CN102218525A - 连铸中间包高效节能烘烤装置 - Google Patents

连铸中间包高效节能烘烤装置 Download PDF

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Abstract

一种连铸中间包高效节能烘烤装置,包括中间包包体,所述中间包包体上部密封安装包盖,所述包盖上设有喷嘴和烟气出口,所述中间包包体内设隔板,把中间包内部分隔成两半,所述中间包包体的底部留有烟气过道,所述喷嘴和烟气引出口分别位于隔板的两侧。本发明提供一种燃烧效率较高、热利用率高、环保性良好的连铸中间包高效节能烘烤装置。

Description

连铸中间包高效节能烘烤装置
技术领域
[0001] 本发明涉及炼钢设备,尤其是一种连铸中间包加热装置。 背景技术
[0002] 连铸中间包烘烤装置是利用燃料将中间包烘烤干燥或预热到所需的高温状态,以满足炼钢工艺对中间包耐材温度的要求。中间包燃烧器的发展经历了三个阶段:最初是采用普通烧嘴提供热量,但由于中间包烘烤器的工作环境非常恶劣,烧嘴寿命不到半年,更换频繁,影响生产。随后便采用带头部风冷盘的烧嘴供热,使烧嘴的寿命提高到1年以上。但以上两种烧嘴都没有余热回收装置,因此我国钢铁企业连铸车间的中间包烘烤热效率都非常低,大约在10-20%左右。近年来,随着蓄热式燃烧技术的不断成熟,蓄热式中间包烘烤器的应用得到了发展。
[0003] 蓄热式中间包烘烤器与传统中间包烘烤器相比,具有如下特点:(1)增设高温烟气余热回收装置,交替切换空气与烟气,使之流经蓄热体,能够在最大限度回收高温烟气的显热,即实现了极限余热回收,节能率达到30-70% ; (2)将燃烧空气预热到1000°C以上的温度水平,形成与传统火焰(诸如扩散火焰与预混火焰等)迥然不同的新型火焰类型,在炉内产生均勻分布的温度场;(3)由于助燃空气的预热,提高了火焰温度,使低热值燃料实现高温燃烧成为可能。
[0004] 目前,国内新建的连铸车间的蓄热式中间包烘烤器均采用传统的双烧嘴交替工作方案,由于没有充分考虑中间包的结构特点和工作环境,大都使用效率不是很理想。其存在的主要问题是:(1)由于是新型技术,因此,加热炉、燃烧器等设备仍未适应其要求,尚存在设计与操作方面的问题。(¾高温带来管道、设备更易损坏等。(¾蓄热体结块、寿命不长等。(4)炉内压力变化大,造成热量大量散出,未能达到实际节能效果。(5)日常维护量、成本增加。通过十余年的实践,各大企业及单位已不向原来那样热衷于蓄热燃烧技术了。目前,反对与支持之间的争论非常激烈。
发明内容
[0005] 为了克服已有连铸中间包高效烘烤装置的燃烧效率较低、热利用率较低、环保性较差的不足,本发明提供一种燃烧效率较高、热利用率高、环保性良好的连铸中间包高效烘烤装置。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007] 一种连铸中间包高效烘烤装置,包括中间包包体,所述中间包包体上部密封安装包盖,所述包盖上设有喷嘴和烟气出口,所述中间包包体内设隔板,把中间包内部分隔成两半,所述中间包包体的底部留有烟气过道,所述喷嘴和烟气引出口分别位于隔板的两侧。
[0008] 进一步,所述烟气通道为所述隔板底部与所述中间包包体的底部之间的间隙。
[0009] 或者是:所述烟气通道为所述隔板底部的多个半圆形缺口。当然,也可以采用其他形状的缺口。
3[0010] 再进一步,所述加热装置还设有热烟气循环装置,在所述喷嘴的进口和烟气出口之间设置了连通支管,所述连通支管上设置热烟气循环装置。该热烟气循环装置,有利于进一步提升热效率。
[0011] 更进一步,所述隔板采用表面涂远红外辐射涂层轻质板或采用高辐射特性的碳化硅材料制备。
[0012] 所述隔板由多块隔板单元拼接而成。,该结构方式便于实现装配,当然,也可以采用整体制备。
[0013] 所述喷嘴和烟气出口以所述隔板为中心对称布置。
[0014] 所述包盖与所述隔板呈一体。
[0015] 所述烘烤装置还设有换热装置,所述烟气引出口与所述换热装置的烟气进口连通,所述换热装置的空气进口与大气连通,所述换热装置的空气出口与所述喷嘴连通,所述换热装置的烟气出口与烟囱连通。
[0016] 所述烟气出口设置Pd-Iih-Pt催化净化装置。
[0017] 所述喷嘴内设有稀土钙钛矿催化燃烧蜂窝,能够将其起燃温度、促进燃烧完全。
[0018] 本发明的技术构思为:在已有的技术基础上进行归纳和提高,该烘烤技术涉及到预热回收、催化燃烧和净化及高温烟气循环利用等,突破原有的烘烤技术概念,不再局限于某一燃烧技术,而是这些技术的一个整合。本项目技术其具有燃烧效率高、热利用率高和有害气体排放少的特征,同时具有烟气温度可调、温升均勻性好和烘烤速度快的特性,包体上下温差小。
[0019] 本发明的有益效果主要表现在:1、通过在包内引入内隔板的方式形成一个完整的烟气流道,让热烟气沿着中间包包壁流动,均勻加热中间包内壁,同时带走水汽,中间包内隔板采用高远红外复合材料制备,也可在其表面涂覆远红外涂料,使之能吸收烟气中的能量,以远红外辐射的方式加热炉壁,提高热利用率,并引入催化净化装置用于减少CO和NOx 排放;2、充分利用了燃烧后烟气的高温余热,提高燃气使用效率,烘烤速度快,相比于传统烘烤器节能50%以上,此外,最大限度地降低了污染物排放,节能环保。
附图说明
[0020] 图1是实施例1的连铸中间包高效烘烤装置的结构示意图。
[0021] 图2是实施例2的连铸中间包高效烘烤装置的结构示意图。
[0022] 图3是实施例3的钢连铸中间包高效烘烤装置的结构示意图。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0024] 实施例1
[0025] 参照图1,一种连铸中间包高效烘烤装置,包括中间包包体5,所述中间包包体5上部密封安装包盖,所述包盖上设有喷嘴4和烟气出口 7,所述中间包包体内设隔板6,把中间包内部分隔成两半,所述中间包包体的底部留有烟气过道,所述喷嘴4和烟气引出口 7分别位于隔6板的两侧。
[0026] 所述烟气通道为所述隔板底部与所述中间包包体的底部之间的间隙。或者是:所述烟气通道为所述隔板底部的多个半圆形缺口。当然,也可以采用其他形状的缺口。
[0027] 所述隔板6采用表面涂远红外辐射涂层轻质板或采用高辐射特性的碳化硅材料制备。
[0028] 所述隔板6由多块隔板单元拼接而成。,该结构方式便于实现装配,当然,也可以采用整体制备。
[0029] 所述喷嘴4和烟气出口 7以所述隔板6为中心对称布置。
[0030] 所述包盖与所述隔板呈一体。
[0031] 所述烘烤装置还设有换热装置9,所述烟气引出口 7与所述换热装置的烟气进口连通,所述换热装置的空气进口与大气连通,所述换热装置的空气出口与所述喷嘴连通,所述换热装置的烟气出口 1与烟囱连通。所述换热装置中的烟气进口和烟气出口之间的通道供烟气流通,空气进口和空气出口之间的通道供空气流通,将烟气中的余热进行回收利用, 实现空气预热。
[0032] 所述烟气出口 1设置Pd-Iih-Pt催化净化装置,对于没有设置换热装置的场合,直接设置在烟气出口 7处即可;如果设置了换热装置,则将Pd-Iih-Pt催化净化装置安装在烟囱处。
[0033] 所述喷嘴4内设有稀土钙钛矿催化燃烧蜂窝,能够将其起燃温度、促进燃烧完全。
[0034] 包盖与包体之间采用纤维垫块进行密封,中间包出渣口放置硅酸铝纤维密封垫进行密封。
[0035] 本烘烤器包括中间包包体、包内隔板、包盖、烧嘴、催化燃烧蜂窝、换热器、催化净化装置和热烟气循环装置组成。煤气从燃气入口 3输入,煤气和助燃空气预混后经喷嘴喷出在中间包内燃烧,也可在催化蜂窝内催化燃烧之后进入中间包,燃烧后的烟气不会马上流出中间包,而是沿着中间包内隔板形成的烟道流动,先是向下通过中间包包底和隔板形成的烟气过道,然后向上进入设置在包盖上的换热器的烟气入口,与换热器内的冷空气进行热交换,冷却后排放。
[0036] 实施例2
[0037] 参照图2,本实施例中,所述烟气通道为所述隔板6底部与所述钢包包体的底部之间的间隙。
[0038] 所述加热装置还设有热烟气循环装置,在所述喷嘴4的进口和烟气出口之间设置了连通支管,所述连通支管上设置热烟气循环装置9,能够将烟气出口 7的烟气直接回流到喷嘴4内。
[0039] 本实施例的其他结构均与实施例1相同。
[0040] 本烘烤器包括中间包包体、包内隔板、包盖、烧嘴、催化燃烧蜂窝、换热器、催化净化装置和热烟气循环装置组成。煤气和助燃空气预混后经喷嘴喷出在中间包内燃烧,也可在催化蜂窝内催化燃烧之后进入中间包,燃烧后的烟气不会马上流出中间包,而是随沿着中间包内隔板形成的烟道流动,先是向下通过中间包包底和隔板形成的烟气过道,然后向上进入设置在包盖上的换热器的烟气入口,与换热器内的冷空气进行热交换,冷却后排放。 也可把热烟气通过热烟气循环装置再次进入中间包用于加热中间包,带走水汽,也可部分进入换热器加热助燃空气,部分进入热烟气循环装置。本装置通过在包内引入内隔板的方式形成一个完整的烟气流道,让热烟气沿着中间包包壁流动,均勻加热中间包内壁,同时带
5走水汽,中间包内隔板采用高远红外复合材料制备,也可在其表面涂覆远红外涂料,使之能吸收烟气中的能量,以远红外的方式加热炉壁,提高热利用率,并引入催化净化装置用于减少CO和N0X。本装置充分利用了燃烧后烟气的高温余热,提高燃气使用效率,烘烤速度快, 相比于传统烘烤器节能50%以上,此外,最大限度地降低了污染物排放,节能环保。
[0041] 实施例3
[0042] 参照图3,所述隔板6采用高辐射特性的碳化硅材料制备。
[0043] 本实施例的其他结构均与实施例1相同。
[0044] 本烘烤器包括中间包包体、包内隔板、包盖、烧嘴、催化燃烧蜂窝、换热器、催化净化装置和热烟气循环装置组成。煤气和助燃空气在催化蜂窝内催化燃烧之后进入中间包, 燃烧后的烟气不会马上流出中间包,而是沿着中间包内隔板形成的烟道流动,先是向下通过中间包包底和隔板形成的烟气过道,然后向上进入设置在包盖上的换热器的烟气入口, 与换热器内的冷空气进行热交换,冷却后排放。
[0045] 本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举,本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (10)

1. 一种连铸中间包高效烘烤装置,包括中间包包体,其特征在于:所述中间包包体上部密封安装包盖,所述包盖上设有喷嘴和烟气出口,所述中间包包体内设隔板,把中间包内部分隔成两半,所述中间包包体的底部留有烟气过道,所述喷嘴和烟气引出口分别位于隔板的两侧。
2.如权利要求1所述的连铸中间包高效烘烤装置,其特征在于:所述烟气通道为所述隔板底部与所述中间包包体的底部之间的间隙。
3.如权利要求1所述的连铸中间包高效烘烤装置,其特征在于:所述烟气通道为所述隔板底部的多个半圆形缺口。
4.如权利要求1〜3之一所述的连铸中间包高效烘烤装置,其特征在于:所述加热装置还设有热烟气循环装置,在所述喷嘴的进口和烟气出口之间设置了连通支管,所述连通支管上设置热烟气循环装置。
5.如权利要求1〜3之一所述的连铸中间包高效烘烤装置,其特征在于:所述隔板采用表面涂远红外辐射涂层轻质板或采用高辐射特性的碳化硅材料制备,隔板由多块隔板单元拼接而成或由单一整块隔板构成。
6.如权利要求1〜3之一所述的连铸中间包高效烘烤装置,其特征在于:所述喷嘴和烟气出口以所述隔板为中心对称布置。
7.如权利要求1〜3之一所述的连铸中间包高效烘烤装置,其特征在于:所述包盖与所述隔板呈一体。
8.如权利要求1〜3之一所述的连铸中间包高效烘烤装置,其特征在于:所述烘烤装置还设有换热装置,所述烟气引出口与所述换热装置的烟气进口连通,所述换热装置的空气进口与大气连通,所述换热装置的空气出口与所述喷嘴连通,所述换热装置的烟气出口与烟囱连通。
9.如权利要求1〜3之一所述的连铸中间包高效烘烤装置,其特征在于:所述烟气出口设置Pd-Rh-Pt催化净化装置。
10.如权利要求1〜3之一所述的连铸中间包高效烘烤装置,其特征在于:所述喷嘴内设有稀土钙钛矿催化燃烧蜂窝。
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