CN102632206A - 缓冷坑的新型环保安全加热装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种缓冷坑的新型环保安全加热装置，该装置设有通过烟气管路连接的热风炉和新风蓄热换热器，该新风蓄热换热器上连接有排烟管路、新风进气管路和热空气管路，热空气管路上设有加压装置，热空气管路通入缓冷坑中，处于缓冷坑中的热空气管路上设有若干出气喷嘴；缓冷坑上设有与热风炉连接的余热利用管路；所述的新风蓄热换热器内设有陶瓷蜂窝蓄热体。本发明还提供了使用上述加热装置进行加热的方法。本发明装置结构设置合理，加热效果好，能有效调节坯料的冷却速度，并可解决钢锭模、水冷模铸坯、钢坯的预热、加热问题，可解决钢厂低热值煤气的再利用问题，达到安全、环保、清洁生产的目的，同时，大幅度提升钢产品的质量。

Description

缓冷坑的新型环保安全加热装置及方法
技术领域
 本发明涉及一种加热装置，尤其涉及一种缓冷坑的新型环保安全加热装置。本发明还涉及应用前述加热装置时行加热的方法。
背景技术
钢锭模是模铸生产必备、周转使用的大宗铸锭设备，它对钢锭的表面和内部质量以及钢锭成本有重要影响。加热过的钢锭模，对于特种冶炼最终成型钢锭的表面质量具有重要意义；钢坯进加热炉之前的预热、加热是近年来对于轧制优特钢所提出的新型工艺要求；同时，为了提高加热炉的生产效率，水冷模铸钢坯料需要热装，加热至300℃以上，水冷模铸钢切割冒口时，也需要加热；中板需要热装热送；对于718、P20、P80、NSM30模具钢以及H13、4Cr13等特种钢种，因其C含量均在0.3%~0.5%，且加入了大量的Cr、Mo等合金元素，必须预热到200~500℃才能进入热风炉；对于部分连铸坯存在裂纹等缺陷的状况，需要修磨后预热到一定温度入炉。因此，如上所述，对于这些钢锭均需采用均匀加热保温模式。
目前，钢厂一般采用高热值煤气通入钢锭模旁，直接点火燃烧方式对其进行加热形式。直接燃烧加热，不仅对钢锭模加热不均匀，不易调节，表面会出现过烧现象而严重影响产品质量，而且，一旦煤气泄漏或熄火将存在严重的生产安全隐患。
发明内容
本发明所解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构更加合理、加热效果好、安全环保的缓冷坑的新型环保安全加热装置。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供了一种应用上述加热装置的进行加热的方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是 一种缓冷坑的新型环保安全加热装置，其特点是：该装置设有通过烟气管路连接的热风炉和新风蓄热换热器，该新风蓄热换热器上连接有排烟管路、新风进气管路和热空气管路，热空气管路上设有加压装置，热空气管路通入缓冷坑中，处于缓冷坑中的热空气管路上设有若干出气喷嘴；缓冷坑上设有与热风炉连接的余热利用管路；所述的新风蓄热换热器内设有陶瓷蜂窝蓄热体。
以上所述的本发明缓冷坑的新型环保安全加热装置技术方案，进一步优选的技术方案或技术特征是：
1、所述的陶瓷蜂窝蓄热体优选采用多个陶瓷蜂窝单元串联组成，每个陶瓷蜂窝单元的陶瓷蜂窝格孔的当量直径不同，按烟气流动方向，陶瓷蜂窝单元按其格孔的当量直径从大到小排列。这样可以达到强化换热的效果。
2、每个陶瓷蜂窝单元之间最好留有300~500mm的间隙。
3、所述的热风炉内设有低热值煤气烧嘴，该低热值煤气烧嘴在热风炉内直径上呈对角错边布置，其对角错边量即为燃烧形成切虚圆的切圆直径。本发明所述的热风炉，可以采用钢铁企业未充分利用的低热值煤气为燃料，燃烧形成的旋流升角使火焰刚性有力，在热风炉出口产生大于700℃以上的高温烟气。
4、所述的出气喷嘴优选采用三维矩阵式阵列均匀布点。
5、处于缓冷坑内的热空气管路为均匀设置的盘管。也可以采取其它均匀布置的布管方式，这样可以使加热更为均匀。
本发明还提供了一种使用上述技术方案中任何一项所述的缓冷坑的新型环保安全加热装置进行加热的方法，其特点是，其步骤如下：由热风炉内低热值燃料燃烧形成高温烟气，通过烟气管路进入新风蓄热换热器中，与来自新风进气管路的低温空气进行换热，升温后的热空气由热空气管路经加压后送入用于加热钢锭模、水冷模铸坯或者钢坯的缓冷坑中，通过出气喷嘴将热空气喷布于缓冷坑内，加热钢锭模、水冷模铸坯或者钢坯，缓冷坑上连接的余热利用管路将经换热后的低温空气送入热风炉助燃。
本发明所述的新风蓄热换热器，将来自热风炉的大于700℃以上的高温烟气经陶瓷蜂窝蓄热体与空气进行换热，可产生500~650℃的洁净热空气经配风调控到所需温度，可以安全地供钢锭模、水冷模铸坯、钢坯加热用。
本发明利用所产生的500~650℃的洁净热空气经配风调控到所需温度，安全均匀地加热钢锭模、水冷模铸坯、钢坯。依据钢锭模、水冷模铸坯、钢坯的几何尺寸及堆放形式，优选采用三维矩阵式阵列均匀错列布点，热空气通过安装在各点的喷嘴喷出，均匀加热钢锭模、水冷模铸坯、钢坯。
另外，在钢锭模、水冷模铸坯、钢坯加热的周围和底部还可以采用绝热保温措施，顶部采用可隔热的密闭罩，其上开有吸风口，用以保持内部热空气的流通，有利于换热。同时，通过吸风口引出的热空气通过余热利用管路输送到热风炉，作为助燃用空气，达到提高烟气温度，降低燃料消耗，达到节能的目的。
本发明方法采用废弃的低热值燃料燃烧，通过蓄热式换热，产生高温洁净的热空气，采用三维矩阵式阵列均匀错列布点，通过导热、对流方式，安全、高效地加热钢锭模、水冷模铸坯、钢坯。
与现有技术相比，本发明装置结构设置合理，加热效果好，能有效调节坯料的冷却速度，并可解决钢锭模、水冷模铸坯、钢坯的预热、加热问题，解决钢厂低热值煤气的再利用问题，达到安全、环保、清洁生产的目的，同时，大幅度提升钢产品的质量。
附图说明
图1为本发明缓冷坑的新型环保安全加热装置的一种结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，参照图1，一种缓冷坑的新型环保安全加热装置，该装置设有通过烟气管路2连接的热风炉1和新风蓄热换热器3，该新风蓄热换热器3上连接有排烟管路4、新风进气管路5和热空气管路6，热空气管路6上设有加压装置10，热空气管路6通入缓冷坑9中，处于缓冷坑9中的热空气管路6上设有若干出气喷嘴7；缓冷坑9上设有与热风炉1连接的余热利用管路8；所述的新风蓄热换热器3内设有陶瓷蜂窝蓄热体。
实施例2，实施例1所述的加热装置中：所述的陶瓷蜂窝蓄热体采用多个陶瓷蜂窝单元串联组成，每个陶瓷蜂窝单元的陶瓷蜂窝格孔的当量直径不同，按烟气流动方向，陶瓷蜂窝单元按其格孔的当量直径从大到小排列。
实施例3，实施例2所述的加热装置中：每个陶瓷蜂窝单元之间留有300~500mm的间隙。
实施例4，实施例1-3任何一项所述的加热装置中：所述的热风炉内设有低热值煤气烧嘴，该低热值煤气烧嘴在热风炉内直径上呈对角错边布置，其对角错边量即为燃烧形成切虚圆的切圆直径。
实施例5，实施例1-4任何一项所述的加热装置中：所述的出气喷嘴采用三维矩阵式阵列均匀布点。
实施例6，实施例1-5任何一项所述的加热装置中：处于缓冷坑9内的热空气管路6为均匀设置的盘管。
实施例7，使用实施例1-6任何一项所述的缓冷坑的新型环保安全加热装置进行加热的方法，其步骤是：由热风炉1内低热值燃料燃烧形成高温烟气，通过烟气管路2进入新风蓄热换热器3中，与来自新风进气管路5的低温空气进行换热，升温后的热空气由热空气管路6经加压后送入用于加热钢锭模、水冷模铸坯或者钢坯的缓冷坑9中，通过出气喷嘴7将热空气喷布于缓冷坑9内，加热钢锭模、水冷模铸坯或者钢坯，缓冷坑9上连接的余热利用管路8将经换热后的低温空气送入热风炉1助燃，达到提高烟气温度，节省燃料的效果。

Claims (7)

1.一种缓冷坑的新型环保安全加热装置，其特征在于：该装置设有通过烟气管路连接的热风炉和新风蓄热换热器，该新风蓄热换热器上连接有排烟管路、新风进气管路和热空气管路，热空气管路上设有加压装置，热空气管路通入缓冷坑中，处于缓冷坑中的热空气管路上设有若干出气喷嘴；缓冷坑上设有与热风炉连接的余热利用管路；所述的新风蓄热换热器内设有陶瓷蜂窝蓄热体。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于：所述的陶瓷蜂窝蓄热体采用多个陶瓷蜂窝单元串联组成，每个陶瓷蜂窝单元的陶瓷蜂窝格孔的当量直径不同，按烟气流动方向，陶瓷蜂窝单元按其格孔的当量直径从大到小排列。
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于：每个陶瓷蜂窝单元之间留有300~500mm的间隙。
4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于：所述的热风炉内设有低热值煤气烧嘴，该低热值煤气烧嘴在热风炉内直径上呈对角错边布置，其对角错边量即为燃烧形成切虚圆的切圆直径。
5.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于：所述的出气喷嘴采用三维矩阵式阵列均匀布点。
6.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于：处于缓冷坑内的热空气管路为均匀设置的盘管。
7.一种使用如权利要求1-6任何一项所述的加热装置进行加热的方法，其特征在于，其步骤是：由热风炉内低热值燃料燃烧形成高温烟气，通过烟气管路进入新风蓄热换热器中，与来自新风进气管路的低温空气进行换热，升温后的热空气由热空气管路送入用于加热钢锭模、水冷模铸坯或者钢坯的缓冷坑中，通过出气喷嘴将热空气喷布于缓冷坑内，加热钢锭模、水冷模铸坯或者钢坯，缓冷坑上连接的余热利用管路将经换热后的低温空气送入热风炉助燃。
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