專利名稱：高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，廣泛應(yīng)用于陶瓷、化工、石墨負(fù)極材料等燒結(jié)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電隧道窯爐基本結(jié)構(gòu)都是從一端進(jìn)入，分溫區(qū)加熱、燒結(jié)，從另一段推出，經(jīng)空氣冷卻，回到起點(diǎn)入口處。請(qǐng)參閱圖I所示，包括爐體2、循環(huán)通道(電隧道3、后橫向通道4、縱向通道5、前橫向通道6)以及分別設(shè)置在四個(gè)循環(huán)通道四角的主推裝置7、后橫推裝置8、縱推裝置9和前橫推裝置10，并在隧道內(nèi)裝有推板11，使用時(shí)，工件從爐體2的入口一端(進(jìn)口段I)在主推裝置7推動(dòng)下進(jìn)入電隧道3內(nèi)，分溫區(qū)加熱燒結(jié)，從另一端推出，然后在后橫推裝置8、縱推裝置9和前橫推裝置10的推動(dòng)下，依次通過后橫向通道4、縱向通道5、前橫向通道6進(jìn)行空氣冷卻，回到爐體2的入口處。這種方式的缺點(diǎn)是耗能大，電加熱窯爐的功率一般都較大，小型的lOOkw，大型的數(shù)千kw，而所有的熱功率在對(duì)工件或材料加熱后，全部釋放到空氣中造成極大浪費(fèi)，并增加廠房內(nèi)的排熱設(shè)施的功耗。鑒于現(xiàn)有電加熱窯爐的缺陷，發(fā)明人經(jīng)過多次的設(shè)計(jì)改進(jìn)、資料查詢，設(shè)計(jì)出本發(fā)明全自動(dòng)高效節(jié)能電隧道爐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有電加熱窯爐耗能大的難題，節(jié)約電能，使燒結(jié)中的電能成本下降。為達(dá)以上目的，本發(fā)明提供一種高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，包括爐體以及由進(jìn)縱向通道、后橫向通道、出縱向通道與前橫向通道依次連接構(gòu)成的循環(huán)通道，在循環(huán)通道的四角分別設(shè)有主推裝置、后橫推裝置、縱推裝置及前橫推裝置，其中所述爐體的進(jìn)口和出口合并為一體，為一出入口，所述后橫向通道、進(jìn)縱向通道及出縱向通道都設(shè)在爐體內(nèi)，并且進(jìn)縱向通道與出縱向通道相鄰設(shè)置并且相互連通。所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其中，該爐體內(nèi)部沿進(jìn)縱向通道的長度方向分為余熱回收區(qū)、換熱區(qū)及高溫加熱區(qū)，爐體內(nèi)部靠近出入口一端為余熱回收區(qū)，爐體內(nèi)部遠(yuǎn)離出入口一端為高溫加熱區(qū)，在余熱回收區(qū)及高溫加熱區(qū)中間為換熱區(qū)。所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其中，在余熱回收區(qū)的進(jìn)縱向通道與出縱向通道上方和側(cè)面架有多個(gè)翅片管，該多個(gè)翹片管內(nèi)裝有循環(huán)水。所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其中在該多個(gè)翅片管外側(cè)設(shè)有空心的不銹鋼水套，該不銹鋼水套內(nèi)裝有循環(huán)水。所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其中，該翅片管和不銹鋼水套均有一定角度傾斜，循環(huán)水能夠自然循環(huán)。所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其中，該高溫區(qū)上下都設(shè)有加熱元件，該高溫區(qū)內(nèi)采用上下加熱的方式。
所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其中，在換熱區(qū)的上方和兩側(cè)設(shè)有加大的空間。所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其中，在換熱區(qū)靠近高溫區(qū)的一段內(nèi)，所述進(jìn)縱向通道與出縱向通道中間設(shè)一隔熱墻。本發(fā)明的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，充分采用各種方式將工件加熱后再釋放的能量回收利用，可大大減少熱量損失，能量利用率高，節(jié)約電能，另外本發(fā)明相比普通電隧道爐的占地面積少。該結(jié)構(gòu)的電爐不僅適合于石墨類材料，對(duì)氧化鋯粉、氧化鈷、三元材料、電池材料等行業(yè)的燒結(jié)產(chǎn)品，對(duì)各行業(yè)用的電隧道爐均有廣泛的適用性，節(jié)約電能可提高到至少40% 50%以上，使燒結(jié)中最主要的電能成本大幅下降，對(duì)全國各行業(yè)的節(jié)能降耗，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為余熱回收區(qū)的截面示意圖；圖3A為圖3的局部放大圖；圖4為換熱區(qū)的截面示意圖；圖4A為圖4的局部放大圖；圖5為高溫加熱區(qū)的截面示意圖。圖5A為圖5的局部放大圖；附圖標(biāo)記說明現(xiàn)有技術(shù)1_進(jìn)口段；2-爐體；3_電加熱隧道；4_后橫向通道；5_縱向通道；6-前橫向通道'7-主推裝置；8_后橫推裝置；9_縱推裝置；10_前橫推裝置；11_推板；12_控制柜；本發(fā)明1-出入口 ；2_爐體；3進(jìn)縱向通道；4-后橫向通道；5-出縱向通道；6-前橫向通道；7_主推裝置；8_后橫推裝置；9_縱推裝置；10_前橫推裝置；11_推板；12_隔熱墻；13-翅片管；14_不銹鋼水套；L-爐體長度；L1-余熱回收區(qū)；L2-換熱區(qū)；L3-高溫加熱區(qū)。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖2所示,為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖,該高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐包括爐體2以及由進(jìn)縱向通道3、后橫向通道4、出縱向通道5與前橫向通道6依次連接構(gòu)成的循環(huán)通道，在循環(huán)通道的四角分別設(shè)置主推裝置7、后橫推裝置8、縱推裝置9和前橫推裝置10，該爐體2的進(jìn)口和出口合并為一體，為出入口 1，后橫向通道4、進(jìn)縱向通道3及出縱向通道5都設(shè)在爐體內(nèi)，并且進(jìn)縱向通道3與出縱向通道5相鄰設(shè)置并且相互連通。循環(huán)通道內(nèi)設(shè)有推板11，推板上放置多個(gè)工件，工件呈一定間隙排列。本發(fā)明高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，見圖2所示其爐體2內(nèi)部分為余熱回收區(qū)LI、換熱區(qū)L2、高溫加熱區(qū)L3，爐體2靠近出入口 I 一端為余熱回收區(qū)L 1，爐體2遠(yuǎn)離出入口一端為高溫加熱區(qū)L3，在余熱回收區(qū)LI及高溫加熱區(qū)L3中間為換熱區(qū)L2。
再請(qǐng)參閱圖3到圖5A，分別為余熱回收區(qū)LI、換熱區(qū)L2、高溫加熱區(qū)L3的截面示意圖及其局部放大圖。在高溫加熱區(qū)L3內(nèi)，該區(qū)上部空間較小，該高溫加熱區(qū)L3上下都設(shè)有加熱元件，采用上下加熱的方式，能使加熱更均勻。 工件在高溫加熱區(qū)L3加熱燒結(jié)完后，進(jìn)入到換熱區(qū)L2，在整個(gè)換熱區(qū)L2的上方及兩側(cè)設(shè)有加大的空間，熱量可通過該加大的空間進(jìn)行熱交換；在剛出高溫區(qū)的一段換熱區(qū)L2內(nèi)，進(jìn)和出雙向中間加裝略高于工件的輕質(zhì)隔熱墻12，目的是減少進(jìn)入方向靠路中線一側(cè)的工件接受直接熱輻射過多，升溫過快和出方向靠中線一側(cè)因直接熱輻射降溫過快。
在余熱回收區(qū)LI內(nèi)，工件上方和側(cè)面架有多個(gè)翅片管13，管內(nèi)通有循環(huán)水，將工件的熱量交換到循環(huán)水中。在多個(gè)翅片管13外側(cè)設(shè)有不銹鋼水套14，該不銹鋼水套14為空心的，也內(nèi)通循環(huán)水，可再次吸收該翅片管13未完全吸收的熱量；另外翅片管13和不銹鋼水套14，均有一定角度傾斜，并且與水箱連接的管道同樣有一定角度，這樣，循環(huán)水可自然循環(huán)冷卻，也可加裝水泵提高效率。下面再就本發(fā)明的整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程詳細(xì)敘述如下工件從出入口 I在主推裝置7推動(dòng)下進(jìn)入進(jìn)縱向通道3內(nèi)，經(jīng)過余熱回收區(qū)LI、換熱區(qū)L2，然后進(jìn)入到高溫加熱區(qū)L3進(jìn)行加熱燒結(jié)，然后在后橫推裝置8、縱推裝置9和前橫推裝置10的推動(dòng)下，依次通過后橫向通道4、出縱向通道5、前橫向通道6，回到爐體2的出入口 I處。在此過程中，從高溫加熱區(qū)L3加熱后的工件，進(jìn)入到換熱區(qū)L2和余熱回收區(qū)LI，利用直接熱輻射和空氣自循環(huán)導(dǎo)熱對(duì)工件進(jìn)行冷卻；同時(shí)，從進(jìn)縱向通道3進(jìn)入到爐體2內(nèi)的待燒工件在經(jīng)過余熱回收區(qū)LI、換熱區(qū)L2時(shí)，受到從高溫加熱區(qū)L3出來的工件散發(fā)的熱量而進(jìn)行預(yù)熱；推板11上的工件間留有一定的空間距離，使得放熱和吸熱都更容易，工件熱交換相對(duì)更均勻。在余熱回收區(qū)LI，上方和側(cè)面的翅片管13及翅片管13外的不銹鋼水套14，都通有循環(huán)水，再次充分吸收已釋放一部分熱量的工件的余熱，將工件的熱量交換到循環(huán)水中。并且由于翅片管13和不銹鋼水套14的存在使得余熱回收區(qū)LI和出入口 I的溫度被壓低，可降低員工的工作環(huán)境溫度。該電隧道爐的整體結(jié)構(gòu)采用全自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)形式，采用PLC程序控制，變頻器調(diào)速控制，溫控采用可控硅，全面節(jié)能。本發(fā)明的核心是充分采用各種方式將工件加熱后再釋放的能量回收第一，將電隧道爐的進(jìn)口和出口合并在一起為一出入口，在爐體內(nèi)，采用空氣導(dǎo)熱和直接熱輻射兩種方式相結(jié)合，將加熱燒結(jié)后的工件所釋放的熱量用于待燒工件的預(yù)熱，并形成封閉循環(huán)，使換熱工件受熱均勻，換熱效率高，產(chǎn)品質(zhì)量的均勻一致性好。并且在剛出高溫加熱區(qū)或?qū)⑦M(jìn)入高溫加熱區(qū)的一區(qū)段內(nèi)，加裝略高于工件的隔熱墻，綜合應(yīng)用高溫的空氣導(dǎo)熱和直接輻射換熱兩種方式，使工件的換熱效率更高，并且使工件間的受熱和降溫更均勻。第二，在出口的余熱回收區(qū)將已釋放一部分熱量的工件的余熱，再次充分利用翅片管和不銹鋼水套吸收熱量，在出口處的水套和翅片管使余熱回收區(qū)保持持續(xù)的低溫，利于換熱回收，回收的熱水用于車間內(nèi)的洗澡水或取暖的水暖用水。并且出入口的溫度降低了，可改善員工的工作環(huán)境。這一部分的設(shè)計(jì)也可用于原普通電隧道爐的改造，將原普通電隧道爐的出口側(cè)和回程冷卻段加上保溫外殼、冷卻水套和吸熱翅片管熱交換裝置，用于車間供暖、淋浴或其他工業(yè)熱水、熱風(fēng)。本發(fā)明整個(gè)系統(tǒng)封閉運(yùn)行，這一設(shè)計(jì)改變可大大減少熱量損失，并減少人工成本。本發(fā)明帶來的直接效益是節(jié)能至少50%以上，如系統(tǒng)的保溫效果較好，電隧道爐的換熱區(qū)和余熱回收區(qū)適當(dāng)加長這樣增加換熱的時(shí)間，節(jié)能可以達(dá)到60%以上。另外，因本設(shè)備的進(jìn) 縱向通道與出縱向通道并排設(shè)置，布局緊湊，相比普通電隧道爐的占地面積可減少40%。上述詳細(xì)說明僅為本發(fā)明的一種較佳可行實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的專利范圍，凡其它未脫離本發(fā)明所作的均等變化與修飾變更，均應(yīng)包含于本發(fā)明所涵蓋的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，包括爐體以及由進(jìn)縱向通道、后橫向通道、出縱向通道與前橫向通道依次連接構(gòu)成的循環(huán)通道，在循環(huán)通道的四角分別設(shè)有主推裝置、后橫推裝置、縱推裝置及前橫推裝置，其特征在于 所述爐體的進(jìn)口和出口合并為一體，為一出入口，所述后橫向通道、進(jìn)縱向通道及出縱向通道都設(shè)在爐體內(nèi)，并且進(jìn)縱向通道與出縱向通道相鄰設(shè)置并且相互連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其特征在于，該爐體內(nèi)部沿進(jìn)縱向通道的長度方向分為余熱回收區(qū)、換熱區(qū)及高溫加熱區(qū)，爐體內(nèi)部靠近出入口一端為余熱回收區(qū)，爐體內(nèi)部遠(yuǎn)離出入口一端為高溫加熱區(qū)，在余熱回收區(qū)及高溫加熱區(qū)中間為換熱區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其特征在于，在余熱回收區(qū)的進(jìn)縱向通道與出縱向通道上方和側(cè)面架有多個(gè)翅片管，該多個(gè)翅片管內(nèi)裝有循環(huán)水。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其特征在于，在該多個(gè)翅片管外側(cè)設(shè)有空心的不銹鋼水套，該不銹鋼水套內(nèi)裝有循環(huán)水。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其特征在于，該翅片管和不銹鋼水套均有一定角度傾斜，循環(huán)水能夠自然循環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其特征在于，該高溫區(qū)上下都設(shè)有加熱元件，該高溫區(qū)內(nèi)采用上下加熱的方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其特征在于，在換熱區(qū)的上方和兩側(cè)設(shè)有加大的空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，其特征在于，在換熱區(qū)靠近高溫區(qū)的一段內(nèi)，該進(jìn)縱向通道與出縱向通道中間設(shè)一隔熱墻。
全文摘要
一種高效節(jié)能全自動(dòng)電隧道爐，包括爐體以及由進(jìn)縱向通道、后橫向通道、出縱向通道與前橫向通道依次連接構(gòu)成的循環(huán)通道，在循環(huán)通道的四角分別設(shè)有主推裝置、后橫推裝置、縱推裝置及前橫推裝置，爐體的進(jìn)口和出口合并為一體，為一出入口，該后橫向通道、進(jìn)縱向通道及出縱向通道都設(shè)在爐體內(nèi)，并且進(jìn)縱向通道與出縱向通道相鄰設(shè)置并且相互連通。本設(shè)備封閉循環(huán)運(yùn)行，采用空氣導(dǎo)熱和直接熱輻射兩種方式相結(jié)合，將加熱燒結(jié)后的工件釋放的熱量用于待燒工件的預(yù)熱，并在出口段加裝翅片管和不銹鋼水套，內(nèi)有循環(huán)水，將余熱進(jìn)一步回收利用，可大大減少熱量損耗，節(jié)約電能。
文檔編號(hào)F27B9/06GK102636023SQ201210130928
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者王立武 申請(qǐng)人:王立武