CN105969954A - 一种电加热炉 - Google Patents

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张孝迪
张理政
张鑫福
张卉洇
陈晓林
陈贤标
陈建成
林建武
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/70—Furnaces for ingots, i.e. soaking pits

Abstract

本发明涉及一种电加热炉，其特征在于所述的炉壁从内向外依次设有绝缘隔热保温层、隔热纤维层、隔热灰层及金属炉板；在所述的绝缘隔热保温层上固定设有多组金属发热带，该金属发热带通过若干个内热钉与绝缘隔热保温层相固定；所述的金属发热带的两端分别与正、负极引出杆的一端相固定连接，正、负极引出杆的另一端穿过绝缘隔热保温层、隔热纤维层、隔热灰层和金属炉板置于炉壁外且正、负极引出杆与金属炉板的接合处设有绝缘护套。本发明的有益效果是节省能源，提高热能利用率，降低轧钢的生产成本，使轧钢的耗电量降低到250～260kWh/吨，加工成本接近于使用煤作用燃料的加热炉，而且环保无污染，经济适用性强。

Description

一种电加热炉
技术领域
本发明涉及一种加热装置，更具体的说是涉及一种钢材进行热处理的电加热炉，主要应用于轧钢生产领域。
背景技术
传统的轧钢加热炉的燃料主要分为煤炭、天燃气及电三种，应用在轧钢生产过程中，其成本比例分别为1∶3∶4，由于目前煤炭的价格跌幅较大，实际的成本比例会更高，因此，使用煤炭为燃料的加热炉依然是目前国内大多数钢铁企业的优先选择。
目前，国内钢厂在轧钢生产过程中，大多采用的都是煤加热炉，通过煤的燃烧产生热能使炉内温度升到1200℃左右对钢坯进行加热处理，这样可以极大的降低钢坯的变形抗力，从而方便轧钢作业。
由于煤加热炉在加热过程中，会生产烟气，而炉内产生的热能大多会随烟气排放出去，实际的热能利用率只达到30％左右，资源消耗较大，能源利用率较低，而且排放的烟气对环境污染较严重，与国家的环保政策不符。
发明内容
为了解决现有的煤加热炉热能利用率较低、资源消耗较大及环境污染严重等技术问题，本发明提供一种电加热炉，该电加热炉可有效提高热能利用率，提高轧钢的生产效益，减少废气降低污染。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是一种电加热炉，包括有炉体、炉门及炉车，炉体两端相通且炉门置于炉体两端封堵炉体，所述的炉体包括有炉顶及两侧炉壁；所述的炉壁从内向外依次设有绝缘隔热保温层、隔热纤维层和/或隔热灰层及金属炉板；在所述的绝缘隔热保温层上固定设有多组金属发热带，该金属发热带通过若干个内热钉与绝缘隔热保温层相固定；所述的金属发热带的两端分别与正、负极引出杆的一端相固定连接，正、负极引出杆的另一端穿过绝缘隔热保温层、隔热纤维层、隔热灰层和金属炉板置于炉壁外且正、负极引出杆与金属炉板的接合处设有绝缘护套。
进一步，所述的金属发热带呈螺纹折叠形，内热钉一端焊接于金属发热带两侧的折弯处，另一端插入绝缘隔热保温层内固定连接。
进一步，所述的绝缘隔热保温层由莫来石砖构成，其厚度为200mm～500mm；在莫来石砖内设有插孔，内热钉一端插入莫来砖内与其固定连接。
进一步，所述的隔热纤维层由锆铝陶瓷纤维棉构成，其厚度为20mm～50mm。
进一步，所述的隔热灰层由石灰粉构成，其厚度为50mm～200mm。
进一步，所述的炉顶包括有顶板及与顶板固定连接的炉顶锆铝耐火纤维层，该炉顶锆铝耐火纤维层厚度为200mm～600mm。
进一步，所述的炉门包括有门板及与门板固定连接的炉门锆铝耐火纤维层，该炉门锆铝耐火纤维层厚度为200mm～400mm。
进一步，在所述的各组金属发热带由两条金属发热带串连而成，且在两条发热带之间设有厚度为20mm～100mm的锆刚玉砖。
本发明的有益效果是在通电过程中，内热钉也会相应的起到热传导的作用，这样绝缘隔热保温层就可迅速的提升炉壁温度，从而使金属发热带产生的热能可直接作用于钢坯上，不会被炉壁吸收而引起热能的损失；而通过设置绝缘隔热保温层、隔热纤维层及隔热灰层，通过三重保护，可以大大降低炉内热量的散发损失，从而节省能源，提高热能利用率，降低轧钢的生产成本，使轧钢或退火不锈钢管的温度达到1100度左右，其耗电量可降低到250～260kWh/吨，加工成本接近于使用煤作用燃料的加热炉，而且环保无污染，经济适用性强。
附图说明
图1为本发明实施例一种电加热炉的局部剖视侧视图
图2为本发明实施例一种电加热炉的炉体剖视结构图
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施方式作进一步说明：
如图1、图2所示，本发明为一种电加热炉，包括有炉体、炉门1及炉车2，炉体两端相通且炉门1置于炉体两端封堵炉体，所述的炉体包括有炉顶3及两侧炉壁4；为了解决现有的煤加热炉热能利用率较低、资源消耗较大及环境污染严重等技术问题，所述的炉壁4从内向外依次设有绝缘隔热保温层5、隔热纤维层6和/或隔热灰层7及金属炉板8；在所述的绝缘隔热保温层5上固定设有多组金属发热带9，该金属发热带9通过若干个内热钉10与绝缘隔热保温层5相固定；所述的金属发热带9的两端分别与正、负极引出杆11、12的一端相固定连接，正、负极引出杆11、12的另一端穿过绝缘隔热保温层5、隔热纤维层6、隔热灰层7和金属炉板8置于炉壁4外且正、负极引出杆11、12与金属炉板8的接合处设有绝缘护套13；使用过程中，先关闭炉体两端的炉门1，再将正、负极引出杆11、12与电源连接，启动电源，金属发热带9就会产生大量的热能，对炉体内炉车2上的钢坯进行加热处理。而由于金属发热带9是通过内热钉10与绝缘隔热保温层5相固定的；在通电过程中，内热钉10也会相应的起到热传导的作用，这样绝缘隔热保温层5就可迅速的提升炉壁4温度，从而使金属发热带9产生的热能可直接作用于钢坯上，不会被炉壁4吸收而引起热能的损失；而设置绝缘隔热保温层5、隔热纤维层6和/或隔热灰层7，通过三重阻隔，可以大大降低炉内热量的散发损失，炉壁4外侧的金属炉板8的温度不会超过50℃，从而节省能源，提高热能利用率，使轧钢或退火不锈钢管的温度达到1100度左右，其耗电量可降低到250～260kWh/吨，而且环保无污染，经济适用性强并且还可改善生产车间的工作环境；当然，从使用过程来看，也可不设置隔热灰层7或隔热纤维层6中的一种，采用其中的一层做为隔热保温层也可达到相同的目的，但设置两种其保温效果更好，因此，本实例为优选实施方式。
在本实施例中，为了提高炉体内的热能，所述的金属发热带9呈螺纹折叠形，将金属发热带9设为螺纹折叠形，这样相对就增加了金属发热带9的长度，加大了金属发热带9通电后的发热面积，相应的提高了金属发热带9的发热量；当然，金属发热带也可设置为水平间距多层叠的直条形，但设置这种结构，内热钉的使用数量就会相对的减小，不利于绝缘隔热保温层5的快速升温，因此，设置螺纹折叠形是本实施例的优选实施方式。内热钉10一端焊接于金属发热带9两侧的折弯处，另一端插入绝缘隔热保温层内5固定连接；在金属发热带9两侧的折弯处焊接上内热钉10，这样不仅可以极大的方便金属发热带9在炉壁4上的安装固定，同时，在当金属发热带9通电发热后，内热钉10也可起到热传导作用，使绝缘隔热保温层5快速的升温，从而提高炉体内热能的利用率，降低生产成本。
在本实施例中，所述的绝缘隔热保温层5由莫来石砖构成，其厚度为200mm～500mm；在莫来石砖内设有插孔，内热钉10一端插入莫来砖内与其固定连接；由于莫来石砖的具有耐高温、强度高、导热系数小，可以有效起到隔热保温效果，从而可使炉体内热能损失降低，提高加热炉的整体节能效果，厚度优选为360mm。当然，也可采用其它耐火保温材料，比如硅藻土、发泡混凝土等，但由于莫来石砖市场上可随意购买，而且还便于内热钉的固定，因此，采用莫来石砖为优选实施方式。
在本实施例中，所述的隔热纤维层6由锆铝陶瓷纤维棉构成，其厚度为20mm～50mm；由于锆铝陶瓷纤维棉具有较好的耐火性及保温性，因此，增加隔热纤维层可进一步提高炉壁的保温性能，减少热能损失，提高热能的利用率，其厚度优选为40mm。
在本实施例中，所述的隔热灰层7由石灰粉构成，其厚度为50mm～200mm，优选厚度为150mm，通过增加石灰粉层，这样可以进一步的起到隔热、保温作用，在加热炉工作过程中，炉壁4内温度加热到1200℃以上时，受绝缘隔热保温层5、隔热纤维层6及隔热灰层7的阻隔，炉壁的外侧金属炉板8的温度不会超过50℃；当然，也可采用其它粉、灰、末类材料，比如砂土或石粉等，但采用石灰粉具有除湿及受热后产生胶凝作用，因此，本实施例为优选实施方式。
在本实施例中，所述的炉顶3包括有顶板31及与顶板31固定连接的炉顶锆铝耐火纤维层32，该炉顶锆铝耐火纤维层32厚度为200mm～600mm，优选厚度为480mm，通过在顶板31上加设锆铝耐火纤维层32，可以起到隔热的作用，使炉内热能尽可能的应用到加热钢坯上，提高热能的利用率。
在本实施例中，所述的炉门1包括有门板14及与门板14固定连接的炉门锆铝耐火纤维层15，该炉门锆铝耐火纤维层15厚度为200mm～400mm，优选厚度为330mm，通过在炉门板14上加设锆铝耐火纤维层15，可以起到隔热的作用，使炉内热能尽可能的应用到加热钢坯上，提高热能的利用率。
在本实施例中，为了便于各组金属发热带9的生产组装，所述的各组金属发热带9由两条金属发热带串连而成，且在两条发热带之间设有厚度为20mm～100mm的锆刚玉砖16；通过将两条金属发热带串连连接，这样可以相就应的提高各组金属发热带的功率，而且在安装时，串连连接的金属发热带两端分别连接正、负极引出杆11、12，便于金属发热带9的布局与安装固定；而在各组金属发热带9之间加设锆刚玉砖16，可以防止两相邻的金属发热带9之间产生电弧，影响金属发热带9的通电发热工作。
上述实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电加热炉，包括有炉体、炉门及炉车，炉体两端相通且炉门置于炉体两端封堵炉体，所述的炉体包括有炉顶及两侧炉壁；其特征在于所述的炉壁从内向外依次设有绝缘隔热保温层、隔热纤维层和/或隔热灰层及金属炉板；在所述的绝缘隔热保温层上固定设有多组金属发热带，该金属发热带通过若干个内热钉与绝缘隔热保温层相固定；所述的金属发热带的两端分别与正、负极引出杆的一端相固定连接，正、负极引出杆的另一端穿过绝缘隔热保温层、隔热纤维层、隔热灰层和金属炉板置于炉壁外且正、负极引出杆与金属炉板的接合处设有绝缘护套。
2.根据权利要求1所述的一种电加热炉，其特征在于所述的金属发热带呈螺纹折叠形，内热钉一端焊接于金属发热带两侧的折弯处，另一端插入绝缘隔热保温层内固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种电加热炉，其特征在于所述的绝缘隔热保温层由莫来石砖构成，其厚度为200mm～500mm；在莫来石砖内设有插孔，内热钉一端插入莫来砖内与其固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种电加热炉，其特征在于所述的隔热纤维层由锆铝陶瓷纤维棉构成，其厚度为20mm～50mm。
5.根据权利要求4所述的一种电加热炉，其特征在于所述的隔热灰层由石灰粉构成，其厚度为50mm～200mm。
6.根据权利要求5所述的一种电加热炉，其特征在于所述的炉顶包括有顶板及与顶板固定连接的炉顶锆铝耐火纤维层，该炉顶锆铝耐火纤维层厚度为200mm～600mm。
7.根据权利要求6所述的一种电加热炉，其特征在于所述的炉门包括有门板及与门板固定连接的炉门锆铝耐火纤维层，该炉门锆铝耐火纤维层厚度为200mm～400mm。
8.根据权利要求7所述的一种电加热炉，其特征在于在所述的各组金属发热带由两条金属发热带串连而成，且在两条发热带之间设有厚度为20mm～100mm的锆刚玉砖。
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