[发明专利]一种合金原料预热装置及方法

权利要求书

1.一种合金原料预热装置，其特征在于，包括进料单元、预热炉、燃烧单元及排烟单元；

所述进料单元设储料仓，储料仓设于预热炉的上方，储料仓底部设下料口连接预热炉顶部的进料口；所述进料单元还包括下料管、进料管及进料阀；所述储料仓的顶部设装料口与下料管相连，储料仓底部的下料口通过进料管连接预热炉的进料口，进料管上设进料阀；

所述预热炉自上至下由炉体、料斗及排料管组成；料斗为双层结构，由内层锥斗及外层锥斗组成，内层锥斗与外层锥斗之间形成环形烟气流道，内层锥斗与环形烟气流道通过烟气上升通道连通；所述预热炉的炉体与料斗之间通过进口法兰可拆卸地连接，所述环形烟气流道的顶部通过进口法兰封闭；所述料斗与排料管之间通过出口法兰可拆卸地连接，所述排料管的底端设排料阀；所述料斗为一侧竖直、另一侧倾斜的不对称结构；内层锥斗的中部设下料喉口，下料喉口下部的渐扩段与外层锥斗下部焊接为一体，对应竖直侧的内层锥斗下部与外层锥斗下部相交处留有环隙空间，形成烟气上升通道与环形烟气流道连通；对应竖直侧的环形烟气流道自上至下具有渐扩段和渐缩段，对应倾斜侧的环形烟气流道为等截面通道；

所述燃烧单元包括燃烧器、助燃风机及空气换热器，所述燃烧器为多个，沿燃烧室周向均匀布置，且每个燃烧器均沿燃烧室切向设置；燃烧器设于炉体上部的燃料室内，燃烧器的燃气入口连接燃气管道；燃烧器的助燃空气入口通过助燃空气管道连接空气换热器的助燃空气出口，所述空气换热器的助燃空气入口连接助燃风机；环形烟气流道通过高温烟气管道连接空气换热器的高温烟气入口，空气换热器的烟气出口通过排烟管道连接储料仓底部的烟气入口，储料仓的顶部设烟气出口通过排烟管道连接负压废气烟道。

2.根据权利要求1所述的一种合金原料预热装置，其特征在于，所述预热炉对应炉膛顶料面处安装料位计，炉体一侧安装温度计。

3.根据权利要求1所述的一种合金原料预热装置，其特征在于，所述内层锥斗下部的环隙空间为开口结构，开口结构通过多个间隔设置的支撑板支撑；所述开口结构与水平面的夹角为3°～15°，与渐缩段的夹角为100°～150°。

4.根据权利要求1所述的一种合金原料预热装置，其特征在于，在水平投影面上，烟气流通段占环形烟气流道圆周的1/5～1/3。

5.根据权利要求1所述的一种合金原料预热装置，其特征在于，还包括控制系统；所述控制系统分别连接各动作部件的控制端及检测部件的输出端，所述动作部件包括进料阀、燃烧器的点火装置、排料阀及助燃风机；所述检测部件包括料位计及温度计。

6.基于权利要求1～5任意一种所述装置的合金原料预热方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)开启进料单元中的进料阀，将储料仓内的物料送入预热炉的炉体内；

(2)通过料位计检测料位到达设定高度后，关闭进料阀，停止进料；

(3)开启助燃风机，燃烧器点火燃烧，燃烧室内燃烧产生的高温烟气穿过料层向下流动，在此过程中与物料进行热交换，换热后的烟气自内层锥斗的底部进入环形烟气流道；自预热炉排出后进入空气换热器与助燃空气换热，换热降温后的烟气进入储料仓与物料进行换热，最后通过排烟管道排出到负压废气烟道中；

(4)通过温度计检测预热炉内物料的温度达到设定温度后，关闭燃烧器，助燃风机低频运行，开启排料阀，将物料自排料管排出；

(5)物料全部排出后，关闭排料阀，重复步骤(1)～步骤(4)，对下一批合金原料进行预热。