一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，包括預(yù)熱單元、焙燒再生單元和高溫?zé)煔馓幚韱卧簾偕鷨卧t體，爐體內(nèi)由上到下依次設(shè)置有布料室、燃燒室、一級熱交換室、二級熱交換室和集砂室，爐體的頂部分別設(shè)置有第二進(jìn)料口和主排煙管道，爐體的底部設(shè)置有第二出料口。預(yù)熱單元上的第一進(jìn)料口與舊砂自動給料裝置相連，第一出料口與第二進(jìn)料口相連。高溫?zé)煔馓幚韱卧系牡谝贿M(jìn)煙口與主排煙管道相連，第一出煙口與第二進(jìn)煙口相連，第一進(jìn)氣口與第一鼓風(fēng)機(jī)相連，第一出氣口分別與焙燒單元的燃燒室和一級熱交換室相連。本實用新型在實現(xiàn)型砂的再生過程，充分利用再生過程的能量，提高再生設(shè)備的工作效率，避免能源浪費(fèi)。
【專利說明】
一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種鑄造廢砂再生系統(tǒng)，尤其是一種節(jié)能型鑄造砂的高溫快速焙燒再生系統(tǒng)，屬于鑄造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國機(jī)械行業(yè)制造水平的不斷提升，對鑄造行業(yè)的鑄件表面質(zhì)量要求越來越高，覆模砂和樹脂砂等新型型砂的使用比例越來越高。產(chǎn)品鑄造完畢后，上述的型砂即成為鑄造廢砂。鑄造廢砂的循環(huán)回用能夠使鑄造企業(yè)有效降低能源消耗、節(jié)約型砂資源，從根本上防止廢舊型砂對環(huán)境的污染問題。
[0003]鑄造廢砂再生回用的關(guān)鍵技術(shù)問題是，實現(xiàn)兩類材料的有效分離，即型砂基體與型砂表面殘余的大量起粘結(jié)作用的材料相互脫離，如各種樹脂材料、水玻璃等。
[0004]目前，鑄造廢砂的再生方法主要有機(jī)械再生法和熱法再生，其中熱法再生是對鑄造廢砂進(jìn)行加熱、灼燒去除砂粒表面包裹的覆膜或樹脂等有機(jī)物，再生效果較好。但是，熱法再生過程中，鑄造廢砂連續(xù)進(jìn)入砂處理設(shè)備后迅速升溫，使砂粒表面有機(jī)物分離去除，然后迅速冷卻進(jìn)入再生過程。但是經(jīng)過冷卻再生過程后得到的再生砂往往具有較高的溫度，一方面產(chǎn)生能源浪費(fèi)，另一方面對再生砂的輸送、存儲造成困難。
[0005]為了解決能源浪費(fèi)的問題，申請?zhí)枮?010101972375的中國專利申請公開了一種廢舊型砂或型芯再生設(shè)備，該設(shè)備將對流換熱技術(shù)與沸騰流化加熱技術(shù)結(jié)合，應(yīng)于廢舊型(芯)砂的熱法再生。即將焙燒爐上部的出煙口通過煙道與流化室連通，從焙燒爐上部的出煙口排出的高溫?zé)煔馔ㄟ^煙道進(jìn)入到流化室內(nèi)，用于砂粒的流化加熱再生，從而使熱能得以充分利用，排煙損失降低。利用此種方法雖然可以使部分高溫?zé)煔獾臒崃康靡岳茫且泊嬖谥恍┎蛔?。首先，由于進(jìn)入流化室內(nèi)的氣體為設(shè)備上方排出的經(jīng)過燃燒后的煙氣，溫度很高，因此會使得設(shè)備下方的經(jīng)過焙燒的砂粒難以冷卻，從而對再生砂粒的收集和運(yùn)輸帶來不便，影響設(shè)備的再生效率;其次，經(jīng)過燃燒后的煙氣存在著氧氣含量低的問題，無法滿足燃燒的需要，使得燃燒器中噴出的燃料無法充分燃燒，這樣不僅會造成能源浪費(fèi)，還會對環(huán)境造成污染。
[0006]針對申請?zhí)枮?010101972375的中國專利提供的一種廢舊型砂或型芯再生設(shè)備存在的再生砂粒的收集和運(yùn)輸帶來不便的問題，申請?zhí)枮?01210360433.9的中國專利提供了一種沸騰式流化焙燒爐，該焙燒爐在爐體的下方固定設(shè)置有一個匯氣室，匯氣室的頂壁上固定設(shè)置有風(fēng)管，所述風(fēng)管的下端位于匯氣室中，風(fēng)管的上端位于熱交換區(qū)且設(shè)置有風(fēng)帽。在實用過程中焙燒后的砂粒經(jīng)過與風(fēng)管中的空氣進(jìn)行熱交換，一方面，可以加快砂粒的冷卻；另一方面，使風(fēng)管中的空氣變位熱空氣進(jìn)入爐膛內(nèi)，幫助爐膛內(nèi)舊砂的燃燒。但是該方案中，經(jīng)過焙燒的高溫?zé)煔馊匀恢苯优欧诺酱髿庵?，沒有充分利用高溫?zé)煔庵械臒崃?，造成能源的浪費(fèi)。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]針對現(xiàn)有的鑄造廢砂熱法再生過程中存在的能源浪費(fèi)以及輸送、存儲困難的問題，本實用新型提供一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，使鑄造廢砂的表面有機(jī)物充分剝落，實現(xiàn)型砂的再生過程，同時，充分利用再生過程的能量，提高再生設(shè)備的工作效率，避免能源浪費(fèi)。
[0008]本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0009]—種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，包括預(yù)熱單元和焙燒再生單元，所述焙燒再生單元包括爐體，所述爐體內(nèi)由上到下依次設(shè)置有布料室、燃燒室、熱交換室和集砂室，所述爐體的頂部分別設(shè)置有第二進(jìn)料口和主排煙管道，所述爐體的底部設(shè)置有第二出料口，所述第二出料口上設(shè)置有出砂閥門，
[0010]所述預(yù)熱單元設(shè)置于焙燒再生單元的外部；
[0011]所述預(yù)熱單元包括第一換熱器，所述第一換熱器上分別設(shè)置有第一進(jìn)料口、第一出料口、第二進(jìn)煙口和第二出煙口；
[0012]所述第一進(jìn)料口與舊砂自動給料裝置相連，所述第一出料口與設(shè)置于焙燒再生單元上的第二進(jìn)料口相連；
[0013]所述熱交換室包括一級熱交換室和二級熱交換室，所述一級熱交換室設(shè)置于所述二級熱交換室的上方；
[0014]所述一級熱交換室內(nèi)設(shè)置有換熱箱，安裝在爐體內(nèi)部，所述換熱箱包括第一上圓板、第一下圓板和第一側(cè)圍板，所述第一上圓板、第一下圓板和第一側(cè)圍板共同組成了一個圓形的中空結(jié)構(gòu)，所述第一側(cè)圍板上設(shè)置有第二進(jìn)氣口，所述第一上圓板和所述第一下圓板上對應(yīng)設(shè)置有通孔且相對的通孔之間通過第一漏砂管相連接，所述第一上圓板上設(shè)置有第二出氣口，所述第二出氣口上設(shè)置有與第二進(jìn)氣口貫通的第一風(fēng)管，所述第一風(fēng)管上端位于上圓板上側(cè)且設(shè)置有第一風(fēng)帽；
[0015]所述二級熱交換室包括第二換熱箱、鋼球和第二鼓風(fēng)機(jī)，所述第二換熱箱包括第二上圓板、第二下圓板、第二側(cè)圍板和篩板，所述第二側(cè)圍板為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第二側(cè)圍板所圍成的圓形區(qū)域內(nèi)從上到下依次設(shè)置有篩板、第二上圓板和第二下圓板，其中所述第二上圓板和所述第二下圓板上對應(yīng)設(shè)置有通孔且相對的通孔之間通過第二漏砂管相連接，所述的第二側(cè)圍板上設(shè)置有與第二鼓風(fēng)機(jī)相連的第三進(jìn)氣口，所述的第二上圓板上設(shè)置有第三出氣口，所述第三出氣口上設(shè)置有與第三出氣口貫通的第二風(fēng)管，所述第二風(fēng)管上端位于第二上圓板上側(cè)且設(shè)置有第二風(fēng)帽，所述鋼球設(shè)置于所述篩板的上方；
[0016]所述焙燒再生單元的外部還設(shè)置有高溫?zé)煔馓幚韱卧?br>[0017]所述高溫?zé)煔馓幚韱卧ǖ诙Q熱器和第一鼓風(fēng)機(jī)；
[0018]所述第二換熱器上分別設(shè)置有第一進(jìn)煙口、第一出煙口、第一進(jìn)氣口和第一出氣P；
[0019]所述第一進(jìn)煙口與所述爐體頂部的主排煙管道相連，所述第一出煙口與所述第一換熱器上的第二進(jìn)煙口相連；
[0020]所述第一進(jìn)氣口與所述第一鼓風(fēng)機(jī)相連，所述第一出氣口分別與所述焙燒單元的燃燒室和一級熱交換室相連。
[0021]根據(jù)本實用新型的一個【具體實施方式】，所述布料室內(nèi)設(shè)置有布料錐和布料篩板，所述布料錐位于所述布料篩板的上方，所述布料錐呈圓錐狀結(jié)構(gòu)，所述布料篩板呈倒置的圓臺狀結(jié)構(gòu)，所述布料錐通過連接桿與爐體固定連接，所述布料篩板的直徑較大的一端與爐體固定連接，所述布料錐和布料篩板的錐面上均設(shè)置有沿爐體軸向方向的均布的篩孔。
[0022]進(jìn)一步地，所述布料錐的下端的直徑大于所述布料篩板的直徑較小的一端的直徑。
[0023]根據(jù)本實用新型的另一個【具體實施方式】，所述第一換熱器采用超導(dǎo)換熱器，所述超導(dǎo)換熱器包括箱體和超導(dǎo)換熱管，所述箱體內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板將箱體分為冷砂室和熱風(fēng)室，所述隔板上設(shè)置有超導(dǎo)換熱管，所述第一進(jìn)料口和第一出料口分別設(shè)置于冷砂室的上端和下端，所述第二進(jìn)煙口和第一進(jìn)煙口分別設(shè)置于熱風(fēng)室的上端和下端。
[0024]進(jìn)一步地，所述超導(dǎo)換熱管以一定的斜度安裝在所述隔板上，其中較低的一端位于冷砂室內(nèi)，較高的一端位于熱風(fēng)室內(nèi)。
[0025]根據(jù)本實用新型的又一個【具體實施方式】，所述第二換熱器采用管式換熱器，所述管式換熱器包括殼體、換熱管、第一進(jìn)煙口、第一出煙口、第一進(jìn)氣口和第一出氣口，所述換熱管的一端與第一進(jìn)氣口相連，所述換熱管的另一端與第一出氣口相連。
[0026]根據(jù)本實用新型的又一個【具體實施方式】，所述的燃燒室的爐體側(cè)壁上設(shè)置有若干個燃燒器，且所述燃燒器在同一高度上圍繞爐體的軸線均勻布置，每個燃燒器向爐體內(nèi)斜下方噴火焰并形成渦流氣流。
[0027]根據(jù)本實用新型的又一個【具體實施方式】，所述鋼球的直徑為爐體內(nèi)徑的1/15至I/5，所述鋼球的堆疊厚度為所述第一換熱箱與第二換熱箱之間的豎直高度的1/3至2/3。
[0028]本實用新型的有益效果是:
[0029]本實用新型提供的一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，
[0030]第一，通過設(shè)置舊砂預(yù)熱器可以利用燃燒后煙氣的熱量預(yù)先將舊砂的溫度迅速提升。
[0031]第二，通過設(shè)置外置的箱式換熱器，將經(jīng)過換熱過程得到的低溫?zé)煔馀c舊砂預(yù)熱器連通，對舊砂進(jìn)行與熱處理，經(jīng)過換熱過程得到的加熱空氣分別通入到燃燒室和一級熱交換室內(nèi)，有利于保持燃燒室內(nèi)的溫度，節(jié)約燃料，使焙燒爐排出的高溫?zé)煔獾靡猿浞值睦谩?br>[0032]第三，通過設(shè)置二級熱交換室，從爐內(nèi)底部二級熱交換室鼓入空氣，一方面對下落的砂粒起到攪拌和托舉作用，使熱交換室上下平面位置處的砂粒保持沸騰狀態(tài)，使顆粒之間相互摩擦，減少焙燒后的顆粒表面殘留物，另一方面，通過在二級熱交換室內(nèi)設(shè)置鋼球，在砂子下落的過程中起到阻擋砂子下落的作用，從而減慢砂子下落的速度，為焙燒后含有殘余熱量的砂粒與鼓入的空氣發(fā)生熱交換提供充足的時間，也有利于降低出料砂粒的溫度。
【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型的循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本實用新型預(yù)熱單元中超導(dǎo)換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3為本實用新型高溫?zé)煔馓幚韱卧泄苁綋Q熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4為本實用新型焙燒再生單元中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖5為焙燒爐的俯視圖；
[0038]圖6為焙燒爐上燃燒器的排布示意圖；
[0039]圖7為焙燒爐中第一換熱箱和第二換熱箱的位置關(guān)系及結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖8為圖7的俯視圖；
[0041 ]圖9為圖8中的A-A剖視圖；
[0042]圖10為焙燒爐布料室中布料錐和布料篩板的位置關(guān)系及結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖11為實施例二中超導(dǎo)換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖中:1-超導(dǎo)換熱器，11-箱體，12-隔板，13-冷砂室，14-熱風(fēng)室，15-超導(dǎo)換熱管，16-第一進(jìn)料口，17-第一出料口，18-第二進(jìn)煙口，19-第二出煙口，2_爐體，21-內(nèi)保溫層，22-外保溫層，23-第二進(jìn)料口，24-支排煙口，25-支排煙管道，26-主排煙管道，3-布料室，31-布料錐，311-連接桿，32-布料篩板，4-燃燒室，41-燃燒器，411-燃料進(jìn)口，412-助燃?xì)怏w進(jìn)口，5-—級熱交換室，51-第一換熱箱，511-第一上圓板，512-第一下圓板，513-第一側(cè)圍板，514-第二進(jìn)氣口，515_第一漏砂管，516-第二出氣口，517_第一風(fēng)管，518-第一風(fēng)帽，6-二級熱交換室，61-第二換熱箱，611-第二上圓板，612-第二下圓板，613-第二側(cè)圍板，614-第三進(jìn)氣口，615-第二漏砂管，616-第三出氣口，617-第二風(fēng)管，618-第二風(fēng)帽，619-篩板，62-鋼球，63-第二鼓風(fēng)機(jī)，7-集砂室，71-第二出料口，72-出砂閥門，8-管式換熱器，81-殼體，82-換熱管，83-第一進(jìn)煙口，84_第一出煙口，85-第一進(jìn)氣口，86-第一出氣口，9-第一鼓風(fēng)機(jī)。
【具體實施方式】
[0045]實施例一:
[0046]如圖1所示，所述的一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)包括預(yù)熱單元、焙燒再生單元和高溫?zé)煔馓幚韱卧?br>[0047]如圖2所示，所述的預(yù)熱單元包括第一換熱器，所述第一換熱器采用超導(dǎo)換熱器I，所述超導(dǎo)換熱器I包括箱體11和超導(dǎo)換熱管15。所述箱體11內(nèi)設(shè)置有隔板12，所述隔板12將箱體11內(nèi)的空間分割為兩部分，一部分為冷砂室13，另一部分為熱風(fēng)室14。所述隔板12上設(shè)置有超導(dǎo)換熱管15，所述超導(dǎo)換熱管15以一定的斜度安裝在隔板12上，其中較低的一端位于冷砂室13內(nèi)，較高的一端位于熱風(fēng)室14內(nèi)。所述冷砂室13的上端設(shè)置有第一進(jìn)料口 16，所述第一進(jìn)料口 16與舊砂自動給料裝置相連，所述冷砂室13的下端設(shè)置有第一出料口 17，所述第一出料口 17通過錐形集砂器10與焙燒爐相連。所述熱風(fēng)室14的下部設(shè)置有第二進(jìn)煙口 18，上部設(shè)置有第二出煙口 19。這樣，當(dāng)溫度較高的煙氣從第二進(jìn)煙口 18進(jìn)入熱風(fēng)室14后，通過超導(dǎo)換熱管15將熱量傳遞到冷砂室13，從而提高冷砂室13內(nèi)的溫度，在舊砂下落的過程中進(jìn)行熱交換，從而提高舊砂的溫度，對舊砂進(jìn)行預(yù)熱處理，提高焙燒再生的效率。為了保持超導(dǎo)換熱器I內(nèi)的溫度，避免熱量損失，所述的箱體11的外部包覆有由保溫材料制成的保溫層。
[0048]如圖4所示，所述的焙燒再生單元包括焙燒爐，所述的焙燒爐包括爐體2，所述爐體2內(nèi)由上到下依次設(shè)置有布料室3、燃燒室4、一級熱交換室5、二級熱交換室6和集砂室7。所述爐體2為兩端呈錐形中間呈圓柱體的筒狀結(jié)構(gòu)，且所述的中間呈圓柱體的部分的內(nèi)部和外部分別設(shè)置有內(nèi)保溫層21和外保溫層22，所述的內(nèi)保溫層21和外保溫層22的材料為保溫耐火材料。如圖5所示，所述爐體2頂部的中間位置設(shè)置有第二進(jìn)料口 23，所述第二進(jìn)料口 23通過錐形集砂器10與超導(dǎo)換熱器I的第一出料口 17相連。所述爐體2的頂部還設(shè)置有四個支排煙口 24，所述的四個支排煙口 24構(gòu)成一個方形，所述支排煙口 24與支排煙管道25相連，且各個支排煙管道25均與主排煙管道26相連。
[0049]如圖4所示，所述的布料室3內(nèi)設(shè)置有布料錐31和布料篩板32，所述的布料錐31位于布料篩板32的上方。所述布料錐31通過連接桿33與爐體2上部的錐形頂面固定連接，所述布料篩板32與爐體圓柱面的上部固定連接。如圖10所示，所述布料錐31呈圓錐狀結(jié)構(gòu)，所述布料篩板32呈倒置的圓臺狀結(jié)構(gòu)，且所述布料錐31和布料篩板32的錐面上均設(shè)置有沿爐體軸向方向的均布的篩孔。這樣經(jīng)過第二進(jìn)料口 23進(jìn)入到爐體2內(nèi)的舊砂首先下落到布料錐31上，位于布料錐31直徑以外的舊砂將下落至布料篩板32上，由于布料錐31和布料篩板32上均布有篩孔，因此舊砂在剛進(jìn)入燃燒室4時將具有雨滴式的均勻下落效果，從而充分的利用燃燒室4內(nèi)的空間，提高焙燒爐的處理效果。為了防止位于布料錐31直徑以外的舊砂直接下落至燃燒室4，所述布料錐31的下端的直徑大于布料篩板32的直徑較小的一端的直徑。
[0050]如圖4所示，所述的布料室3的下方設(shè)置有燃燒室4，所述的燃燒室4的爐體側(cè)壁上設(shè)置有若干個燃燒器41，本實施例中的數(shù)量為三個，如圖6所示，三個燃燒器41在同一高度上圍繞爐體2的軸線均勻布置，且每個燃燒器41與爐體2的水平方向和豎直方向均呈一定的夾角，使工作過程中火焰向著爐體2內(nèi)的斜下方噴射，這有利于在燃燒過程中火焰產(chǎn)生渦流效應(yīng)，均勻加熱，將有助于砂粒的多向運(yùn)動，促進(jìn)表面有機(jī)層反應(yīng)剝落。所述的各個燃燒器41上均設(shè)置有燃料進(jìn)口 411和助燃?xì)怏w進(jìn)口 412，所述的燃料進(jìn)口 411上設(shè)置有比例調(diào)節(jié)閥，所述助燃?xì)怏w進(jìn)口 412上設(shè)置有電動蝶閥。
[0051]如圖4所示，所述的燃燒室4的下方設(shè)置有一級熱交換室5，所述的一級熱交換室5內(nèi)設(shè)置有第一換熱箱51。如圖7、圖8和圖9所示，所述的第一換熱箱51包括第一上圓板511、第一下圓板512和第一側(cè)圍板513，所述的第一上圓板511、第一下圓板512和第一側(cè)圍板513共同組成了一個圓形的中空結(jié)構(gòu)，所述的第一側(cè)圍板513上設(shè)置有第二進(jìn)氣口 514，所述的第二進(jìn)氣口 514上設(shè)置有穿過爐體2的管道。如圖9所示，所述的第一上圓板511和第一下圓板512上對應(yīng)設(shè)置有通孔，且所述第一上圓板511的通孔和第一下圓板512的相對的通孔通過第一漏砂管515相連接。所述的第一上圓板511上還設(shè)置有第二出氣口516，所述的第二出氣口 516上設(shè)置有第一風(fēng)管517，為了避免砂子在下落的過程中從第一風(fēng)管517進(jìn)入第一換熱箱51內(nèi)，所述的第一風(fēng)管517上設(shè)置有第一風(fēng)帽518。
[0052]如圖4所示，所述一級熱交換室5的下方設(shè)置有二級熱交換室6，所述二級熱交換室6包括第二換熱箱61、鋼球62和第二鼓風(fēng)機(jī)63。如圖7和圖9所示，所述第二換熱箱包括第二上圓板611、第二下圓板612、第二側(cè)圍板613和篩板619，所述第二側(cè)圍板613為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第二側(cè)圍板613所圍成的圓形區(qū)域內(nèi)從上到下依次設(shè)置有篩板619、第二上圓板611和第二下圓板612。其中所述的第二上圓板611和第二下圓板612上對應(yīng)設(shè)置有通孔，且所述第二上圓板611和第二下圓板612的相對的通孔通過第二漏砂管615相連接。所述的第二側(cè)圍板613上設(shè)置有第三進(jìn)氣口 614，所述的第三進(jìn)氣口 614通過穿過爐體2的管道與第二鼓風(fēng)機(jī)63相連。所述的第二上圓板611上還設(shè)置有第三出氣口 616，所述第三出氣口 616上設(shè)置有與第三出氣口貫通的第二風(fēng)管617，為了避免在砂子下落的過程中落入第二風(fēng)管617內(nèi)，所述第二風(fēng)管617上設(shè)置有第二風(fēng)帽618。所述第二風(fēng)管617和第二風(fēng)帽618均位于篩板619和第二上圓板611之間。所述鋼球62設(shè)置于第二換熱箱61的篩板619的上方。這樣主要有三方面作用，第一，在砂子下落經(jīng)過一級熱交換室5的過程中，從二級熱交換室6鼓入的空氣在通過一級熱交換室5的第一換熱箱51上的第一漏砂管515時，會對通過第一漏砂管515下落的砂子起到攪拌和托舉的作用，使一級熱交換室5上下平面位置處的砂子持沸騰狀態(tài)，使顆粒之間相互摩擦，減少焙燒后的顆粒表面殘留物;第二，由于二次熱交換室6保持在正壓狀態(tài)，在空氣的上升作用的帶動下，部分摩擦脫落的砂粒表面殘留物將會隨熱空氣一起上升，進(jìn)入燃燒室4進(jìn)一步燃燒，最終被排煙管道帶走;第三，通過在二級熱交換室內(nèi)設(shè)置鋼球，在砂子下落的過程中起到阻擋砂子下落的作用，從而減慢砂子下落的速度，為焙燒后含有殘余熱量的砂粒與鼓入的空氣發(fā)生熱交換提供充足的時間，進(jìn)而降低砂子的溫度，以方便儲存和運(yùn)輸。為了避免砂子在經(jīng)過二級熱交換室6的填料區(qū)時速度過快或過慢，所述鋼球62的直徑為爐體內(nèi)徑的1/15至1/5，優(yōu)選的，所述鋼球62的直徑為爐體內(nèi)徑的1/10，所述鋼球62的堆疊厚度為所述第一換熱箱51與第二換熱箱61之間的豎直高度的1/3至2/3，優(yōu)選的所述鋼球62的堆疊厚度為所述第一換熱箱51與第二換熱箱61之間的豎直高度的1/2。
[0053]如圖4所示，所述二級熱交換室6的下方為集砂室7，經(jīng)過再生降溫后的砂子下落的集砂室7內(nèi)，所述集砂室7的底部設(shè)置有第二出料口 71，所述出料口 71上設(shè)置有出砂閥門72。
[0054]如圖1所示，所述的高溫?zé)煔馓幚韱卧诙Q熱器和第一鼓風(fēng)機(jī)9，所述第二換熱器采用管式換熱器8。如圖3所示，所述的管式換熱器8包括殼體81、換熱管82、第一進(jìn)煙口83、第一出煙口 84、第一進(jìn)氣口 85和第一出氣口 86。所述第一鼓風(fēng)機(jī)9通過第一進(jìn)氣口 85與換熱管82相連。
[0055]如圖1所示，所述管式換熱器8的第一進(jìn)煙口83與焙燒爐上部的主排煙管道26相連，所述管式換熱器8的第一出煙口 84與預(yù)熱單元的超導(dǎo)換熱器I的第二進(jìn)煙口 18相連，所述超導(dǎo)換熱器I的第二出煙口 19與尾氣處理系統(tǒng)相連。所述管式換熱器8的第一出氣口 86分別與燃燒器41上的助燃?xì)怏w進(jìn)口 412和第一換熱箱51上的第二進(jìn)氣口 514相連。
[0056]工作時，經(jīng)過爐體2上部主排煙管道26排出的高溫?zé)煔?，通過管道從管式換熱器8的第一進(jìn)煙口 83進(jìn)入管式換熱器8，與此同時，第一鼓風(fēng)機(jī)9向管式換熱器8的導(dǎo)熱管82內(nèi)通入空氣，在管式換熱器8內(nèi)高溫?zé)煔馀c空氣之間進(jìn)行熱交換，然后低溫?zé)煔鈴墓苁綋Q熱器8的第一出煙口 84排出，熱空氣從管式換熱器8的第一出氣口 86排出。所述的從管式換熱器8的第一出煙口 84排出低溫?zé)煔馔ㄟ^管道進(jìn)入超導(dǎo)換熱器I的第二進(jìn)煙口 18，并在超導(dǎo)換熱器I內(nèi)與舊砂進(jìn)行熱交換，對舊砂進(jìn)行預(yù)熱處理，最終超導(dǎo)換熱器I熱風(fēng)室14內(nèi)的煙氣經(jīng)第二出煙口 19排出后進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)。所述的從管式換熱器8的第一出氣口 86排出熱空氣通過管道分別進(jìn)入燃燒室4和一級熱交換室5，通入一級熱交換室5的熱空氣又通過第一換熱箱51上的第二出氣口 516進(jìn)入燃燒室4。通入一級熱交換室5的熱空氣，一方面可以與通過第一漏砂管515下落的砂子進(jìn)行熱交換，在對砂子進(jìn)行降溫的同時進(jìn)一步提高通入一級熱交換室5的熱空氣的溫度，有利于保持燃燒室4內(nèi)的溫度，節(jié)約燃料；另一方面，由于從二級熱交換室6進(jìn)入的空氣最終也是要經(jīng)過燃燒室4從主排煙管道26排出，為了保持燃燒室4內(nèi)的溫度，通入一級熱交換室5內(nèi)的熱空氣還可以與從二級熱交換室6進(jìn)入的空氣進(jìn)行熱交換，從而提高從二級熱交換室6進(jìn)入的空氣的溫度。
[0057]實施例二:
[0058]如圖11所示，所述的超導(dǎo)換熱器采用雙層箱體，包括內(nèi)箱體和外箱體，所述內(nèi)箱體和外箱體均呈方向結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)箱體和外箱體之間所形成的空間為熱風(fēng)室14，所述內(nèi)箱體內(nèi)部的空間為冷砂室13，所述超導(dǎo)換熱管15安裝于內(nèi)箱體上，且所述超導(dǎo)換熱管15的一端位于冷砂室13內(nèi)，另一端位于熱風(fēng)室14內(nèi)。其余結(jié)構(gòu)同實施例一。
[0059]實施例三:
[0060]所述第二換熱箱61的篩板619的上方設(shè)置有圓管，所述圓管上設(shè)置有篩孔，在砂子下落的過程中，經(jīng)過堆疊放置的各個圓管上的砂孔緩慢下落，從而與有第二鼓風(fēng)機(jī)63鼓入的空氣進(jìn)行熱交換，降低砂子的溫度。為了避免砂子下落的速度過快或過慢，所述圓筒的直徑為爐體內(nèi)徑的1/15至1/5，優(yōu)選的，所述圓管的直徑為爐體內(nèi)徑的1/10，所述圓管的堆疊厚度為所述第一換熱箱51與第二換熱箱61之間的豎直高度的1/3至2/3，優(yōu)選的所述圓管的堆疊厚度為所述第一換熱箱51與第二換熱箱61之間的豎直高度的1/2。其余結(jié)構(gòu)同實施例
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【主權(quán)項】
1.一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，包括預(yù)熱單元和焙燒再生單元，所述焙燒再生單元包括爐體，所述爐體內(nèi)由上到下依次設(shè)置有布料室、燃燒室、熱交換室和集砂室，所述爐體的頂部分別設(shè)置有第二進(jìn)料口和主排煙管道，所述爐體的底部設(shè)置有第二出料口，所述第二出料口上設(shè)置有出砂閥門，其特征在于: 所述預(yù)熱單元設(shè)置于焙燒再生單元的外部； 所述預(yù)熱單元包括第一換熱器，所述第一換熱器上分別設(shè)置有第一進(jìn)料口、第一出料口、第二進(jìn)煙口和第二出煙口； 所述第一進(jìn)料口與舊砂自動給料裝置相連，所述第一出料口與設(shè)置于焙燒再生單元上的第二進(jìn)料口相連； 所述熱交換室包括一級熱交換室和二級熱交換室，所述一級熱交換室設(shè)置于所述二級熱交換室的上方； 所述一級熱交換室內(nèi)設(shè)置有換熱箱，安裝在爐體內(nèi)部，所述換熱箱包括第一上圓板、第一下圓板和第一側(cè)圍板，所述第一上圓板、第一下圓板和第一側(cè)圍板共同組成了一個圓形的中空結(jié)構(gòu)，所述第一側(cè)圍板上設(shè)置有第二進(jìn)氣口，所述第一上圓板和所述第一下圓板上對應(yīng)設(shè)置有通孔且相對的通孔之間通過第一漏砂管相連接，所述第一上圓板上設(shè)置有第二出氣口，所述第二出氣口上設(shè)置有與第二進(jìn)氣口貫通的第一風(fēng)管，所述第一風(fēng)管上端位于上圓板上側(cè)且設(shè)置有第一風(fēng)帽； 所述二級熱交換室包括第二換熱箱、鋼球和第二鼓風(fēng)機(jī)，所述第二換熱箱包括第二上圓板、第二下圓板、第二側(cè)圍板和篩板，所述第二側(cè)圍板為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第二側(cè)圍板所圍成的圓形區(qū)域內(nèi)從上到下依次設(shè)置有篩板、第二上圓板和第二下圓板，其中所述第二上圓板和所述第二下圓板上對應(yīng)設(shè)置有通孔且相對的通孔之間通過第二漏砂管相連接，所述的第二側(cè)圍板上設(shè)置有與第二鼓風(fēng)機(jī)相連的第三進(jìn)氣口，所述的第二上圓板上設(shè)置有第三出氣口，所述第三出氣口上設(shè)置有與第三出氣口貫通的第二風(fēng)管，所述第二風(fēng)管上端位于第二上圓板上側(cè)且設(shè)置有第二風(fēng)帽，所述鋼球設(shè)置于所述篩板的上方； 所述焙燒再生單元的外部還設(shè)置有高溫?zé)煔馓幚韱卧?所述高溫?zé)煔馓幚韱卧ǖ诙Q熱器和第一鼓風(fēng)機(jī)； 所述第二換熱器上分別設(shè)置有第一進(jìn)煙口、第一出煙口、第一進(jìn)氣口和第一出氣口； 所述第一進(jìn)煙口與所述爐體頂部的主排煙管道相連，所述第一出煙口與所述第一換熱器上的第二進(jìn)煙口相連； 所述第一進(jìn)氣口與所述第一鼓風(fēng)機(jī)相連，所述第一出氣口分別與所述焙燒單元的燃燒室和一級熱交換室相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，其特征在于:所述布料室內(nèi)設(shè)置有布料錐和布料篩板，所述布料錐位于所述布料篩板的上方，所述布料錐呈圓錐狀結(jié)構(gòu)，所述布料篩板呈倒置的圓臺狀結(jié)構(gòu)，所述布料錐通過連接桿與爐體固定連接，所述布料篩板的直徑較大的一端與爐體固定連接，所述布料錐和布料篩板的錐面上均設(shè)置有沿爐體軸向方向的均布的篩孔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，其特征在于:所述布料錐的下端的直徑大于所述布料篩板的直徑較小的一端的直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，其特征在于:所述第一換熱器采用超導(dǎo)換熱器，所述超導(dǎo)換熱器包括箱體和超導(dǎo)換熱管，所述箱體內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板將箱體分為冷砂室和熱風(fēng)室，所述隔板上設(shè)置有超導(dǎo)換熱管，所述第一進(jìn)料口和第一出料口分別設(shè)置于冷砂室的上端和下端，所述第二進(jìn)煙口和第一進(jìn)煙口分別設(shè)置于熱風(fēng)室的上端和下端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，其特征在于:所述超導(dǎo)換熱管以一定的斜度安裝在所述隔板上，其中較低的一端位于冷砂室內(nèi)，較高的一端位于熱風(fēng)室內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，其特征在于:所述第二換熱器采用管式換熱器，所述管式換熱器包括殼體、換熱管、第一進(jìn)煙口、第一出煙口、第一進(jìn)氣口和第一出氣口，所述換熱管的一端與第一進(jìn)氣口相連，所述換熱管的另一端與第一出氣口相連。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，其特征在于:所述的燃燒室的爐體側(cè)壁上設(shè)置有若干個燃燒器，且所述燃燒器在同一高度上圍繞爐體的軸線均勻布置，每個燃燒器向爐體內(nèi)斜下方噴火焰并形成渦流氣流。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型填料冷卻式鑄造砂快速焙燒再生系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼球的直徑為爐體內(nèi)徑的1/15至1/5，所述鋼球的堆疊厚度為所述第一換熱箱與第二換熱箱之間的豎直高度的I/3至2/3。
【文檔編號】B22C5/00GK205464173SQ201620019188
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月8日
【發(fā)明人】趙友誼, 曾華生, 王晉槐, 陳云建
【申請人】山東金璞新材料有限公司