專利名稱：帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及熔化設備，特別指生產(chǎn)低氧銅桿、銅帶等連鑄連軋系統(tǒng)的銅熔化 設備一種帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐。
背景技術：
陰極銅板熔化一般廠家均采用矩形反射式熔化爐，矩形反射式熔化爐能耗高，熱 利用率一般在20%左右，采用豎式熔化爐，熱利用率提高到50%以上另外，生產(chǎn)銅桿時，銅 桿內(nèi)氧含量無法控制，采用預混式燃燒系統(tǒng)后，固增加了 CO分析系統(tǒng)，能有效地控制氧含 量，保證了銅桿的質量矩形反射爐只適合于單爐生產(chǎn)，采用本套系統(tǒng)，能實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對背景技術中存在的缺點和問題加以改進和創(chuàng)新，提供一 種結構合理、熔化速度快、運行費用低的帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐。本實用新型的技術方案是構造一種包括沖天式豎爐、豎爐加料系統(tǒng)、保溫爐系統(tǒng)、 預混式燃燒系統(tǒng)、PLC控制在線自動取樣系統(tǒng)、一氧化碳連續(xù)式自動檢測系統(tǒng)和電氣控制部 份的熔化爐，其中豎爐爐體的一側設有帶運輸物料軌道的豎爐加料系統(tǒng)，豎爐爐體的另一側設置保 溫爐系統(tǒng)，且保溫爐系統(tǒng)進料口通過上流槽、扒渣槽與豎爐熔化室的出鋼口連接，保溫爐系 統(tǒng)的出料口將熔化后的物料經(jīng)下流槽輸送出爐；所述的預混式燃燒系統(tǒng)設置在豎爐熔化室處，包括空氣供應裝置、燃料供應裝置、 燃氣預混裝置和燃燒控制裝置，且預混式燃燒系統(tǒng)中的燒嘴有序的設置在熔化室的下部周 圍；所述的豎爐上部還設置有爐頂操作平臺。本實用新型的優(yōu)點及有益效果本實用新型是根據(jù)國內(nèi)低氧銅桿連鑄連軋生產(chǎn)的需要，吸收國外先進技術設計研 制的熔化設備，它采用液化石油氣、天然氣等清潔能源為燃料，連續(xù)不斷地將電解銅熔化成 低含氧量的銅水，是生產(chǎn)低氧銅桿、銅帶等連鑄連軋系統(tǒng)首選的銅熔化設備。本實用新型熔 化速度快，運行費用低，能長時間連續(xù)運轉，可靠性高，能滿足要求的工程服務，而且銅液的 氧含量穩(wěn)定，容易控制。本實用新型原料的選擇也非常靈活，基本原料是電解精煉陰極銅，可接受整張通 常用永久陰極種板法或溶劑萃取電積法生產(chǎn)的陰極銅板，還可直接接受熔化高品質的廢 銅，利用量可達20% (用于生產(chǎn)銅管及板帶鑄坯)。

圖1是本實用新型結構示意圖。圖2是本實用新型預混式燃燒系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施方式
由圖1、2可知，本實用新型包括沖天式豎爐A、豎爐加料系統(tǒng)B、保溫爐系統(tǒng)C、預混 式燃燒系統(tǒng)、PLC控制在線自動取樣系統(tǒng)、一氧化碳連續(xù)式自動檢測系統(tǒng)和電氣控制部份， 其中豎爐A爐體的一側設有帶運輸物料軌道的豎爐加料系統(tǒng)B，豎爐A爐體的另一側設 置保溫爐系統(tǒng)C，且保溫爐系統(tǒng)C進料口 17通過上流槽15、扒渣槽16與豎爐A熔化室的出 鋼口 14連接，保溫爐系統(tǒng)C的出料口 21將熔化后的物料經(jīng)下流槽22輸送出爐；所述的預混式燃燒系統(tǒng)設置在豎爐A熔化室處，包括空氣供應裝置、燃料供應裝 置、燃氣預混裝置32和燃燒控制裝置，且預混式燃燒系統(tǒng)中的燒嘴13有序的設置在熔化室 的下部周圍；所述的豎爐A上部還設置有爐頂操作平臺12。本實用新型所述的豎爐A包括爐底2、由熔化段下段3和熔化段上段5組成的熔 化室、防撞保護塊7、加料口 9、煙囪10、煙帽11、爐襯和冷卻風機，其中防撞保護塊7設置在 熔化室上部，加料口 9設在防撞保護塊7上方，加料口 9的上方還安裝有攝像機，煙囪10和 煙帽11設在爐體的頂部。所述的豎爐加料系統(tǒng)B包括加料斗1、上料機架下導軌6、上料機 架上導軌8、牽引鋼絲繩、卷揚機及上料電器控制部分，其中上料電器控制部分帶動導軌將 加料斗1內(nèi)的物料從地面送入加料口 9并傾倒至熔化室內(nèi)。所述的保溫爐系統(tǒng)C包括爐體 19、爐襯、爐門、進料口 17、出料口 21、滾輪、限位輪和可伸縮式油缸20及液壓站，其中爐體 19上還設置有保溫爐燃燒器18。所述的空氣供應裝置包括一臺多級高壓風機23和進風通 道，其中高壓風機23的進風口設置有控制進風量的空氣蝶閥24，進風通道還設置有電接點 風壓表25。所述的燃料供應裝置包括氣源和進氣通道，進氣通道上設置有關斷閥26和球閥 27，其中關斷閥26與一球閥27之間設置有燃氣低壓開關28，關斷閥26與另一球閥27之間 設置有燃氣高壓開關29。所述的燃氣預混裝置32連接空氣供應裝置和燃料供應裝置，燃氣 預混裝置設置的降壓閥和零位控制閥調(diào)控燃料壓力，再通過設置的混合器將燃料與空氣供 應裝置提供的空氣混合并送入燃燒控制裝置。所述的燃燒控制裝置包括防回火器30、手動 蝶閥31及燃燒器4，其中燃燒器4的端部設置燒嘴13。本實用新型的結構原理1、豎爐用途熔化陰極銅板或其它原料。爐底、爐身(熔化段下段3、熔化段上段5)由優(yōu)質鋼板和型鋼制作，爐底采用25mm 鋼板，中間用槽鋼加固，使整個爐底可以承受100噸電解銅板的重量而不變形；爐身(熔化 段下段3、熔化段上段5)用20mm鋼板圈成桶體，爐體內(nèi)貼一層硅酸鋁纖維毯，可大大降低爐 壁溫度，中間砌筑高鋁耐火磚，最內(nèi)層爐襯是直接觸火焰和銅水的，采用SiC磚砌筑，荷重 軟化溫度可達1700度，保證了爐襯的使用壽命。SiC磚采用純度大于80%的SiC混合特殊 的高溫粘接劑，經(jīng)壓機預先壓制成弧形磚，通過高溫焙燒，使SiC磚形成半燒結狀態(tài)，一方 面增加了 SiC磚的強度，便于運輸、搬運、砌筑，同時在砌筑完成后，通過第二次烘燒，使豎 爐內(nèi)襯形成一個堅固的整體，使整個爐襯的強度大為提高。爐體上部是銅塊或不銹鋼防撞保護塊7，防止在加料時銅板撞在爐襯上，引起爐襯 脫落破損甚至內(nèi)襯倒塌。[0023]加料口 9設計在豎爐的上方，這種加料方式可以使銅板從爐底一直堆放到爐體加 料口，延長了燒嘴燃燒后產(chǎn)生的煙氣與銅板的接觸時間，使銅板可最大限度地吸收煙氣余 熱，增加熱量的利用效率，節(jié)約燃料成本。經(jīng)實際使用證明，連續(xù)狀態(tài)下，每噸銅水的燃氣消 耗量小于65立方米(天然氣)或22立方米(液化氣)，僅為平爐的1/2-1/3。燒嘴13沿圓周設置在爐子底部，因而銅料在靠近爐底處熔化，較上部的銅料由燃 燒氣體預熱。熔融銅從出銅口流出爐外，該出銅口與爐床高度相同。隨著銅料的熔化，熔化 爐內(nèi)銅料向下移動，因此能連續(xù)供給熔化銅液。煙囪10為鋼制圓管，高于廠房屋頂3M，將燃燒產(chǎn)生的廢氣排出室外，煙囪上設有 防雨帽和避雷針，避雷針用扁鋼條接引入地，接地線在基礎上建施工時預埋，接地電阻小于 4Ω。本實用新型豎爐的特點1)完全預混燃燒系統(tǒng)；2)多重安全措施以保證安全操作，安全裝置在燃氣壓力過 高或過低，或燃燒風機故障時，立即切斷燃氣；3)更穩(wěn)定的火焰，從冷態(tài)開爐到出銅液約1 小時；4)更低的一氧化碳運行范圍，以便更好控制金屬質量和更高的熱效率；5)減少了 75% 控制點(少維護，更易控制);6)相同的空/燃比用于多個燒嘴；7)所有燃燒區(qū)域可自動采樣 分析，包括保溫爐、流槽、和鑄機澆包(用戶選用);8)更低的噪音；9)燒嘴磚和出銅口為預澆 鑄耐火材料，關鍵區(qū)域的耐火材料的使用壽命更長。本實用新型豎爐的規(guī)范
權利要求1.一種帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐，其特征在于包括沖天式豎爐(A)、 豎爐加料系統(tǒng)(B)、保溫爐系統(tǒng)(C)、預混式燃燒系統(tǒng)、PLC控制在線自動取樣系統(tǒng)、一氧化 碳連續(xù)式自動檢測系統(tǒng)和電氣控制部份，其中豎爐(A)爐體的一側設有帶運輸物料軌道的豎爐加料系統(tǒng)(B)，豎爐(A)爐體的另一側 設置保溫爐系統(tǒng)(C)，且保溫爐系統(tǒng)(C)進料口(17)通過上流槽(15)、扒渣槽(16)與豎爐 (A)熔化室的出鋼口(14)連接，保溫爐系統(tǒng)(C)的出料口(21)將熔化后的物料經(jīng)下流槽 (22)輸送出爐；所述的預混式燃燒系統(tǒng)設置在豎爐(A)熔化室處，包括空氣供應裝置、燃料供應裝置、 燃氣預混裝置(32)和燃燒控制裝置，且預混式燃燒系統(tǒng)中的燒嘴(13)有序的設置在熔化 室的下部周圍；所述的豎爐(A)上部還設置有爐頂操作平臺(12)。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐，其特征在于所述 的豎爐(A)包括爐底(2)、由熔化段下段(3)和熔化段上段(5)組成的熔化室、防撞保護塊 (7)、加料口(9)、煙囪(10)、煙帽(11)、爐襯和冷卻風機，其中防撞保護塊(7)設置在熔化室 上部，加料口(9)設在防撞保護塊(7)上方，加料口(9)的上方還安裝有攝像機，煙囪(10) 和煙帽(11)設在爐體的頂部。
3.根據(jù)權利要求1所述的帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐，其特征在于所述 的豎爐加料系統(tǒng)(B)包括加料斗(1)、上料機架下導軌(6)、上料機架上導軌(8)、牽引鋼絲 繩、卷揚機及上料電器控制部分，其中上料電器控制部分帶動導軌將加料斗(1)內(nèi)的物料從 地面送入加料口(9)并傾倒至熔化室內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1所述的帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐，其特征在于所述 的保溫爐系統(tǒng)(C)包括爐體(19)、爐襯、爐門、進料口(17)、出料口(21)、滾輪、限位輪和可 伸縮式油缸(20)及液壓站，其中爐體(19)上還設置有保溫爐燃燒器(18)。
5.根據(jù)權利要求1所述的帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐，其特征在于所述 的空氣供應裝置包括一臺多級高壓風機(23)和進風通道，其中高壓風機(23)的進風口設 置有控制進風量的空氣蝶閥(24)，進風通道還設置有電接點風壓表(25)。
6.根據(jù)權利要求1所述的帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐，其特征在于所述 的燃料供應裝置包括氣源和進氣通道，進氣通道上設置有關斷閥(26)和球閥(27)，其中關 斷閥(26)與一球閥(27)之間設置有燃氣低壓開關(28)，關斷閥(26)與另一球閥(27)之間 設置有燃氣高壓開關(29)。
7.根據(jù)權利要求1所述的帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐，其特征在于所述 的燃氣預混裝置(32)連接空氣供應裝置和燃料供應裝置，燃氣預混裝置設置的降壓閥和零 位控制閥調(diào)控燃料壓力，再通過設置的混合器將燃料與空氣供應裝置提供的空氣混合并送 入燃燒控制裝置。
8.根據(jù)權利要求1所述的帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐，其特征在于所述 的燃燒控制裝置包括防回火器(30)、手動蝶閥(31)及燃燒器(4)，其中燃燒器(4)的端部設 置燒嘴(13)。
專利摘要本實用新型涉及一種帶預混式燃燒系統(tǒng)的豎式高效節(jié)能熔銅爐。本實用新型包括沖天式豎爐、豎爐加料系統(tǒng)、保溫爐系統(tǒng)、預混式燃燒系統(tǒng)、PLC控制在線自動取樣系統(tǒng)、一氧化碳連續(xù)式自動檢測系統(tǒng)和電氣控制部份的熔化爐，其中豎爐爐體的一側設有帶運輸物料軌道的豎爐加料系統(tǒng)，豎爐爐體的另一側設置保溫爐系統(tǒng)；所述的預混式燃燒系統(tǒng)設置在豎爐熔化室處，包括空氣供應裝置、燃料供應裝置、燃氣預混裝置和燃燒控制裝置，且預混式燃燒系統(tǒng)中的燒嘴有序的設置在熔化室的下部周圍；所述的豎爐上部還設置有爐頂操作平臺。本實用新型熔化速度快，運行費用低，能長時間連續(xù)運轉，可靠性高，能滿足要求的工程服務，而且銅液的氧含量穩(wěn)定，容易控制。
文檔編號F27B1/10GK201787807SQ201020290179
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月13日 優(yōu)先權日2010年8月13日
發(fā)明者游述懷 申請人:游述懷