加热炉及铝棒加热系统

技术领域

本申请涉及棒材加工技术领域，具体而言，涉及一种加热炉及铝棒加热系统。

背景技术

目前，在市面出现的多棒炉主要是通过燃烧器对炉膛内的空气进行加热，利用热气对多根并排的铝棒进行加热。热效率较低，能源浪费。

单棒炉采用的结构是通过炉体两侧的喷枪对单根铝棒进行单独直接火焰加热的方式。虽然单棒炉可以缩短预加热的时间，但是加热过程中产生的高温烟气会直接排到炉体外，造成热能的浪费。

发明内容

本申请的目的在于提供一种加热炉，其能够改善现有的铝棒加热炉的能源浪费问题。

本申请的另外一个目的在于提供一种铝棒加热系统，其包括上述加热炉，其具有该加热炉的全部特性。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请的实施例提供了一种加热炉，包括：多孔介质燃烧器、热回收装置和依次连接的预热段、加热段；

所述加热段通过所述多孔介质燃烧器对材料进行加热，所述热回收装置能够收集所述加热段的烟气并送入所述预热段以在加热前对材料进行预热。

多孔介质燃烧器本身能够将燃料燃烧更充分，产生的热量可以以热辐射和对流传热的方式传递给处于加热段的棒材，加热的效果较好，使得燃料的能量可以被高效地利用起来，进而还通过热回收装置将烟气收集，也即是将余下的热量进行回收，并应用到预热段对棒材进行预热，进一步利用了燃料的能量，提高了棒材加热的效率，还减少了不必要的能源浪费。

另外，根据本申请的实施例提供的加热炉，还可以具有如下附加的技术特征：

在本申请的可选实施例中，所述多孔介质燃烧器分布于所述加热段的两侧且能够从两侧向中间释放热量以加热处于所述加热段中间的材料。

两侧的多孔介质燃烧器可以使得热量在中间集中，以更快地升高棒材的温度。

在本申请的可选实施例中，所述加热炉还包括助燃组件，所述助燃组件包括助燃风机和助燃气管道，所述助燃风机通过所述助燃气管道向所述加热段提供助燃气。

通过提供助燃气，能够保障多孔介质燃烧器将燃料燃烧更充分，提高燃料的热效率。

在本申请的可选实施例中，所述热回收装置设置于所述预热段，所述热回收装置包括循环循环离心风机和循环管道，所述循环管道与所述加热段连通，所述循环循环离心风机能够通过所述循环管道从所述加热段吸取烟气。

循环离心风机能够较为充分地将多余的烟气及热量抽离，并且还能够对烟气进行加压，实现以一定的速度对棒材进行预热，预热的效果好。

在本申请的可选实施例中，所述循环离心风机能够抽取所述加热段的烟气并以60-80m/s的速度喷射到所述预热段内的材料表面。

在本申请的可选实施例中，所述加热炉还包括保温段，所述保温段连接于所述加热段并能够接收被加热后的材料，所述保温段的加热功率小于所述加热段。

保温段可以消除棒材的头尾温差以及棒材的表面与中心的温差，并且在起到上述作用的同时，还能够以更低的功率，减少不必要的能源使用。

在本申请的可选实施例中，所述保温段通过所述多孔介质燃烧器对材料进行热辐射和对流加热。

在本申请的可选实施例中，所述加热炉的长度为L，7395mm≤L≤7400mm。

该加热炉较之一般的加热炉的长度更短，但可以达到同等的加热速度，更加节约场地。

本申请的实施例提供了一种铝棒加热系统，包括推棒机构、出棒机构和上述任一项所述的加热炉，所述推棒机构用于向所述加热炉内推送铝棒，所述出棒机构用于将加热后的铝棒从所述加热炉移出。

通过使用上述加热炉，整个铝棒加热系统可以提高对于铝棒的加热效率，并且提高对于能源的利用率，减少能源浪费。

在本申请的可选实施例中，所述铝棒加热系统还包括储棒机构，所述储棒机构与所述推棒机构连接且用于向所述推棒机构供应铝棒。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请的实施例提供的加热炉的主视图；

图2为本申请的实施例提供的加热炉的侧视方向的局部剖视图；

图3为本申请的实施例提供的铝棒加热系统的俯视图。

图标：100-加热炉；10-多孔介质燃烧器；21-循环离心风机；22-循环管道；30-预热段；40-加热段；50-保温段；60-托棒轮；70-烟管；80-助燃风机；81-助燃气管道；101-进棒端；102-炉门机构；200-推棒机构；300-出棒机构；400-储棒机构；1000-棒材。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

请参照图1和图3，本申请的实施例提供了一种加热炉100，包括：多孔介质燃烧器10、热回收装置和依次连接的预热段30、加热段40；

加热段40通过多孔介质燃烧器10对材料进行加热，热回收装置能够收集加热段40的烟气并送入预热段30以在加热前对材料进行预热。

其中，图3中的铝棒加热系统所示出的加热炉是俯视视角的加热炉。

进一步的，加热炉100还包括保温段50，保温段50连接于加热段40并能够接收被加热后的材料，保温段50的加热功率小于加热段40。本实施例的保温段50也是通过多孔介质燃烧器10对材料进行热辐射和对流加热。

保温段50可以消除棒材1000的头尾温差以及棒材1000的表面与中心的温差，并且在起到上述作用的同时，还能够以更低的功率，减少不必要的能源使用。

请结合图1和图2，具体的，多孔介质燃烧器10分布于加热段40的两侧且能够从两侧向中间释放热量以加热处于加热段40中间的材料。在本实施例中，加热段40内的两侧的多孔介质燃烧器10并排分布。当然，保温段50的多孔介质燃烧器10也是在棒材1000的两侧并排分布。

其中，图2是图1的左视图，并进行了局部剖视以及隐去了下文中的循环离心风机21。从图中可以看出，两侧的多孔介质燃烧器10正对中央的棒材1000，棒材1000被放置于托棒轮60，由于多孔介质燃烧器10是通过热辐射以及热对流的形式对棒材1000进行加热，托棒轮60不会像传统的单棒炉一般，被火焰直接冲击到而长期高温工作，所以其使用寿命也会更长。

此外，炉膛内的保温层也不会被高速火焰加热，其使用寿命也较之普通的单棒炉更长。

两侧的多孔介质燃烧器10可以使得热量在中间集中，以更快地升高棒材1000的温度。进一步设计成并排分布的结构，能够更加集中地将热量释放到棒材1000上，热效率更高。

请结合图3，为了使得燃料燃烧更充分，进一步提高热效率，本申请的加热炉100还包括助燃组件，助燃组件包括助燃风机80和助燃气管道81，助燃风机80通过助燃气管道81向加热段40提供助燃气。通过提供助燃气，能够保障多孔介质燃烧器10将燃料燃烧更充分，提高燃料的热效率。其中，助燃风机80为离心风机，图3中示出的两个助燃气管道81在炉体内连通，助燃风机80可以通过助燃气管道81对加热段40、保温段50提供助燃气。

请结合图1和图2，本实施例的热回收装置设置于预热段30，热回收装置包括循环离心风机21和循环管道22，循环管道22与加热段40连通，循环离心风机21能够通过循环管道22从加热段40以及保温段50吸取烟气。循环离心风机21设置于预热段30的靠近进棒端101的位置。可以理解的是，由于加热段40、保温段50与预热段30是连通的，循环离心风机21工作时，加热段40以及保温段50的一定量的高温烟气能够被抽取，然后转换到预热段30的靠近进棒端101的位置。当然，在预热段30旁边设有烟管70，在烟气超过一定量的时候，可以进行释放，避免烟气过多而影响加热炉100的正常工作。需要说明的是，本实施例的大部分高温烟气都被运送到预热段30进行利用，留有烟管70主要是为了在一些偶尔出现的烟气量过大的情况下及时排出烟气，平时的排出量较小，主要是排出被利用完的烟气以及停机时排出烟气。而循环离心风机21工作时，能够促使一部分多余的烟气排出。

循环离心风机21能够较为充分地将多余的烟气及热量抽离，并且还能够对烟气进行加压，实现以一定的速度对棒材1000进行预热，预热的效果好。

进一步的，循环离心风机21能够抽取加热段40的烟气并以60-80m/s的速度喷射到预热段30内的材料表面。经过实践，循环离心风机21能够将约为600℃的高温烟气进行收集，并且通过加压的形式使得高温烟气能够被加速。当棒材1000为铝棒时，在60-80m/s的速度的高温烟气的喷射下，铝棒的表面可以被预热到250℃。

通过利用高温烟气进行预热，然后通过两侧成排的多孔介质燃烧器10对铝棒进行热辐射和对流加热，可以在加热段40将铝棒加热到指定温度(约460-480℃)，然后进入保温段50的铝棒可以继续被保温段50的两侧成排的多孔介质燃烧器10进行热辐射和对流加热，以实现消除铝棒头尾温差和心表温差的目的。最终使得从炉门机构102出去的铝棒被充分加热，满足后续加工工艺的工艺要求的温度。比如铝棒达到上述温度后，可以进入挤压工艺，其温度能够保障其顺利被挤压成所需的形状尺寸。

本实施例的铝棒在炉膛内是一根一根行进，并且是依靠多孔介质燃烧器10产生的热能进行热辐射和热对流加热，每根铝棒的加热面相较于火焰加热的方式而言会更大，整个铝棒的温度会更加均匀。

本实施例的加热炉100降低了过剩空气，过剩空气系数为α，当1.2＞α≥1时，当燃烧器面功率为0.8-1.2MW时，燃烧产生的热量约有30％-40％是以辐射的方式释放出来的，利用辐射加热的均匀性对铝棒进行均匀加热。同等加热功率的情况下，较之传统的加热空气的多棒炉而言，加热速度更快。

加热炉100的长度为L，7395mm≤L≤7400mm。本实施例的加热炉100的长度为7397mm，可以理解的是，该加热炉100较之一般的加热炉的长度更短。但由于加热效果好，达到同等的加热速度的情况下，炉身的长度更短，更加节约场地。而如果是炉身长度和现有的加热炉一致，则加热的速度会比现有的加热炉更快。

而本实施例的炉身由于可以做得更短，对于拆卸和移动也会更加方便，对于企业实际应用更为方便。

简单而言，多孔介质燃烧器10本身能够将燃料燃烧更充分，产生的热量可以以热辐射和对流传热的方式传递给处于加热段40的棒材1000，加热的效果比单纯的加热空气的方式而言更好，使得燃料的能量可以被高效地利用起来，进而还通过热回收装置将烟气收集，也即是将余下的热量进行回收，并应用到预热段30对棒材1000进行预热，进一步利用了燃料的能量，提高了棒材1000加热的效率，还减少了不必要的能源浪费。

基于上述加热炉100，本申请的实施例提供了一种铝棒加热系统，包括推棒机构200、出棒机构300和加热炉100，推棒机构200用于向加热炉100内推送铝棒，出棒机构300用于将加热后的铝棒从加热炉100移出。通过使用上述加热炉100，整个铝棒加热系统可以提高对于铝棒的加热效率，并且提高对于能源的利用率，减少能源浪费。

其中，推棒机构200、出棒机构300可以参考现有的铝棒加热炉100所用的自动推棒器以及出棒设备，推棒设备可以将铝棒依次推入到铝棒加热炉100中，而出棒设备则设置于加热炉100的炉门机构102外，可以承接被加热完毕的铝棒，以方便其进入后续的挤压工艺的操作设备中。具体的，后续工艺操作以及推棒、出棒的操作不再赘述。

可以选择的是，铝棒加热系统还包括储棒机构400，储棒机构400与推棒机构200连接且用于向推棒机构200供应铝棒。储棒机构400的铝棒可以依次推送到推棒机构200，然后通过推棒机构200将铝棒依次推入加热炉100，多个铝棒保持同轴线的位置关系，确保每根铝棒都能够按照准确的位置被送入加热炉100。

比如，以图3视角为例，储棒机构400可以将铝棒从图3视角中的上方地送到下方的推棒机构200，推棒机构200可以从右向左将新上的铝棒的一端抵靠在旧的铝棒的端部，通过推动新的铝棒，可以使得旧的铝棒被逐渐推入到左侧的加热炉100中，完成加热后，最终在最左侧被出棒机构300接收，以送到其他的工艺所用的设备中。

综上所述，本申请的加热炉100可以通过多孔介质燃烧器10，在加热段40通过热辐射和热对流的方式对棒材1000进行加热，加热的速度快，并且加热的面积更大，使得棒材1000的温度更为均匀，加热到同样的温度可以比一般的多棒炉耗费更少的燃料。并且通过热回收装置将加热段40过剩的高温烟气进行收集并反馈到预热段30，能够充分利用燃料，热效率高。整体保障了正常对棒材1000的加热又减少了能源浪费。将之应用到铝棒加热形成铝棒加热系统，能够有效改善现有的铝棒加热的能源浪费的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。