有限、煙氣 在坩鍋爐燃燒室的停留時間很短，還有坩鍋爐燃燒器在停止燃燒時， 為防止爐內高溫損壞燃燒器，燃燒器的風機繼續向爐內吹風，會導致 爐膛溫度下降，加上坩鍋爐燃燒爐膛向坩鍋壁的傳導熱阻。所以，實際熱能利用率非常低，其排煙溫度可達1000。C左右，按照過剩空氣系 數30%計算(槍式燃燒器的過剩空氣系數本身較高)，其排氣損失可達 60%，扣除爐壁及開口損失， 一般普通坩鍋爐的熱效率只能達到12%~ 18°/。左右，大量煙氣被白白浪費，因此，這種坩鍋式保溫爐在目前能 源費用高漲的時候實在是最不經濟的爐子。另外，普通坩鍋式保溫爐 所用的燃燒器故障率居高不下、維護成本高、坩鍋日常損壞，也是導 致坩鍋爐使用成本高的原因。為了提高燃氣保溫爐的熱效率，利用亮焰型平焰燃燒器直接加熱 鋁液的保溫爐應運而生，這種保溫爐使用抗鋁滲透澆注料為爐襯、用 平焰燃燒器直接輻射加熱鋁液，達到延長了爐子的事宜壽命、沒有坩 鍋消耗、熱效率也大大的提高了，但是，由于采用燃燒器直接加熱方 式，燃燒器的火焰面積還是有限、火焰面離開鋁液還有一定距離、燃 燒所需的空氣有較多過剩，最終導致鋁液表面被燒損氧化、爐子的熱
效率還有待進一步提高。因此，如何提高鋁合金保溫爐的能源利用率、擯棄使用成本較高 的普通型坩鍋爐保溫和火焰燃燒保溫形式的保溫爐已經成為該行業 提高經濟效益的重要措施。實用新型內容本實用新型的目的旨在提供一種加熱速度快、熱能轉化效率高、 空氣過剩系數低、能減低氧化物產生、維護方便且維護成本低的燃氣 紅外輻射加熱保溫爐，以克服現有技術存在的不足。為實現上述目的，本實用新型的燃氣紅外輻射加熱保溫爐，包括 爐體、爐蓋，爐體和爐蓋構成保溫室，爐體上具有與保溫室連通的投料室和出液室，其特征在于所述爐蓋上安裝有平面狀的燃氣紅外輻 射燃燒器。本實用新型的燃氣紅外輻射加熱保溫爐采用平面狀的燃氣紅外 輻射燃燒器可以將燃氣中的熱能大部分轉化成輻射能，對鋁液進行輻 射加熱，所以加熱效率比常規燃燒器進一步提高；燃氣紅外輻射燃燒 器是一個平面狀的物體，其與鋁液的加熱距離大大縮短、加熱室空間 也大大減小，從而達到提高保溫爐整體保溫效果和降低能耗的目的。 由于本燃燒系統使用空氣/燃氣預混合燃燒設計，燃燒時的過剩空氣 系數極低，一般可調節在0. 5%~2%之間，所以，其保溫加熱室內的含 氧量極低，大大降低了鋁合金熔液的氧化燒損。因此，本實用新型的 燃氣紅外輻射加熱保溫爐具有加熱速度快、熱能轉化效率高、空氣過剩系數低、能減低氧化物和能耗的優點。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明圖l為本實用新型的結構示意圖。 圖2為本實用新型的配管圖。
圖中1，爐體 2、爐蓋 3，保溫室 4，投料室 5,出液室 6，燃氣紅外輻射燃燒器 71，火焰檢測器 73，球閥 74,總電 磁閥75，燃氣壓力開關 76，天然氣高壓開關 77，空氣電磁閥 78,文丘里混合器 79，壓力表 710，球閥 711，過濾器 712，風才幾 713,點火變壓器 714 ，點火才奉 715，球閥 716，均壓閥 81，傳感器 811，熱電偶 812，非金屬保護管 82,溫控儀 83，變頻器 91，擋板 911，排氣口 92，擋板 921,排氣口具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的燃氣紅外輻射加熱保溫爐，包括爐體 l和爐蓋2，爐體1和爐蓋2構成了該保溫爐的保溫室3，在爐體l上 還設有與保溫室3連通的投料室4和出液室5。其中，爐體1的鋁液液面以下低溫區的爐襯采用硅酸鋁纖維板11 、 復合硅酸釣板12， 二者之間貼有熱反射膜13,爐體1的鋁液液面以 上高溫區的爐襯采用德國進口的超級納米絕熱板復合硅酸鈞板14和 復合硅酸釣板12, 二者之間也貼又熱反射膜13。在爐體1上部的爐蓋2上安裝有一個平面狀的燃氣紅外輻射燃燒 器6。如圖2所示，該燃氣紅外輻射燃燒器6的進氣口與文丘里混合 器78通過軟管相連接，與電磁閥、燃氣比例閥組成一個預混合燃氣 紅外燃燒裝置，文丘里混合器78 —進氣口與風機712相連通，另一 進氣口連通燃氣管道。紅外輻射(俗稱紅外線)是一種電磁波，它和可見光、紫外線、X 射線以及微波、無線電一樣，既具有波動性又具有粒子性，傳播速度 約為324m/s,可以在真空中傳播，也可以在介質中傳播，具有直射、 折射、反射、干涉、衍射等物理現象。紅外輻射的波長約為 0.75—1000um(比紅光波長要長，故稱為紅外線)。紅外線加熱具有加
熱速度快、熱能轉換效率高等優點，特別是通過文丘里混合器預混合 方式燃燒時，其空氣過剩系數極低，大大降低了爐內氧氣含量、減少 了氧化物(鋁渣)的產生。燃氣(如液化氣等)預混合后在一定條件 下進行無焰燃燒，燃后產生紅外輻射，可以滿足各種加熱的需要。爐蓋2和爐體1之間還設有氣缸驅動升降裝置(圖中未顯示)， 以方便用戶啟閉爐蓋2清掃爐內氧化物。結合圖1和圖2，爐體1的控制系統中設置兩套溫控系統，溫控 系統包括傳感器81、溫控儀82和變頻器83，傳感器81電連接到溫 控儀82上，溫控儀82再電連接變頻器83，變頻器83電連接到風機 84上，其中"^殳在出液室5內的傳感器81由熱電偶811和套在熱電偶 811上的非金屬保護管812構成，對出液室5內鋁液溫度進行測量， 將測量得到的信號傳遞給溫控儀82，由溫控儀82輸出標準信號直接 控制變頻器83調節風機風量，從而對鋁液溫度進行控制；設在保溫 室3內傳感器81只有熱電偶811構成，用于對保溫室3內的氣氛溫 度進行測量，同樣，將測量得到的信號傳遞給溫控儀82，由溫控儀 82輸出標準信號直接控制變頻器83調節風機712風量，以防止鋁液 溫度過低時，燃燒器長期大火使的爐蓋2上的溫度過高，既造成耐火 材料損壞和加熱室鋁液因溫度過高而增加氧化燒損。這種風機擯棄了 傳統的伺服馬達力。電動碟閥調節風量的模式，而使用了溫控儀輸出標 準信號直接控制變頻器的控制模式，在提高控制線性度的前提下，又 節約了風機的電能。另夕卜，在投料室4和保溫室3以及出液室5和保溫室之間擋板91 、 92上的鋁液液面以上位置各開有一個排氣口 911、 921，這樣，保溫 室內燃燒后的高溫煙氣就可以從這兩個排氣口 911、 921排出，對投 料室4的耐火材料進行預熱，防止投料室4內鋁液的凍結，從排氣口 921排出的高溫低氧煙氣，覆蓋在出液室5內鋁';^4面，這樣就可以 有效減少出液室5內鋁液液面的氧化燒損。在通過上述多項技術的改進以后的燃氣紅外輻射加熱保溫爐，經
實際測量表明爐壁平均溫升在25。C以下( 一般坩堝爐在6(TC左右)， 燃氣消耗(以天然氣1000Kg爐子為例)45立方/噸鋁每天( 一般坩堝 爐在260立方/噸鋁每天)，鋁液氧化燒損5Kg/月(一般燃氣平焰加熱 保溫爐40 Kg/月)，可見這種爐子的優越性能可以完全取代傳統的坩 堝爐和火焰燃燒保溫形式的保溫爐并且具有具有加熱速度快、熱能轉 化效率高、空氣過剩系數低、能減低氧化物和能耗，維護方便和維護 成本低的優點。
權利要求1、一種燃氣紅外輻射加熱保溫爐，包括爐體、爐蓋，爐體和爐蓋構成保溫室，爐體上具有與保溫室連通的投料室和出液室，其特征在于所述爐蓋上安裝有平面狀的燃氣紅外輻射燃燒器。
2、 根據權利要求1所述的燃氣紅外輻射加熱保溫爐，其特征在 于所述燃氣紅外輻射燃燒器的進氣口與文丘里混合器的出氣口通過 軟管相連接，文丘里混合器一進氣口與風機相連通，另一進氣口連通 燃氣管道。
3、 根據權利要求l所述的燃氣紅外,加熱保溫爐，其特征在 于所述爐蓋和爐體之間設有氣缸驅動升降裝置。
4、 根據權利要求l所述的燃氣紅外輻射加熱保溫爐，其特征在 于所述出液室和保溫室內各設有一傳感器，兩傳感器分別電連接一 溫控儀，兩溫控儀再經過變頻器電連接風機。
5、 根據權利要求l所述的燃氣紅外輻射加熱保溫爐，其特征在于所述投料室和保溫室之間的擋板上的鋁液液面以上位置開有排氣 o 。
6、 根據權利要求l所述的燃氣紅外輻射加熱保溫爐，其特征在 于所述出液室和保溫室之間擋板上的鋁液液面以上位置開有排氣 n 。
7、 根據權利要求l所述的燃氣紅外輻射加熱保溫爐，其特征在 于所述爐體的鋁液液面以下低溫區的爐襯采用硅酸鋁纖維板和復合 硅酸鋅板，爐體的鋁液液面以上高溫區的爐襯采用超級納米絕熱板復 合硅酸鈞板和復合硅酸釣板，硅酸鋁纖維板和復合硅酸4丐板之間以及 超級納米絕熱板復合硅酸鉀板和復合硅酸釣板之間貼有熱反射膜。
專利摘要本實用新型公開了一種燃氣紅外輻射加熱鋁合金熔液保溫爐，包括爐體、爐蓋，爐體和爐蓋構成保溫室，爐體上具有與保溫室連通的投料室和出液室，其特征在于所述爐蓋上安裝有平面狀的燃氣紅外輻射燃燒器。該燃氣紅外輻射加熱保溫爐具有加熱速度快、熱能轉化效率高、空氣過剩系數低、能減低氧化物和能耗的優點。
文檔編號F27B14/00GK201016554SQ20072006719
公開日2008年2月6日 申請日期2007年2月9日 優先權日2007年2月9日
發明者劉榮章 申請人:劉榮章