專利名稱：立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種覆膜砂再生焙燒爐，尤其是一種立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐。
背景技術(shù)：
我國鑄造行業(yè)采用覆膜砂冷芯盒工藝的鑄造方式和近終型高端鑄件的生產(chǎn)方法，因此，覆膜砂使用量巨大，年需求量達(dá)100萬噸以上。通常覆膜砂一次性使用，如此大量的舊砂丟棄，舊砂上附著的樹脂緩慢揮發(fā)至大氣中，對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。隨著國內(nèi)外鑄造行業(yè)中覆膜砂鑄模技術(shù)的發(fā)展，覆膜砂的應(yīng)用將會在短期內(nèi)得到迅速增長，因環(huán)保和能源利用率的要求不斷提高，覆膜砂的回收與高效再生越來越重要。目前大規(guī)?；材ど霸偕赜猛ǔ２捎脽岱ㄔ偕蠢帽簾隣t對覆膜砂高溫再生。其再生的工藝是，首先對舊砂進(jìn)行振動破碎和磁分離，然后在沸騰式再生爐中焙燒，出砂后再經(jīng)保溫、冷卻、篩分即可回用。而目前行業(yè)中所使用的焙燒爐的燃燒器安裝在出覆膜砂口，舊覆膜砂從料斗中進(jìn)來經(jīng)預(yù)熱后在沸騰床上加熱、再生，在加熱過程中覆膜砂很少部分直接燃燒。這種焙燒爐主要存在熱效率低下、爐體壽命短、再生效率低等問題，致使再生成本居高不下；特別重要的是，在使用過程中揚塵、未燃盡的酚醛樹脂熱解物的釋放，會造成焙燒爐冒黑煙，會產(chǎn)生對環(huán)境的二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，該焙燒爐四個燃燒器的火焰 呈螺旋圓切形式，覆膜砂在加熱的過程中可實現(xiàn)懸浮螺旋下落，不僅可以顯著提高熱效率和再生效率，同時可顯著提高排放標(biāo)準(zhǔn)，具有熱效率高、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)越、節(jié)能環(huán)保等顯著優(yōu)點。為了實現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明一種立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐采用的技術(shù)方案是:一種立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，其包括立式懸浮燃燒爐膛和臥式沸騰床；其中立式懸浮燃燒爐膛垂直設(shè)置在臥式沸騰床上，并與臥式沸騰床聯(lián)通；所述的立式懸浮燃燒爐膛的截面為正方形，并在該正方形爐膛上裝有四個燃燒器，該燃燒器表現(xiàn)為四角射流火焰的中心線沿順時針或同沿逆時針切于同一個假想圓，四個燃燒器的下方裝有四個二次送風(fēng)裝置；所述的臥式沸騰床床底采用隔板隔成若干塊均勻的底部布風(fēng)倉，每塊底部布風(fēng)倉上設(shè)有事故處理管和熱風(fēng)口。上述立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，所述的二次送風(fēng)裝置的送風(fēng)口呈四角反切圓結(jié)構(gòu)布置。上述立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，燃燒器表現(xiàn)為四角射流火焰的中心線沿順時針或同沿逆時針切于同一個假想圓，該假想圓的直徑與可根據(jù)爐膛尺寸和生產(chǎn)能力設(shè)計。
上述所述的臥式沸騰床的床上方設(shè)有隔板，該隔板與底部布風(fēng)倉上的隔板錯開設(shè)置。上述立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，燃燒器的燃燒能力和二次風(fēng)風(fēng)量大小均可根據(jù)爐膛大小和生產(chǎn)能力進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，可顯著提高熱效率、再生效率和排放標(biāo)準(zhǔn)的原理在于:立式懸浮燃燒爐膛截面為正方形，安裝在爐膛上的燃燒器表現(xiàn)為四角射流火焰的中心線沿順時針或同沿逆時針切于同一個假想圓，射流火焰在爐膛截面上形成強(qiáng)旋流場，并且如螺旋般向下傳送；自上而下送入的待焙燒的覆膜砂顆粒流，被旋流火焰卷吸，進(jìn)行相互擾動和傳熱，四射流火焰間的相互沖刷，避免了火焰剛度達(dá)到前側(cè)爐墻而沖刷和燒耐火材料，舊砂顆粒流的被旋流均勻散布并與煙氣充分接觸換熱；因爐膛中存在過量的空氣，高溫下舊砂表面附著的酚醛樹脂熱解并達(dá)到著火點后即迅速燃燒；為了進(jìn)一步延長舊砂顆粒在高溫燃燒段的停留時間，保證酚醛樹脂的充分燃燒，本發(fā)明在燃燒器下方螺旋流場有所減弱處采用了四角反切圓的二次風(fēng)裝置，二次風(fēng)對下降的氣固流再次旋流擾動，對砂顆粒重新分布和一定懸浮作用，從而延長了舊砂顆粒在高溫區(qū)的停留時間，促進(jìn)樹脂的燃盡；高溫?zé)煔庠跔t尾引風(fēng)機(jī)作用下，折流、繼續(xù)沉降至沸騰床底部布風(fēng)倉上，在流化風(fēng)作用下表現(xiàn)為沸騰狀態(tài)；覆膜砂顆粒在沸騰狀態(tài)下被慢速向前輸運，因底部布風(fēng)倉隔板與沸騰床上部隔板交錯，則底部隔板調(diào)節(jié)了砂子的遷移速度，上部隔板控制了煙氣流動；砂粒流化升起過程中與擾流的熱煙氣接觸并換熱；上下兩種隔板的結(jié)合使用，提高了氣砂換熱效率，保證了殘余酚醛樹脂的充分燃燒，降低了排煙溫度，提高了砂的再生質(zhì)量，減少了揚塵和黑煙。本發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有沸騰床、焙燒爐的地方在于:爐膛截面為正方形，燃燒器表現(xiàn)為四角射流火焰的中心線沿順時針或同沿逆時針切于同一個假想圓；二次送風(fēng)裝置的送風(fēng)口呈四角反切圓結(jié)構(gòu)布置；沸騰床的結(jié)構(gòu)不同。
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本發(fā)明立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，由于其熱效率高，不會被黑煙堵死，并且舊砂懸浮燃燒，因此其再生能力可成倍提高，通常同規(guī)格的產(chǎn)品，再生能力至少可提高二分之一以上，所以特別特別適合大型覆膜砂再生使用。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐A-A示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。實施例1:如圖1所示，一種立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，其包括立式懸浮燃燒爐膛I和臥式沸騰床2 ;其中，立式懸浮燃燒爐膛I垂直設(shè)置在臥式沸騰床2上，并與臥式沸騰床2聯(lián)通。如圖1、圖2所示，立式懸浮燃燒爐膛I的截面為正方形，并在該正方形爐膛上裝有四個燃燒器3，該燃燒器3表現(xiàn)為四角射流火焰的中心線沿順時針或同沿逆時針切于同一個假想圓，四個燃燒器3的下方裝有四個二次送風(fēng)裝置4 ;所述的臥式沸騰床2床底采用隔板5隔成若干塊均勻的底部布風(fēng)倉6，每塊底部布風(fēng)倉6上設(shè)有事故處理管7和熱風(fēng)口 8。如圖1所示，臥式沸騰床2的床上方設(shè)有隔板9，該隔板9與底部布風(fēng)倉上6的隔板5錯開設(shè)置。如圖2所示，所述的二次送風(fēng)裝置4的送風(fēng)口呈四角反切圓結(jié)構(gòu)布置。本發(fā)明立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，工作時，舊砂由立式懸浮燃燒爐膛I上方進(jìn)入，燃燒器3提供熱源，舊砂在下落過程中，由于燃燒器3表現(xiàn)為四角射流火焰的中心線沿順時針或同沿逆時針切于同一個假想圓，舊砂顆粒流的被旋流均勻散布并與煙氣充分接觸換熱，立式懸浮燃燒爐膛I存在過量的空氣，高溫下舊砂表面附著的酚醛樹脂熱解并達(dá)到著火點后即迅速燃燒；為了進(jìn)一步延長舊砂顆粒在高溫燃燒段的停留時間，保證酚醛樹脂的充分燃燒，在燃燒器3下方螺旋流場有所減弱處采用了四角反切圓的二次風(fēng)裝置4，二次風(fēng)對下降的氣固流再次旋流擾動，對砂顆粒重新分布和一定懸浮作用，從而延長了舊砂顆粒在高溫區(qū)的停留時間，促進(jìn)樹脂的燃盡；高溫?zé)煔庠跔t尾引風(fēng)機(jī)作用下，折流、繼續(xù)沉降至沸騰床2底部布風(fēng)倉6上，熱風(fēng)口 8提供流化風(fēng)并在流化風(fēng)作用下表現(xiàn)為沸騰狀態(tài)；覆膜砂顆粒在沸騰狀態(tài)下被慢速向前輸運，因底部布風(fēng)倉6上隔板5與頂部隔板9交錯，則底部隔板5調(diào)節(jié)了砂子的遷移速度，頂部隔板9控制了煙氣流動；砂粒流化升起過程中與擾流的熱煙氣接觸并換熱，上下兩種隔板的結(jié)合使用，提高了氣砂換熱效率，保證了殘余酚醛樹脂的充分燃燒，降低了排煙溫度，提高了砂的再生質(zhì)量，減少了揚塵和黑煙。
需要說明的是燃燒器3的燃燒能力和二次風(fēng)裝置4的風(fēng)量大小均可根據(jù)爐膛大小和生產(chǎn)能力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，其包括立式懸浮燃燒爐膛和臥式沸騰床，其特征在于:立式懸浮燃燒爐膛垂直設(shè)置在臥式沸騰床上，并與臥式沸騰床聯(lián)通；所述的立式懸浮燃燒爐膛的截面為正方形，并在該正方形爐膛上裝有四個燃燒器，該燃燒器表現(xiàn)為四角射流火焰的中心線沿順時針或同沿逆時針切于同一個假想圓；四個燃燒器的下方裝有四個二次送風(fēng)裝置；所述的臥式沸騰床床底采用隔板隔成若干塊均勻的底部布風(fēng)倉，每塊底部布風(fēng)倉上設(shè)有事故處理管和熱風(fēng)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，其特征在于:所述的二次送風(fēng)裝置的送風(fēng)口呈四角反切圓結(jié)構(gòu)布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，其特征在于:燃燒器表現(xiàn)為四角射流火焰的中心線沿順時針或同沿逆時針切于同一個假想圓，該假想圓的直徑與可根據(jù)爐膛尺寸和生產(chǎn)能力設(shè)計。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，其特征在于:所述的臥式沸騰床 的床上方設(shè)有隔板，該隔板與底部布風(fēng)倉上的隔板錯開設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立式懸浮燃燒與臥式沸騰加熱大型覆膜砂再生焙燒爐，其包括立式懸浮燃燒爐膛和臥式沸騰床；其中立式懸浮燃燒爐膛垂直設(shè)置在臥式沸騰床上，并與臥式沸騰床聯(lián)通；所述的立式懸浮燃燒爐膛的截面為正方形，并在該正方形爐膛上裝有四個燃燒器，該燃燒器表現(xiàn)為四角射流火焰的中心線沿順時針或同沿逆時針切于同一個假想圓，四個燃燒器的下方裝有四個二次送風(fēng)裝置；所述的臥式沸騰床床底采用隔板隔成若干塊均勻的底部布風(fēng)倉，每塊底部布風(fēng)倉上設(shè)有事故處理管和熱風(fēng)口。不發(fā)明不僅可以顯著提高熱效率和再生效率，同時可顯著提高排放標(biāo)準(zhǔn)，具有熱效率高、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)越、節(jié)能環(huán)保等顯著優(yōu)點。
文檔編號F27B15/00GK103234348SQ201310111710
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者劉升遷, 王翠蘋, 杜偉, 王鳳印, 張順卿, 劉升利, 劉志磊, 劉志益 申請人:青島天恒機(jī)械有限公司