[发明专利]智能组合式熔炼系统及熔炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属再生熔炼浇铸装置。尤其涉及一种用于金属再生熔炼铸锭的智能组合式熔炼系统及熔炼方法。

背景技术

铝的再生熔炼铸装置锭经历了单炉、由高低炉组合构成的双炉，走到后来推出的多炉组合式结构。早期的单炉结构，熔化时间长，生产效率低，铝烧损大，合金成分难以控制，经改进后来的双室炉结构，由两个同规格的熔铝炉连体组成，主炉主要起到熔化废铝的作用，副炉主要起到调整铝液成分作用，由此生产效率有了一定程度的提高，但与单炉结构一样，双炉也存在检修困难的问题，一旦其中的一个窑炉需要检修，两个窑炉都要停炉；而且双室之间的铝液流动不畅，主副炉作业相互影响，主炉铝液成分严重影响副炉的成分调整，特别是扒渣除铁困难，铝液当中的有害成分铁元素难以控制，产品质量始终难以提高。近期出现的三炉四炉等多炉组合式的熔铝装置，多炉以一定的方式互通，其突出的优点就是解决了检修停炉的问题，在一定程度上提高了熔炼炉的利用率，进而提高了生产效率。其节能效果相对于以往的结构有明显的提高。但是，由于其结构本身的限制，高炉和中炉各自的分工比较明确、作用单一，无法通用或相互置换，这就决定了他在使用中其组合协调的灵活性、合理性、功能等方面爱到一定的限制。例如当铝屑炉（高炉）或中炉出现一定的状况或操作上的问题时，整个熔炼铸锭系统将受到影响，因而多炉组合式的熔炼系统无论在工作效率、节能降耗、等方面都差强人意。

特别是，现有的组合熔炼系统一方面由于熔炼工艺（过程）中，炉火（蓄势式熔铝炉的供热量）越大，熔炼浇铸系统的效率越高，节能效果越加显著，但是当炉膛容积一定时，其容纳的热气体容量有限，当供热过大时，大量的热气体将往炉门压出，或自各单炉烟道加速直接外排，不仅严重浪费燃料，甚至因炉内压力增大而可能导致系统的安全；另一方面相应的各炉相互隔离，可能因燃料燃烧而产生各炉温度和压力的不协调，可能影响熔炼系统的节能运行状态和效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种智能组合式熔炼系统及熔炼方法。该熔炼系统结构简单，工作效率高、能源消耗低，多台炉既可明确分工，又可相互替换，相互补充，灵活组合，该方法实现真正意义上的智能熔炼、成分调整、和铸锭。

本发明的技术方案包括中炉和低炉，所述中炉和低炉分别至少设有两台，所述低炉与中炉和至少一台高炉相互连接，所述中炉与高炉相互连接，构成一智能式的一组或多组组合式熔炼系统或熔炼铸锭系统。

所述中炉和低炉分别设有两台，所述高炉设有一台，由两中炉和两低炉、以及一高炉通过普通式和/或互通式流槽组合构成一智能五炉组合式、或两组三炉组合式、亦或以一台为备用炉的两组二炉组合式、或者以一台为备用炉的智能四炉组合式熔炼系统或熔炼铸锭系统。

所述高炉和中炉与低炉之间通过互通式流槽或普通式流槽相互连接；所述高炉、中炉、和低炉其炉腔横截面呈圆形、弧形、或楕圆形，亦或其炉腔体形状呈球型或楕圆球型。

所述中炉与高炉之间还通过气体流道相互连接。

连接于高炉与中炉之间的所述气体流道设有相应的阀门。

所述高炉、中炉、和/或低炉设有蓄热装置，所述蓄热装置的蓄热体其内腔体形状呈一圆台型，所述圆台型的蓄热体的圆台形内腔所设的蓄热球在蓄热体横截面上的分布数量自下而上或自上而下逐渐减少。

本发明的熔炼方法是通过设置至少两台低炉和中炉、以及至少一台高炉，并对其进行组合，实施以一组智能式的、或多组组合式的熔炼或熔炼浇铸。

所述一组智能式的或多组组合式熔炼或熔炼浇铸包括分别由至少两台中炉作为至少两组熔炼系统的高铁炉进行浸没式熔化，分别由至少两台低炉作为至少两组熔炼系统的配比炉进行成份调整铸锭，以至少一台高炉作为至少两组熔炼系统的铝屑炉分别为至少两组熔炼系统提供浸泡熔炼液，形成：至少一组智能五炉组合式或推挽式的熔炼或熔炼浇铸方式、或至少两组三炉组合式的熔炼或熔炼浇铸方式、亦或以一台为备用炉的至少两组两炉组合式、或者以一台为备用炉的至少一组智能四炉组合式的熔炼或熔炼浇铸方式。

所述以一组智能式的、或多组组合式的熔炼或熔炼浇铸包括使用一台高炉对多台中炉和/或以一台中炉对多台低炉进行交替注入熔炼液。

所述以一组智能式的、或多组组合式的熔炼或熔炼浇铸还包括通过调整增加圆台型折蓄热桶的高度，以调整蓄热式燃烧器的通过蓄热桶进行热交换的循环气体的气流路径长度，进而平衡高、中、和/或低炉的压力大小与外排出蓄热体的经热交换后的尾气的温度。