太陽能冶金裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冶金裝置，包括接收塔，聚光系統(tǒng)，冶金裝置，其中以所述接收塔為圓心，所述聚光系統(tǒng)陣列呈扇形布置在定日鏡場地；所述定日鏡由旋轉(zhuǎn)控制裝置控制轉(zhuǎn)動的，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置安裝在所述支撐架上。本發(fā)明提供一種太陽能冶金裝置，通過將冶金容器置于太陽能接收塔的頂端，且位于定日鏡的聚光鏡的反射焦點上，實現(xiàn)了將太陽能直接用于冶金技術，提高了太陽能的利用率，簡化了設備，易于得到極高溫度，且無雜質(zhì)污染、無環(huán)境污染。
【專利說明】
太陽能冶金裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及太陽能冶金領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種太陽能冶金裝置。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中的冶金技術的能源一般是電源，通過將50Hz交流電轉(zhuǎn)化為中頻(300Hz以上到20kHz)的電源裝置，把三相工頻交流電，整流后變成同流電，再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的中頻電流，供給由電容和感應線圈里流過的中頻交變電流，在感應圈中產(chǎn)生高密的磁力線，并切割感應圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流，利用電磁感應原理加熱金屬。
[0003]中頻電爐利用中頻電源建立中頻磁場，使鐵磁材料內(nèi)部產(chǎn)生感應渦流并發(fā)熱達到加熱材料的目的。中頻電爐采用200-2500HZ中頻電源進行感應加熱，熔煉保溫，傳統(tǒng)方法電解冶金耗電量大，并且電能很大一部分轉(zhuǎn)化為熱量形式散發(fā)出去，造成電能利用率不高。
[0004]目前太陽能在冶金工業(yè)中的應用，主要是利用太陽能產(chǎn)生電能，再將電能用于冶金，這樣使得太陽能的利用率不高，太陽能發(fā)電及冶金設備復雜，操作工藝繁瑣，且不容易迅速的獲得高溫熱源，對于制取極純材料、難熔材料以及高溫單晶材料等存在不足，限制了太陽能在冶金工藝中的進一步發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述技術中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種太陽能冶金裝置，通過將冶金容器置于太陽能接收塔的頂端，且位于定日鏡的聚光鏡的反射焦點上，實現(xiàn)了將太陽能直接用于冶金技術，提高了太陽能的利用率，簡化了設備，易于得到極高溫度，且無雜質(zhì)污染、無環(huán)境污染。
[0006]為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn):一種太陽能冶金裝置，包括
[0007]接收塔，
[0008]聚光系統(tǒng)，其包括底座、設置在底座上的豎轉(zhuǎn)軸，設置在豎轉(zhuǎn)軸上端的支撐架，設置在支撐架上的橫轉(zhuǎn)軸以及固定連接在橫轉(zhuǎn)軸中部的定日鏡；
[0009]冶金裝置，其位于接收塔頂端，所述冶金裝置底壁的外側(cè)面上連接有喇叭狀聚光板；
[0010]其中，以所述接收塔為圓心，所述聚光系統(tǒng)陣列呈扇形布置在定日鏡場地；
[0011]所述定日鏡由旋轉(zhuǎn)控制裝置控制轉(zhuǎn)動的，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置安裝在所述支撐架上。
[0012]優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置包括步進電機，一個主動輪和若干個從動輪，所述步進電機直接驅(qū)動所述主動輪轉(zhuǎn)動，在所述主動輪轉(zhuǎn)動的帶動下，帶動若干個所述從動輪轉(zhuǎn)動，進而帶動所述定日鏡旋轉(zhuǎn)。
[0013]優(yōu)選的是，所述喇叭狀聚光板的軸線與所述冶金裝置的軸線重合，且該喇叭狀聚光板的底部大圓端的外徑大于所述冶金裝置的外徑。
[0014]優(yōu)選的是，所述定日靜的凹面設置反射面為弧面的聚光鏡。
[0015]優(yōu)選的是，所述冶金裝置位于定日鏡的聚光鏡的反射焦點上。
[0016]優(yōu)選的是，所述冶金裝置是石墨坩禍。
[0017]優(yōu)選的是，所述石墨坩禍為中空結(jié)構，其內(nèi)腔添加導電熔融鹽。
[0018]優(yōu)選的是，所述定日鏡邊角上安裝有用于檢測太陽光的太陽方位角跟蹤裝置，所述太陽方位角跟蹤裝置與所述旋轉(zhuǎn)控制裝置連接。
[0019]優(yōu)選的是，所述聚光系統(tǒng)陣列布置在所述接收塔北側(cè)、東側(cè)和西側(cè)的定日鏡場地。
[0020]本發(fā)明至少包括以下有益效果:
[0021]I)太陽能光熱利用效率高，自動跟蹤系統(tǒng)保證太陽全天直射;高溫利用范圍廣;且該太陽能冶金裝置設備簡單、安裝方便，使用壽命長，維護成本低;清潔環(huán)保，符合低碳、環(huán)保、節(jié)約的原則；
[0022]2)本發(fā)明考慮到太陽源的間歇性，可見性，不能全時照射，所以在冶金容器一一石墨坩禍采用中空結(jié)構，在其內(nèi)腔內(nèi)添加導電熔融鹽來保持衡溫，當溫度快速升高時，熔融鹽融化，導熱對坩禍做工，當陽光突然消失，熔融鹽開始固化釋放熱量，以達到保持坩禍的溫度，而達到冶金的效果；
[0023]3)本發(fā)明冶金裝置底壁的外側(cè)面上連接有喇叭狀聚光板，可以高效的吸收太陽光，提高了太陽光線的利用率；
[0024]4)本發(fā)明擴大了聚光系統(tǒng)陣列布置的范圍，在原因接收塔的北側(cè)鏡場的基礎上，將定日鏡的布置范圍擴充至接收塔東側(cè)和西側(cè)，從而提高了定日鏡能夠輻射的太陽能。
[0025]本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明所述的太陽能冶金裝置結(jié)構示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明所述的太陽能冶金裝置聚光系統(tǒng)位置的示意圖；
[0028]圖中，1-接收塔，2-底座，3-豎轉(zhuǎn)軸，4-支撐架，6-定日鏡，7_冶金裝置，8_喇叭狀聚光板，9-旋轉(zhuǎn)控制裝置，10-太陽方位角跟蹤裝置。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0030]應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明提供一種太陽能冶金裝置，包括
[0032]接收塔1，
[0033]聚光系統(tǒng)，其包括底座2、設置在底座2上的豎轉(zhuǎn)軸3，設置在豎轉(zhuǎn)軸4上端的支撐架4，設置在支撐架4上的橫轉(zhuǎn)軸(圖中未示出)以及固定連接在橫轉(zhuǎn)軸部的定日鏡6;
[0034]冶金裝置7，其位于接收塔I頂端，所述冶金裝置7底壁的外側(cè)面上連接有喇叭狀聚光板8，該喇叭狀聚光板的內(nèi)表面設有反光鏡(圖中未示出)，該喇叭狀聚光板8可以將定日鏡6反射的太陽光再次進行匯聚對冶金裝置7進行加熱，顯然，這種結(jié)構設計能夠顯著提高太陽光線的利用效率；
[0035]其中，以所述接收塔I為圓心，所述聚光系統(tǒng)陣列呈扇形布置在定日鏡場地；
[0036]所述定日鏡6由旋轉(zhuǎn)控制裝置9控制轉(zhuǎn)動的，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置9安裝在所述支撐架4上。
[0037]進一步的是，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置9包括步進電機，一個主動輪和若干個從動輪，所述步進電機直接驅(qū)動所述主動輪轉(zhuǎn)動，在所述主動輪轉(zhuǎn)動的帶動下，帶動若干個所述從動輪轉(zhuǎn)動，進而帶動所述定日鏡6旋轉(zhuǎn)。
[0038]進一步的是，所述喇叭狀聚光板8的軸線與所述冶金裝置7的軸線重合，且該喇叭狀聚光板8的底部大圓端的外徑大于所述冶金裝置7的外徑，這種結(jié)構設計可以更好的吸收定日鏡反射的太陽光。
[0039]進一步的是，所述定日靜的凹面設置反射面為弧面的聚光鏡。
[0040]進一步的是，所述冶金裝置7位于定日鏡6的聚光鏡的反射焦點上。
[0041]進一步的是，所述冶金裝置7是石墨坩禍，石墨坩禍具有良好的熱導性和耐高溫性，在高溫使用過程中熱漲膨脹系統(tǒng)小，對急熱、急冷具有一定的抗應變性能、且對酸、堿性溶液的抗腐蝕性較強、具有良好的穩(wěn)定性，可以對多種金屬進行冶煉，可以應用于鑄造、機械、化工等行業(yè)。
[0042]進一步的是，所述石墨坩禍為中空結(jié)構，其內(nèi)腔添加導電熔融鹽，由于太陽源的間歇性，可見性，不能全時照射，所以我們在坩禍冶金的基礎上增加中空內(nèi)腔，添加特制融鹽來保持衡溫。當溫度快速升高時，融鹽融化，導熱對坩禍做工，當陽光突然消失，融鹽開始固化釋放熱量，以達到保持坩禍的溫度，而達到冶金的效果。
[0043]進一步的是，所述定日鏡6邊角上安裝有用于檢測太陽光的太陽方位角跟蹤裝置10，所述太陽方位角跟蹤裝置10與所述旋轉(zhuǎn)控制裝置9連接，所述太陽方位角跟蹤裝置10是通過成像定位裝置和光敏電阻串接而成的電路，太陽方位角的變化改變太陽光入射角度，引起光敏電阻的阻值改變，改變電路中的電流來確定太陽方位角，步進電機根據(jù)太陽能方位角跟蹤裝置確定的太陽能方位角來控制主動輪轉(zhuǎn)動，在主動輪轉(zhuǎn)動的帶動下，帶動若干個從動輪轉(zhuǎn)動，進而帶動所述定日鏡旋轉(zhuǎn)，改變定日鏡的俯仰角度和水平角度，從而時刻對準太陽，保證太陽光垂直照射在定日鏡中心所在的平面，太陽能定日鏡所接受的太陽光最多，充分利用太陽能資源。
[0044]進一步的是，如圖2所示，所述聚光系統(tǒng)陣列布置在所述接收塔I北側(cè)、東側(cè)和西側(cè)的定日鏡場地，為了提高定日鏡能夠輻射的太陽能，本發(fā)明擴大了聚光系統(tǒng)陣列布置的范圍，在原有接收塔的北側(cè)鏡場的基礎上，將定日鏡的布置范圍擴充至接收塔東側(cè)和西側(cè)，同時也擴大了圍繞接收塔的定日鏡陣列的扇形夾角，時扇形夾角大于180°且小于360°。
[0045]本發(fā)明天提供的太陽能冶金裝置，通過聚光系統(tǒng)的定日鏡反射太陽光線，讓位于接受塔上的石墨坩禍吸收熱量，石墨坩禍采用中空結(jié)構，在其內(nèi)腔內(nèi)添加導電熔融鹽來保持衡溫。當溫度快速升高時，融鹽融化，導熱對坩禍做工，當陽光突然消失，融鹽開始固化釋放熱量，以達到保持坩禍的溫度，而達到冶金的效果，采用旋轉(zhuǎn)控制裝置和太陽方位角跟蹤裝置對太陽光進行追蹤，最大程度的利用太陽能資源，采用喇叭狀聚光板對定日鏡反射的太陽光進行再次匯聚，提高了太陽能的利用率。
[0046]盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領域。對于熟悉本領域的人員而言可容易地實現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1.一種太陽能冶金裝置，其特征在于，包括 接收塔， 聚光系統(tǒng)，其包括底座、設置在底座上的豎轉(zhuǎn)軸，設置在豎轉(zhuǎn)軸上端的支撐架，設置在支撐架上的橫轉(zhuǎn)軸以及固定連接在橫轉(zhuǎn)軸中部的定日鏡； 冶金裝置，其位于接收塔頂端，所述冶金裝置底壁的外側(cè)面上連接有喇叭狀聚光板； 其中，以所述接收塔為圓心，所述聚光系統(tǒng)陣列呈扇形布置在定日鏡場地； 所述定日鏡由旋轉(zhuǎn)控制裝置控制轉(zhuǎn)動的，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置安裝在所述支撐架上。2.如權利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)控制裝置包括步進電機，一個主動輪和若干個從動輪，所述步進電機直接驅(qū)動所述主動輪轉(zhuǎn)動，在所述主動輪轉(zhuǎn)動的帶動下，帶動若干個所述從動輪轉(zhuǎn)動，進而帶動所述定日鏡旋轉(zhuǎn)。3.如權利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述喇叭狀聚光板的軸線與所述冶金裝置的軸線重合，且該喇叭狀聚光板的底部大圓端的外徑大于所述冶金裝置的外徑。4.如權利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述定日靜的凹面設置反射面為弧面的聚光鏡。5.如權利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述冶金裝置位于定日鏡的聚光鏡的反射焦點上。6.如權利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述冶金裝置是石墨坩禍。7.如權利要求6所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述石墨坩禍為中空結(jié)構，其內(nèi)腔添加導電熔融鹽。8.如權利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述定日鏡邊角上安裝有用于檢測太陽光的太陽方位角跟蹤裝置，所述太陽方位角跟蹤裝置與所述旋轉(zhuǎn)控制裝置連接。9.如權利要求1所述的太陽能冶金裝置，其特征在于，所述聚光系統(tǒng)陣列布置在所述接收塔北側(cè)、東側(cè)和西側(cè)的定日鏡場地。
【文檔編號】F27B14/14GK106052384SQ201610373482
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】王詠梅
【申請人】南京達峰合金有限公司