CN102252528A - 一种高温硅钢加热炉液态出渣装置及方法 - Google Patents
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一种高温硅钢加热炉液态出渣装置及方法，属于工业炉技术领域。包括斜坡炉底、出渣口烧嘴、出渣口通道、出渣口炉门、粒化装置、冲渣装置；斜坡炉底为上三角斜坡结构，由炉底钢结构和其上的耐火材料构成；出渣口烧嘴是短火焰、高火焰温度烧嘴；出渣口通道为230×300矩形斜坡通道结构，其坡度在10～20°之间；出渣口炉门为耐热钢板内衬耐火材料结构；粒化装置是半圆筒双层筒体结构，外壁接粒化浊环水，内壁设置若干个喷口；冲渣装置为“U”型槽形结构，槽体头尾坡度在3％～6％，外接冲渣水，将粒化装置粒化产生的粒化渣冲到出料辊道下的出料渣沟，实现全厂钢渣统一回收。优点在于，满足了硅钢加热，又减少了停炉检修次数，增加了生产时间，提高了高温加热炉的生产利用率。
Description
技术领域
本发明属于工业炉技术领域，特别提供了一种高温硅钢加热炉液态出渣装置及方法，提高高温硅钢加热炉周期加热量，大量节约能源和维修材料，降低工人劳动强度。
背景技术
传统加热炉不生产取向硅钢，其加热炉高温段炉温一般只有1300℃左右，炉内生成的氧化铁皮较少，因此可以等炉修的时候进行干出渣，一般6～9月清一次渣。而取向硅钢板坯的加热工艺要求时间长、加热炉高温段炉温高达1380～1400℃，因此板坯表面的氧化铁皮在炉内熔化成液态钢渣，生产一段时间当炉内钢渣达到一定量后，需要停炉进行人工入炉清渣，一般把前后两次停炉清渣期间炉子加热的板坯总量称为“周期加热量”，以此来衡量高温硅钢加热炉的生产水平。据调查资料显示，没有液态出渣装置的高温硅钢加热炉，炉内有效容积只能容纳5000t取向硅钢板坯加热时产生的液态钢渣，即周期加热量为5000t。这严重制约了热轧厂取向硅钢产量的提高，而具有液态出渣功能的高温硅钢加热炉的周期加热量可达10000～12000t能力，对提高加热炉的年周期加热量具有重要意义，同时减少了降温、炉修和升温的工作量，减少了能源消耗。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种高温硅钢加热炉液态出渣装置及方法，在原有炉体及其它结构的不作大的改动前提下，对原有加热炉侧墙和炉底结构进行创新设计，既不会影响板坯的加热质量，又可以进行在线液态出渣，增加了高温硅钢加热炉的周期加热量。
本发明的装置包括斜坡炉底1、出渣口烧嘴2、出渣口通道3、出渣口炉门4、粒化装置5、冲渣装置6；斜坡炉底下坡端设置出渣口通道3，出渣口烧嘴2安装在出渣口通道3的顶部，出渣口炉门4安装在出渣口通道端部，粒状装置5安装在出渣口正下方，冲渣装置6安装在粒化装置5的正下方，形成立体液态出渣系统；斜坡炉底1为上三角斜坡结构，由炉底钢结构和其上的耐火材料做成，出渣口烧嘴(2)是短火焰、高火焰温度烧嘴，出渣口通道3为230×300矩形斜坡通道结构，其坡度在10～20°之间；出渣口炉门4为耐热钢板内衬耐火材料结构，采用铰接安装方式；粒化装置5是半圆筒双层筒体结构，外壁接粒化浊环水，内壁设置若干个喷口；冲渣装置6为“U”型槽形结构，槽体头尾坡度在3％～6％，外接冲渣水，将粒化装置5粒化产生的粒化渣冲到出料辊道下的出料渣沟，实现全厂钢渣统一回收。
本发明所述斜坡炉底1的坡度在4°～10°之间，工作层捣打抗渣可塑料，并在其工作层涂抹50mm铬镁抗渣浇注料，提高斜坡炉底耐火材料的使用寿命，也便于停炉清渣后耐材的修补。
本发明所述渣口烧嘴2是短火焰、高火焰温度烧嘴，采用≥2600Kcal/Nm3热值的煤气作为燃料，助燃空气预热到550℃以上，确保出渣口通道温度可达1400℃以上，从而使氧化铁皮熔渣流动性好，其烧嘴砖采用抗熔渣性和耐温性的铬镁浇注料。
本发明所述液态出渣口3为了保证氧化铁皮熔渣良好流动性，其坡度在10°～20°之间，通道耐火材料选用铬镁砖砌筑，铬镁砖不但具有高耐温性和抗熔渣侵蚀性，同时也便于维护更换。
本发明所述出渣口炉门4采用耐热钢板内衬铬镁抗渣浇注料，采用铰接安装方式，确保高温硅钢加热炉过程炉气外泄或渣口吸冷风，确保出渣口通道3的工作温度。
本发明所述粒化装置5外壁接粒化浊环水，内壁设置若干喷水口，从出渣口通道3流出熔渣在掉落并通过粒化装置的过程中，进行喷水、粒化、冷却，完成整个熔融钢渣粒化过程。
本发明所述粒化装置5粒化产生的颗粒状固态渣掉落到冲渣装置6，冲渣装置6外接冲渣水，将粒化态渣冲到生产线的渣沟，进行统一回收。
本发明的液态出渣方法是钢坯在第二加热段和均热段以1380～1400℃炉温加热，钢坯在炉内加热过程中产生的大量的液态钢渣掉落到斜坡炉底1上，熔融钢渣沿着斜坡炉底1上表面流到出渣口3，在出渣口通道顶部设置渣口烧嘴2，渣口烧嘴2燃烧高热值煤气，保证出渣口通道～1400℃工况温度，保证液态钢渣的熔融性，为了增加液态钢渣的流动性，加大出渣口通道底部的坡度，坡度10°～20°之间，同时在出渣口端部设置出渣口炉门4，出渣口炉门4防止炉内高温烟气的外泄与炉外冷空气进入炉内，遮蔽出渣口通道的辐射热，提高出渣口通道的角系数，保持出渣口通道～1400℃的工况温度。粒化装置5为双层结构，其外壁接粒化水，内壁设置若干个喷口，当从出渣口通道3流出熔渣在掉落并通过粒化装置的过程中，进行喷水粒化、冷却，完成整个熔融钢渣粒化过程。经粒化后的粒化渣和水流入粒化装置5下部的冲渣槽6内，冲渣槽6端部外接冲渣水，把粒化渣冲到出料辊道下方的出料渣沟，实现全厂钢渣统一回收利用，变废为宝。
本发明在不影响钢坯在炉内加热的情况下，既满足了硅钢的加热，又减少了停炉检修次数，增加了生产时间，提高高温硅钢加热炉的周期加热量。
同时这种高温硅钢加热炉液态出渣装置结构型式简单、操作和检修方便、清渣容易、减少设备投资，很适合应用在高温加热炉有氧化渣需要液态出渣的场合。
附图说明
图1为本发明的硅钢加热炉液态出渣装置主视图，其中，出渣口烧嘴2、出渣口炉门4、粒化装置5、冲渣装置6；
图2为本发明的硅钢加热炉液态出渣装置A-A剖面图，其中，斜坡炉底1、出渣口烧嘴2、出渣口通道3、出渣口炉门4、粒化装置5、冲渣装置6；
图3为本发明的硅钢加热炉液态出渣装置B-B剖面图，其中，出渣口通道3、粒化装置5、冲渣装置6；
图4为本发明的硅钢加热炉炉型结构图，其中，热回收段7、预热段8、第一加热段9、第二加热段10和均热段11。
具体实施方式：
本发明的装置包括斜坡炉底1、出渣口烧嘴2、出渣口通道3、出渣口炉门4、粒化装置5、冲渣装置6；斜坡炉底下坡端设置出渣口通道3，出渣口烧嘴2安装在出渣口通道3的顶部，出渣口炉门4安装在出渣口通道端部，粒状装置5安装在出渣口正下方，冲渣装置6安装在粒化装置5的正下方，形成立体液态出渣系统。
如图4对于大型的多段式加热炉来说，从炉温制度上可以分为热回收段7、预热段8、第一加热段9、第二加热段10和均热段11。高温硅钢加热炉其热回收段、预热段、第一加热段炉温最高炉温在1330℃，钢坯在这三个段炉温相对较低，钢坯氧化烧损小，炉两侧不用设置液态出渣装置，而在第二加热段和均热段炉温高达1380～1400℃，钢坯在这两个高温段加热，钢坯表面产生大量的液态熔融渣，氧化烧损率高达4％，而产生液态钢渣随之掉落到炉底，随着液态钢渣的堆积，下炉膛空间随之减少，加热炉工况条件越来越恶劣，导致加热炉加热5000t左右取向硅钢钢坯，就需要停炉清渣。因此，需要在水梁立柱中部对应侧墙底部设置液态出渣装置，根据加热炉高温段的长度不同，加热炉两侧各设置4～6个出渣口，把钢坯加热过程中产生的熔渣通过液态出渣装置实时流到炉外，减少炉内堆积的钢渣量，提高硅钢加热炉周期加热量到10000～12000t，具有巨大的经济效益和产能效益。
如图1、图2、图3所示，钢坯在第二加热段和均热段以1380～1400℃炉温加热，钢坯在炉内加热过程中产生的大量的液态钢渣掉落到斜坡炉底1上，熔融钢渣沿着斜坡炉底1上表面流到出渣口3，在出渣口通道顶部设置渣口烧嘴2，渣口烧嘴2燃烧高热值煤气，保证出渣口通道～1400℃工况温度，保证液态钢渣的熔融性，为了增加液态钢渣的流动性，加大出渣口通道底部的坡度，坡度10°～20°之间，同时在出渣口端部设置出渣口炉门4，出渣口炉门4防止炉内高温烟气的外泄与炉外冷空气进入炉内，遮蔽出渣口通道的辐射热，提高出渣口通道的角系数，保持出渣口通道～1400℃的工况温度。粒化装置5为双层结构，其外壁接粒化水，内壁设置若干个喷口，当从出渣口通道3流出熔渣在掉落并通过粒化装置的过程中，进行喷水粒化、冷却，完成整个熔融钢渣粒化过程。经粒化后的粒化渣和水流入粒化装置5下部的冲渣槽6内，冲渣槽6端部外接冲渣水，把粒化渣冲到出料辊道下方的出料渣沟，实现全厂钢渣统一回收利用，变废为宝。
Claims (5)
1.一种高温硅钢加热炉液态出渣装置，其特征在于，包括斜坡炉底(1)、出渣口烧嘴(2)、出渣口通道(3)、出渣口炉门(4)、粒化装置(5)、冲渣装置(6)；斜坡炉底下坡端设置出渣口通道(3)，出渣口烧嘴(2)安装在出渣口通道(3)的顶部，出渣口炉门(4)安装在出渣口通道端部，粒状装置5安装在出渣口正下方，冲渣装置(6)安装在粒化装置(5)的正下方；斜坡炉底(1)为上三角斜坡结构，由炉底钢结构和其上的耐火材料做成，出渣口烧嘴(2)是短火焰、高火焰温度烧嘴，出渣口通道(3)为230×300矩形斜坡通道结构，其坡度在10～20°之间；出渣口炉门(4)为耐热钢板内衬耐火材料结构，采用铰接安装方式；粒化装置(5)是半圆筒双层筒体结构，外壁接粒化浊环水，内壁设置若干个喷口；冲渣装置(6)为“U”型槽形结构，槽体头尾坡度在3％～6％，外接冲渣水，将粒化装置(5)粒化产生的粒化渣冲到出料辊道下的出料渣沟，实现全厂钢渣统一回收。
2.根据权利要求1所述的高温硅钢加热炉液态出渣装置，其特征在于，所述斜坡炉底(1)的坡度在4°～10°之间，工作层捣打抗渣可塑料，并在其工作层涂抹50mm铬镁抗渣浇注料。
3.根据权利要求1所述的高温硅钢加热炉液态出渣装置，其特征在于，所述渣口烧嘴(2)采用≥2600Kcal/Nm3热值的煤气作为燃料，助燃空气预热到550℃以上，确保出渣口通道温度可达1400℃以上，从而使氧化铁皮熔渣流动性好，其烧嘴砖采用抗熔渣性和耐温性的铬镁浇注料。
4.根据权利要求1所述的高温硅钢加热炉液态出渣装置，其特征在于，所述出渣口通道(3)通道耐火材料选用铬镁砖砌筑。
5.一种采用权利要求1所述装置的高温硅钢加热炉液态出渣方法，其特征在于，钢坯在第二加热段和均热段以1380～1400℃炉温加热，钢坯在炉内加热过程中产生的大量的液态钢渣掉落到斜坡炉底(1)上，熔融钢渣沿着斜坡炉底(1)上表面流到出渣口(3)，在出渣口通道顶部设置渣口烧嘴(2)，渣口烧嘴(2)燃烧高热值煤气，保证出渣口通道～1400℃工况温度，保证液态钢渣的熔融性，为了增加液态钢渣的流动性，加大出渣口通道底部的坡度，坡度10°～20°之间，同时在出渣口端部设置出渣口炉门(4)，出渣口炉门(4)防止炉内高温烟气的外泄与炉外冷空气进入炉内，遮蔽出渣口通道的辐射热，提高出渣口通道的角系数，保持出渣口通道～1400℃的工况温度；粒化装置(5)为双层结构，其外壁接粒化水，内壁设置若干个喷口，当从出渣口通道(3)流出熔渣在掉落并通过粒化装置的过程中，进行喷水粒化、冷却，完成整个熔融钢渣粒化过程；经粒化后的粒化渣和水流入粒化装置(5)下部的冲渣槽(6)内，冲渣槽(6)端部外接冲渣水，把粒化渣冲到出料辊道下方的出料渣沟，实现全厂钢渣统一回收利用。
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