CN1020954C

CN1020954C - 炉外短滑坡端出料加热炉

Info

Publication number: CN1020954C
Application number: CN 89103119
Authority: CN
Inventors: 褚长庆; 赵立权
Original assignee: Jinan Iron & Steel General Works
Current assignee: Jinan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 1989-05-13
Filing date: 1989-05-13
Publication date: 1993-05-26
Anticipated expiration: 2004-05-13
Also published as: CN1044983A

Abstract

一种用于加热钢坯(锭)的加热炉，特别是短滑坡端出料三段扼流式加热炉，其特征在于其具有短滑坡式端出料炉头、三段扼流式炉膛和自启动全炉汽化冷却装置，利用炉外短滑坡和靠钢坯自顶开式炉门密封，带有热风幕阻止炉门边缘高温炉气逸出的结构，以三段扼流式炉膛结构控制炉气流动，从而使加热强度高、能耗低、炉子冷却构件寿命长，本发明适用于加热炉的新建设计，也适用于一般加热炉的改造。

Description

本发明涉及一种加热钢坯与钢锭的加热炉。

端出料加热炉是二十世纪初期发展的一种工业炉，目前在我国广泛应用，典型炉型如图一所示。图一是已有技术，即传统端出料推钢式加热炉简图;图二是其最佳炉头结构。美国专利US-3586299，US-3700122就是这种加热炉，该加热炉的构造和生产流程如下：

加热炉本体部分为一长方形卧式建筑，炉底座于混凝土基础上，两侧墙、端墙和炉顶均为耐火材料砌筑。后端（炉尾）是钢坯（锭）的入口，前端为加热炉的炉头，也就是经过加热炉加热好的钢坯（锭）的出口。加热炉的热量来源是重油（或煤气或煤），由输送系统送到炉前与鼓风机送来的空气混合，经燃烧器在炉膛内燃烧，产生高温炉气和辐射热加热钢坯（锭），其废气从炉尾经烟道，因烟囱排入大气。

为了能保证加热炉炉体的稳定与长寿，满足生产对加热钢坯（锭）连续作业的需要，加热炉内支承钢坯（锭）的纵、横炉筋管一般采用汽化冷却，出钢滑坡和进、出料门梁等采用工业水冷却。

加热炉在按规定进行点炉的同时，装入钢坯（锭），至炉温达到所需温度时，加热好的钢坯（锭）被连续推出。

上述是国内已有在用技术之传统端出料推钢式加热炉的构造与生产工艺。美国专利US-4449922与US-3586299也公开了一种大滑坡式的炉头结构。

此种加热炉，从热工观点看，存在着如下缺点：

第一，由于出钢滑坡是大滑坡结构，使端出料门很大，位置又低，由此吸入大量的冷空气，危害有三，即降低炉温;冷却炉头钢坯（锭）;增加金属氧化烧损。

第二，从出钢大滑坡之顶点到端墙间的距离大，使加热炉的有效加热长度短，一般只占全长的92%，而8%的空间不起作用，白白加大热损失，出钢大滑坡和端出料门梁上的水冷却件，几乎百分之百地吸走了辐射到它上面的热量，削弱了加热强度，降低加热质量，浪费燃料。

第三，加热段炉膛高度高，炉顶曲线平滑，易形成高温炉气沿上炉顶流向炉尾，使加热炉不能产生最高的加热强度。

第四，未实现全炉汽化冷却，炉内冷却构件仍有部分采用工业水冷却，热损失大，并且汽化冷却部分装有辅助启动设施。既浪费能源，安全运行的可靠性也差。

本发明的目的是克服上述端出料加热炉的缺点，设计一种炉膛被充分有效利用，加热强度高，能高产低耗且寿命长的加热炉。

对发明的内容为了便于说明，结合实施例的附图三和附图四加以叙述如下。

在炉头上设置装有热风气幕管（1）的密封炉门（2），利用被加热钢坯（锭）（3）在炉内纵向炉筋管（4）上向前移动时，自己顶开炉门，由炉外短滑坡（5）落入输送辊道（6），密封炉门即自行关闭，构成一套推钢式加热炉短滑坡和炉门密封端出料炉头结构。所说的热风气幕管（1）为一根沿长度方向上开有6毫米宽槽口的无缝钢管，两端与助燃热风管道接通，焊固在挂有密封炉门（2）的炉头门栏（7）上，工作时有一定压力的热风持续由槽口喷出，以阻止高温炉气从炉门边缘逸出。所说的密封炉门（2）为内壁充填有隔热耐火材料的异形铸钢件，上端一对门耳用活动钢销悬挂在端出料炉头门栏（7）上，门的下沿与短滑坡坡面靠严，门的内侧与出钢下滑点的距离为1/2钢坯（锭）宽度。以保证每推出一支钢坯（锭）后，炉门仍能关严。所说的炉外短滑坡（5）是由形状为三角形的滑筋板（8）与纵向炉筋管焊成一体，并充填有耐火材料绝热。滑坡与纵向炉筋管（4）成一定角度，以保证钢坯（锭）（3）顺利滑入输送辊道（6）。

在炉膛底部的中后段，用粘土砖砌筑两道扼流墙（9），炉顶设置两条以汽化冷却无缝钢管为承载钢筋的耐火混凝土预制梁作扼流梁（10），构成三段扼流式炉膛结构。附图五是扼流墙和扼流梁的断面图，扼流梁放置在两侧墙上。

本发明中的自启动全炉汽化冷却装置应用水封闭（14）和U形防倒流装置相结合，取消传统型水冷出钢大滑坡，进、出料门梁和扼流梁的承载无缝钢管，都与纵向或横向炉筋管循环回路串联，构成自启动全炉汽化冷却系统。图六是水封闭和U型防倒流的自启动全炉汽化冷却系统图。

本发明的优点：

（1）采用短滑坡和炉门密封端出料结构，可直接延长有效加热长度，增加加热炉的能力，提高产量12～20%，克服传统端出料加热炉炉头吸冷空气的严重弊病。（表见后）

（2）采用三段扼流式炉膛结构，扼制高温炉气流动，可延长高温炉气在炉内的通过时间，使炉气中的热量尽量被钢坯（锭）吸收，增强加热强度8～10%，降低消料消耗20～30%以上。（表见后）

（3）采用自启动全炉汽化冷却，可延长冷却构件寿命5～6倍以上，减少冷却热损失15～20%，并有节水、节电，运动可靠和改善劳动强度的作用。（表见后）

本发明的试验用济南钢铁总厂1＃中板87M²加热炉，提高加热产量20%，降低燃耗57.5%，可比热耗为0.315×10⁶大卡/吨坯，炉膛热效率为57.19%，金属氧化烧损率为1～2%，减少50%以上，年获直接经济效益262万余元，主要技术经济指标均居国内领先水平。

本发明之附图，图一是传统端出料推钢式加热炉，图二是传统端出料推钢式加热炉最佳炉头结构，图三是短滑坡和炉门密封端出料炉头结构的配置图，图四是短滑坡端出料三段扼流式加热炉，图五是扼流墙和扼流梁的断面图，图六是水封闭和U形防倒流的自启动全炉汽化冷却系统图。图中（1）是热风气幕管，（2）是绝热密封炉门，（3）是钢坯（锭），（4）是纵向炉筋管，（5）是短滑坡，（6）是输送辊道，（7）炉头门栏，（8）是滑筋板，（9）是扼流墙，（10）是扼流梁，（11）是燃烧器，（12）是推钢机，（13）是横向炉筋管，（14）水封闭。

该加热炉应用于生产的主要工艺过程如下：

先将炉内纵向炉筋管（4）上装排满钢坯（锭）（3），助燃风和燃料进入燃烧器（11）燃烧，使三段扼流式炉膛炉温升至所需温度，并加热钢坯（锭）（3）至生产规定温度。推钢机（12）推动钢坯（锭）（3）在纵向炉筋管（4）上向前滑动。钢坯（锭）（3）顶开炉头密封炉门（2），由短滑坡（5）滑入输送辊道（6），此时密封炉门（2）自动关闭，热风气幕管（1）喷出热风。阻止炉门边边缘高温炉气逸出。上述动作重复连续进行，完成加热钢坯或钢锭的工作。

比较表1：（以济钢中板1＃加热炉为例）

项目单位试用本发明前试用本发明后

有效加热长度米 24.36 28.00

加热能力吨/时 35 42

端出料炉头热损失 10⁶千卡/时 0.275 微～0

比较表2：（以济钢中板1＃加热炉为例）

试用试用

项目单位八小时测定

本发明前本发明后

平均机时产量吨材/时 30.59 36.36 34.81

平均油耗公斤重油/吨材 106 45 40.23

平均可比热耗 10⁶大卡/吨 0.78 0.33 0.315

炉膛热效率 % 33.80 57.19

比较表3：（以济钢中板1＃加热炉为例）

试用试用

项目单位备注

本发明前本发明后

冷却构件寿命年 0.5～1.0 ≥5.0

冷却热损失 10⁶大卡/时 25.64 0.489

节水万吨/年 107.94 价值16.19万元

节电万度/年 4.608 价值0.46万元

Claims

1、一种用于加热钢坯(锭)的加热炉，特别是具有滑坡式端出料炉头，具有汽化冷却的三段式加热炉，其特征在于它具有炉外短滑坡式端出料炉头，其上设置装有热风气幕管(1)的密封炉门(2)，还具有炉顶有垂直挡火扼流梁、炉底有垂直扼流墙的扼流式炉膛，以及具有水封闭和U形防倒装置相结合的自动全炉汽化冷却装置。

2、根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于所述的短滑坡式端出料炉头的短滑坡（5）与纵向炉筋管（4）形成34～45°的角度，由三角形的滑筋板（8）与纵向筋管（4）焊成，并充填有耐火材料。

3、根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于所述的垂直挡火扼流梁由以汽化冷却无缝管为承载筋的耐火混凝土预制梁制成，所述的垂直扼流墙用粘土砖砌筑，并与垂直挡火扼流梁对应错位，这种扼流梁与扼流墙至少各有2个。

4、根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于所述的自启动全炉汽化冷却装置包括进料、出料门梁和扼流梁的承载无缝钢管，分别与纵向或横向炉筋管循环回路串联。

5、根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于所述的炉头上的热风气幕管（1），为一根沿长度方向上开有6毫米宽槽口的无缝钢管，两端与助燃热风管道接通，焊固在挂有密封炉门（2）的炉头门栏（7）上。