CN102319904A - 燃气式钢带精还原炉 - Google Patents

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王利章
王可为
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Abstract

本发明公开了一种燃气式钢带精还原炉，它包括支架、外壳、观察孔、内炉壁、外炉壁、底衬、蓄热板、喷嘴、炉顶、排气孔和马弗管。所述外壳用金属板材制成卧置矩形箱体，外壳由支架支撑，外壳内腔由底衬、外炉壁、内炉壁和炉顶组成横向截面为矩形内空的炉膛。炉膛一侧底部设有喷嘴引入燃气，另一侧相应位置设有观察孔，炉顶居中设有排气孔。所述蓄热板平置并支承马弗管，钢带在长度方向贯穿马弗管，蓄热板底面处在喷嘴之上，马弗管置于蓄热板上接受辐射热。马弗管底板底面设有肋加强结构，该结构减少马弗管在高温、高载荷下的应力和变形，延长使用寿命。本发明采用燃气加热结构，燃气从喷嘴喷出燃烧充分，热效率高，炉膛内温度均匀，使得铁粉还原质量一致性好。

Description

燃气式钢带精还原炉
技术领域
本发明涉及一种工业炉，具体地讲，本发明涉及一种用于铁粉生产的燃气式钢带精还原炉。
背景技术
铁粉属于粉末冶金的基础原料，其质量对粉末冶金制品有着至关重要的影响。还原工序是铁粉生产过程中必不可少的工序，铁粉经还原工序处理后消除之前加工带来的残余硬化应力，降低粉末的氧、碳、硫等杂含量。钢带式还原炉是现有生产设备中最先进设备，完全能够满足还原工艺要求。钢带式还原炉的核心技术主要体现在加热结构上，电加热和燃煤加热是目前常用加热结构型式，电加热是公知的洁净加热型式，加热过程中不产生污物。电加热发热元件是电炉丝，因电丝安装位置固定，其热辐射具有一定局限性，造成炉膛内置铁粉受热不均匀，影响铁粉还原质量。另外，还原炉产能直接与电加热功率成正比关系，电加热功率受配套供电负荷限制不可能很大，使得还原炉单位产能受限。由于大功率电加热式还原炉配套供电设备投入成本大，制约了单台电加热还原炉产能扩大。中国专利200620099185.7公开了《一种煤基环保型钢带式还原炉结构》，该技术采用煤加热型式，避免配套大功率电源，大大减少配套设备基础投资，有效提升单位产能。但是，该技术中的燃烧室及炉膛结构仍存在一些不足，主要不足有烟尘易污染铁粉、热量分布不均、单位产能耗能高和热效率低等，这些问题同样制约该技术的推广使用价值。另外，燃煤产生的炉渣和烟尘外排均带来环境污染问题，即使净化处理也存在碱水外排问题。
发明内容
本发明主要针对现有还原炉电加热或燃煤加热的不足，提出一种应用洁净能源，燃烧后产生污物极少，炉膛内温度均匀且热效率高、投资省、单位产能大的燃气式钢带精还原炉，该炉结构简单、制造容易。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
燃气式钢带精还原炉，它是铁粉还原生产线中的主体部件，该部件包括支架、外壳、观察孔、内炉壁、外炉壁、底衬、蓄热板、喷嘴、炉顶、排气孔和马弗管。所述外壳用金属板料制成卧置矩形箱体，外壳由支架支撑，外壳内腔设有平铺的底衬作为隔热层，以底衬为基础向上依附外壳两侧内壁垒砌矩形槽朝上的外炉壁。所述内炉壁依外炉壁内槽垒砌，内炉壁和外炉壁两侧高度齐平，该高度超过待安装的马弗管顶部。所述炉顶顺内炉壁和外炉壁顶边且外贴外壳顶部内壁垒砌。形成横向截面呈矩形内空的炉膛。其改进之处在于：所述喷嘴位于炉膛一侧底部横向贯穿内炉壁和外炉壁，在炉膛另一侧面相对喷嘴位置设有横置的观察孔，炉顶居中设有竖置的排气孔。所述蓄热板平置并支承马弗管，钢带在长度方向贯穿马弗管，蓄热板处在喷嘴之上。所述马弗管是内空容器，其横截面为上凸圆弧形，底板为平置薄板件，底板上表面为平板结构，朝下的一面设有肋加强结构，马弗管居中置于蓄热板上，其底板接受蓄热板的热辐射，上表面接受炉膛的热辐射。
上述结构中，喷出燃气的喷嘴内孔为1∶20～1∶30锥孔。马弗管为不锈钢材质制品。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、燃气经喷嘴喷射燃烧充分，热效率高，炉膛中温差小，置放在蓄热板上的马弗管受热辐射均匀，铁粉还原质量一致性好；
2、马弗管的底板底面设有肋加强结构，可显著强化马弗管底板刚性，减少马弗管在高温、高载荷下的应力和变形，增加产能；
3、燃气从位于炉膛侧面的喷嘴中喷出燃烧，火焰撞击对面形成对流，从而大幅度提高热效率和温度均匀性；
4、燃气充分燃烧产生污物极少，没有环保问题，省去配套净化设备投资；
5、整体结构简单，制造容易。
附图说明
图1是本发明横向截面结构示意图。
图2是图1中马弗管横向截面结构示意图。
图3是图2仰视图，图中反映马弗管底板底面肋加强结构。
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。
燃气式钢带精还原炉，它是铁粉还原生产线中的主体部件。燃气式钢带精还原炉是一种长条形炉体，其横向截面如图1所示，它包括支架1、外壳2、观察孔3、内炉壁4、外炉壁5、底衬6、蓄热板7、喷嘴8、炉顶9、排气孔10和马弗管11。所述外壳2用金属板料制成卧置矩形箱体，外壳2由支架1支撑，外壳2内腔设有用轻质保温砖平铺的底衬6作为隔热层，以底衬6为基础向上依附外壳2两侧内壁，用轻质粘土砖垒砌矩形槽朝上的外炉壁5。所述内炉壁4依外炉壁5内槽垒砌，内炉壁4材质为高铝质耐火砖。内炉壁4和外炉壁5两侧高度齐平，该高度超过待安装的马弗管11顶部。所述炉顶9用陶瓷纤维折叠块顺内炉壁4和外炉壁5顶边且外贴外壳2顶部内壁垒砌。内炉壁4和炉顶9组成横向截面呈矩形内空的炉膛。本发明的创新改进是炉膛应用燃气加热，引入燃气的喷嘴8位于炉膛一侧底部横向贯穿内炉壁4和外炉壁5，喷嘴8内孔为锥孔，锥孔内大外小，本实施例内孔锥度为1∶30。燃气经喷嘴8喷射燃烧充分，热效率高，炉膛中温差小，置放在蓄热板7上的马弗管11受热辐射均匀，铁粉还原质量一致性好。马弗管11的底板底面设有肋加强结构，可显著强化马弗管11底板刚性，减少马弗管11在高温、高载荷下的应力和变形，增加产能。在炉膛另一侧面相对喷嘴8位置设有横置的观察孔3，炉顶9居中设有竖置的排气孔10。所述蓄热板7平置在并支承马弗管11，钢带12在长度方向贯穿马弗管11，蓄热板7处在喷嘴8之上。所述马弗管11是内空容器，其横截面为上凸圆弧形，底板为平置薄板件，底板上表面为平板结构，朝下的一面设有肋加强结构。本实施例中马弗管11采用SUS310S不锈钢制造，加之底板的底面有加强结构，使得马弗管11刚性增加，减少马弗管11在高温、高载荷下的应力和变形，马弗管11使用寿命达3年以上，比现有技术提高2.5年使用寿命。另外，因增加配套燃气供应量比增加配套电能的设备投资省，以及马弗管11底板增设了加强结构，使得增大马弗管11的容量变为现实，本发明燃气式钢带精还原炉单台年产量已达15000吨。

Claims (3)

1.一种燃气式钢带精还原炉，它是铁粉还原生产线中的主体部件，该部件包括支架(1)、外壳(2)、观察孔(3)、内炉壁(4)、外炉壁(5)、底衬(6)、蓄热板(7)、喷嘴(8)、炉顶(9)、排气孔(10)、马弗管(11)和钢带(12)；所述外壳(2)用金属板料制成卧置矩形箱体，外壳(2)由支架(1)支撑，外壳(2)内腔设有平铺的底衬(6)作为隔热层，以底衬(6)为基础向上依附外壳(2)两侧内壁垒砌矩形槽朝上的外炉壁(5)；所述内炉壁(4)依外炉壁(5)内槽垒砌，内炉壁(4)和外炉壁(5)两侧高度齐平，该高度超过待安装的马弗管(11)顶部；所述炉顶(9)顺内炉壁(4)和外炉壁(5)顶边且外贴外壳(2)顶部内壁垒砌，形成横向截面呈矩形内空的炉膛；其特征在于：所述喷嘴(8)位于炉膛一侧底部横向贯穿内炉壁(4)和外炉壁(5)，在炉膛另一侧面相对喷嘴(8)位置设有横置的观察孔(3)，炉顶(9)居中设有竖置的排气孔(10)；所述蓄热板(7)平置并支承马弗管(11)，钢带(12)在长度方向贯穿马弗管(11)，蓄热板(7)处在喷嘴(8)之上；所述马弗管(11)是内空容器，其横截面为上凸圆弧形，底板为平置薄板件，底板上表面为平板结构，朝下的一面设有肋加强结构，马弗管(11)居中置于蓄热板(7)上，其底板接受蓄热板(7)的热辐射，上表面接受炉膛的热辐射。
2.根据权利要求1所述的燃气式钢带精还原炉，其特征在于：所述喷嘴(8)内孔为1∶20～1∶30的锥孔。
3.根据权利要求1所述的燃气式钢带精还原炉，其特征在于：所述马弗管(11)为不锈钢材质制品。
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