CN106001527A - 一种耐火材料的烘烤装置和全氧燃烧烘烤方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐火材料的烘烤装置和全氧燃烧烘烤方法，燃烧完全、废气量小、热效率高、浪费小。第一压差孔板、第一切断阀、第一气动调节阀、第一蝶阀、第一止回阀依次连接；第二压差孔板、第二切断阀、第二气动调节阀、第二蝶阀、第二止回阀依次连接；第一球阀、第二球阀、第一电磁阀、第三球阀依次连接，第一电磁阀和第三球阀与第三止回阀连接；减压阀、第四球阀、第五球阀、第二电磁阀、第六球阀依次连接。烘烤前抬起包盖，将耐火材料装置就位；启动自动点火系统，输入氧气、天然气、压缩空气；启动自动烘烤模式，盖好包盖；按烘烤曲线达到相应的烘烤温度和烘烤时间后，依据耐火材料的使用节奏转入手动模式等待上线使用。

Description

一种耐火材料的烘烤装置和全氧燃烧烘烤方法

技术领域

本发明涉及一种耐火材料的烘烤装置和全氧燃烧烘烤方法，主要用于钢铁企业耐火材料装置（钢包、中间包、AOD炉等）的烘烤。

背景技术

钢铁企业使用的部分耐火材料装置（钢包、中间包、AOD炉等）为满足生产需要，在使用前要通过烘烤装置进行烘烤，如申请号为201520630750.7的中国专利。烘烤温度在1000℃以上。目前，钢铁企业烘烤耐火材料的烘烤装置（钢包、中间包、AOD炉等）的燃料主要有天然气、转炉煤气、高炉煤气、焦炉煤气和发生炉煤气，助燃剂主要是空气。采用空气作为助燃剂，存在的问题包括：燃烧不完全、废气量大（空气中含有78%的氮气）、热效率不高、浪费严重等。

发明内容

发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的耐火材料的烘烤装置和全氧燃烧烘烤方法，燃烧完全、废气量小、热效率高、浪费小。

发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种耐火材料的烘烤装置，包括自动点火系统，自动点火系统包括点火烧嘴和主烧嘴，其特征在于：

自动点火系统还包括包括氧气输入装置、天然气输入装置和压缩空气输入装置；

所述的氧气输入装置包括第一压差孔板、第一切断阀、第一气动调节阀、第一蝶阀和第一止回阀；第一压差孔板的出口与第一切断阀的入口连接，第一切断阀的出口与第一气动调节阀的入口连接，第一气动调节阀的出口与第一蝶阀的入口连接，第一蝶阀的出口与第一止回阀的入口连接；第一压差孔板的入口用于输入氧气，第一止回阀的出口与主烧嘴连接；

所述的天然气输入装置包括第二压差孔板、第二切断阀、第二气动调节阀、第二蝶阀和第二止回阀、第一球阀、第二球阀、第一电磁阀、第三止回阀和第三球阀；

第二压差孔板的出口与第二切断阀的入口连接，第二切断阀的出口与第二气动调节阀的入口连接，第二气动调节阀的出口与第二蝶阀的入口连接，第二蝶阀的出口与第二止回阀的入口连接；第二压差孔板的入口用于输入天然气，第二止回阀的出口与主烧嘴连接；

第一球阀的出口与第二球阀的入口连接，第二球阀的出口与第一电磁阀的入口和第三球阀的入口连接，第一电磁阀的出口和第三球阀的出口与第三止回阀的入口连接；第一球阀的入口用于输入天然气，第三止回阀的出口与点火烧嘴连接。

所述的压缩空气输入装置包括减压阀、第四球阀、第五球阀、第二电磁阀和第六球阀；减压阀的出口与第四球阀的入口连接，第四球阀的出口与第五球阀的入口连接，第五球阀的出口与第二电磁阀的入口和第六球阀的入口连接；减压阀的入口用于输入压缩空气，第二电磁阀的出口和第六球阀的出口与点火烧嘴连接。

一种全氧燃烧烘烤方法，其特征在于：采用上述的烘烤装置对耐火材料进行烘烤；烘烤前抬起烘烤装置对应的包盖，将耐火材料装置就位；启动烘烤装置的自动点火系统，氧气输入装置输入氧气，天然气输入装置输入天然气，压缩空气输入装置输入压缩空气；启动烘烤装置的自动烘烤模式，盖好包盖，确保包盖和耐火材料装置之间的缝隙在1cm以下；按烘烤曲线达到相应的烘烤温度和烘烤时间后，依据耐火材料的使用节奏转入烘烤装置的手动模式等待上线使用。

本发明所述的输入的氧气含氧量为99.9%。

本发明所述的输入的天然气和氧气的空燃比为1:2.2。

本发明耐火材料装置为钢包时，其烘烤方法为：

新砌筑好的钢包吊运到烘烤位，启动自动点火系统；启动自动烘烤模式，盖好包盖，将包盖和钢包之间的缝隙调整到1cm以下，开始烘烤，烘烤过程天然气和氧气量通过设定的升温曲线和反馈的温度自动调整，24小时后，耐火材料的烘烤温度达到1150℃，转入手动模式，进行保温，直到钢包上线前，抬起包盖，关闭烘烤模式，关闭自动点火系统，完成一个钢包的烘烤；烘烤过程火焰不溢，检查废气CO含量为零。

本发明耐火材料装置为AOD炉时，其烘烤方法为：

AOD炉在烘烤位完成耐火材料砌筑后，将烘烤装置旋转到炉口上方，启动自动点火系统；启动自动烘烤模式，炉口上面铺一层1cm的石棉板，将盖子完全压在炉口，废气从AOD炉的出钢口排出；开始烘烤，烘烤过程天然气和氧气量自动调整，36小时后，耐火材料的烘烤温度达到1150℃，转入手动模式，进行保温，直到AOD炉上线前，抬起盖子，关闭烘烤模式，关闭自动点火系统，完成一个AOD炉的烘烤；烘烤过程火焰不溢，检查废气CO含量为零。

本发明耐火材料装置为中间包时，其烘烤方法为：

中间包耐火材料在打结完成后，自然干燥12小时以上，将中间包吊运到烘烤位，启动自动点火系统；启动自动烘烤模式，包盖上面铺一层1cm的石棉板，将烧嘴完全压在包盖上，废气从中间包包盖的排气孔排出；开始烘烤，烘烤过程天然气和氧气量通过设定的升温曲线和反馈的温度自动调整，3小时后，耐火材料的烘烤温度达到1150℃，转入手动模式，进行保温，直到中间包开浇前，抬起盖子，关闭烘烤模式，关闭自动点火系统，完成一个中间包的烘烤；烘烤过程火焰不溢，检查废气CO含量为零。

发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明中用含氧量为99.9%的氧气作为助燃剂，天然气和氧气的空燃比按1:2.2设定，烘烤过程中，包盖和耐火材料装置之间的缝隙为1cm以下，利于废气的排出，燃烧效率高，燃烧完全，废气排量小，节约燃料。本发明能耗降低80%，废气排放减少80%，包盖的寿命显著延长，燃烧过程检查CO含量为零，表明燃烧充分。

附图说明

图1为本发明实施例自动点火系统的结构示意图。

图2为本发明实施例设定的钢包和铁水包的升温曲线的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对发明作进一步的详细说明，以下实施例是对发明的解释而发明并不局限于以下实施例。

参见图1和图2，发明实施例烘烤装置包括阀架、电控系统、测温装置、自动点火系统以及对应的包盖装置等。阀架、电控系统、测温装置以及对应的包盖装置等可采用现有技术。

本发明中的点火烧嘴和主烧嘴安装在对应的包盖装置上。

自动点火系统包括氧气输入装置、天然气输入装置、压缩空气输入装置、点火烧嘴和主烧嘴。

氧气输入装置与主烧嘴连接。

天然气输入装置与主烧嘴和点火烧嘴连接。

压缩空气输入装置与点火烧嘴连接。

氧气输入装置包括第一压差孔板1、第一切断阀2、第一气动调节阀3、第一蝶阀4和第一止回阀5。

第一压差孔板1的出口与第一切断阀2的入口连接，第一切断阀2的出口与第一气动调节阀3的入口连接，第一气动调节阀3的出口与第一蝶阀4的入口连接，第一蝶阀4的出口与第一止回阀5的入口连接；第一压差孔板1的入口用于输入氧气，第一止回阀5的出口与主烧嘴连接。

天然气输入装置包括第二压差孔板6、第二切断阀7、第二气动调节阀8、第二蝶阀9和第二止回阀10、第一球阀11、第二球阀12、第一电磁阀13、第三止回阀14和第三球阀15。

第二压差孔板6的出口与第二切断阀7的入口连接，第二切断阀7的出口与第二气动调节阀8的入口连接，第二气动调节阀8的出口与第二蝶阀9的入口连接，第二蝶阀9的出口与第二止回阀10的入口连接；第二压差孔板6的入口用于输入天然气，第二止回阀10的出口与主烧嘴连接。

第一球阀11的出口与第二球阀12的入口连接，第二球阀12的出口与第一电磁阀13的入口和第三球阀15的入口连接，第一电磁阀13的出口和第三球阀15的出口与第三止回阀14的入口连接；第一球阀11的入口用于输入天然气，第三止回阀14的出口与点火烧嘴连接。

压缩空气输入装置包括减压阀16、第四球阀17、第五球阀18、第二电磁阀19和第六球阀20。

减压阀16的出口与第四球阀17的入口连接，第四球阀17的出口与第五球阀18的入口连接，第五球阀18的出口与第二电磁阀19的入口和第六球阀20的入口连接；减压阀16的入口用于输入压缩空气，第二电磁阀19的出口和第六球阀20的出口与点火烧嘴连接。

一种全氧燃烧烘烤方法，采用上述的烘烤装置对耐火材料进行烘烤；烘烤前抬起烘烤装置对应的包盖，将耐火材料装置就位；启动烘烤装置的自动点火系统，氧气输入装置输入氧气，天然气输入装置输入天然气，压缩空气输入装置输入压缩空气；启动烘烤装置的自动烘烤模式，盖好包盖，确保包盖和耐火材料装置之间的缝隙在1cm以下；按烘烤曲线达到相应的烘烤温度和烘烤时间后，依据耐火材料的使用节奏转入烘烤装置的手动模式等待上线使用。

一：钢包烘烤方法：

新砌筑好的钢包吊运到烘烤位，启动自动点火系统；启动自动烘烤模式，盖好包盖，将包盖和钢包之间的缝隙调整到1cm以下，开始烘烤，烘烤过程天然气和氧气量通过设定的升温曲线和反馈的温度自动调整，24小时后，耐火材料的烘烤温度达到1150℃，转入手动模式，进行保温，直到钢包上线前，抬起包盖，关闭烘烤模式，关闭自动点火系统，完成一个钢包的烘烤。烘烤过程火焰不溢，检查废气CO含量为零。

二：AOD炉烘烤方法：

AOD炉在烘烤位完成耐火材料砌筑后，将烘烤装置旋转到炉口上方，启动自动点火系统；启动自动烘烤模式，炉口上面铺一层1cm的石棉板，将盖子完全压在炉口，废气从AOD炉的出钢口排出。开始烘烤，烘烤过程天然气和氧气量通过设定的升温曲线和反馈的温度自动调整，36小时后，耐火材料的烘烤温度达到1150℃，转入手动模式，进行保温，直到AOD炉上线前，抬起盖子，关闭烘烤模式，关闭自动点火系统，完成一个AOD炉的烘烤。烘烤过程火焰不溢，检查废气CO含量为零。

三：中间包烘烤方法：

中间包耐火材料在打结完成后，自然干燥12小时以上，将中间包吊运到烘烤位，启动自动点火系统；启动自动烘烤模式，包盖上面铺一层1cm的石棉板，将烧嘴完全压在包盖上，废气从中间包包盖的排气孔排出。开始烘烤，烘烤过程天然气和氧气量通过设定的升温曲线和反馈的温度自动调整，3小时后，耐火材料的烘烤温度达到1150℃，转入手动模式，进行保温，直到中间包开浇前，抬起盖子，关闭烘烤模式，关闭自动点火系统，完成一个中间包的烘烤。烘烤过程火焰不溢，检查废气CO含量为零。

上述烘烤方法中，输入的氧气含氧量为99.9%。输入的天然气和氧气的空燃比为1:2.2。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对发明结构所作的举例说明。

Claims (7)

1.一种耐火材料的烘烤装置，包括自动点火系统，自动点火系统包括点火烧嘴和主烧嘴，其特征在于：

自动点火系统还包括包括氧气输入装置、天然气输入装置和压缩空气输入装置；

所述的氧气输入装置包括第一压差孔板、第一切断阀、第一气动调节阀、第一蝶阀和第一止回阀；第一压差孔板的出口与第一切断阀的入口连接，第一切断阀的出口与第一气动调节阀的入口连接，第一气动调节阀的出口与第一蝶阀的入口连接，第一蝶阀的出口与第一止回阀的入口连接；第一压差孔板的入口用于输入氧气，第一止回阀的出口与主烧嘴连接；

所述的天然气输入装置包括第二压差孔板、第二切断阀、第二气动调节阀、第二蝶阀和第二止回阀、第一球阀、第二球阀、第一电磁阀、第三止回阀和第三球阀；

第二压差孔板的出口与第二切断阀的入口连接，第二切断阀的出口与第二气动调节阀的入口连接，第二气动调节阀的出口与第二蝶阀的入口连接，第二蝶阀的出口与第二止回阀的入口连接；第二压差孔板的入口用于输入天然气，第二止回阀的出口与主烧嘴连接；

第一球阀的出口与第二球阀的入口连接，第二球阀的出口与第一电磁阀的入口和第三球阀的入口连接，第一电磁阀的出口和第三球阀的出口与第三止回阀的入口连接；第一球阀的入口用于输入天然气，第三止回阀的出口与点火烧嘴连接；

所述的压缩空气输入装置包括减压阀、第四球阀、第五球阀、第二电磁阀和第六球阀；减压阀的出口与第四球阀的入口连接，第四球阀的出口与第五球阀的入口连接，第五球阀的出口与第二电磁阀的入口和第六球阀的入口连接；减压阀的入口用于输入压缩空气，第二电磁阀的出口和第六球阀的出口与点火烧嘴连接。

2.一种全氧燃烧烘烤方法，其特征在于：采用权利要求1所述的烘烤装置对耐火材料进行烘烤；烘烤前抬起烘烤装置对应的包盖，将耐火材料装置就位；启动烘烤装置的自动点火系统，氧气输入装置输入氧气，天然气输入装置输入天然气，压缩空气输入装置输入压缩空气；启动烘烤装置的自动烘烤模式，盖好包盖，确保包盖和耐火材料装置之间的缝隙在1cm以下；按烘烤曲线达到相应的烘烤温度和烘烤时间后，依据耐火材料的使用节奏转入烘烤装置的手动模式等待上线使用。

3.根据权利要求2所述的全氧燃烧烘烤方法，其特征在于：所述的输入的氧气含氧量为99.9%。

4.根据权利要求2所述的全氧燃烧烘烤方法，其特征在于：所述的输入的天然气和氧气的空燃比为1:2.2。

5.根据权利要求2或3所述的全氧燃烧烘烤方法，其特征在于：耐火材料装置为钢包时，其烘烤方法为：

新砌筑好的钢包吊运到烘烤位，启动自动点火系统；启动自动烘烤模式，盖好包盖，将包盖和钢包之间的缝隙调整到1cm以下，开始烘烤，烘烤过程天然气和氧气量通过设定的升温曲线和反馈的温度自动调整，24小时后，耐火材料的烘烤温度达到1150℃，转入手动模式，进行保温，直到钢包上线前，抬起包盖，关闭烘烤模式，关闭自动点火系统，完成一个钢包的烘烤；烘烤过程火焰不溢，检查废气CO含量为零。

6.根据权利要求2或3所述的全氧燃烧烘烤方法，其特征在于：耐火材料装置为AOD炉时，其烘烤方法为：

AOD炉在烘烤位完成耐火材料砌筑后，将烘烤装置旋转到炉口上方，启动自动点火系统；启动自动烘烤模式，炉口上面铺一层1cm的石棉板，将盖子完全压在炉口，废气从AOD炉的出钢口排出；开始烘烤，烘烤过程天然气和氧气量自动调整，36小时后，耐火材料的烘烤温度达到1150℃，转入手动模式，进行保温，直到AOD炉上线前，抬起盖子，关闭烘烤模式，关闭自动点火系统，完成一个AOD炉的烘烤；烘烤过程火焰不溢，检查废气CO含量为零。

7.根据权利要求2或3所述的全氧燃烧烘烤方法，其特征在于：耐火材料装置为中间包时，其烘烤方法为：

中间包耐火材料在打结完成后，自然干燥12小时以上，将中间包吊运到烘烤位，启动自动点火系统；启动自动烘烤模式，包盖上面铺一层1cm的石棉板，将烧嘴完全压在包盖上，废气从中间包包盖的排气孔排出；开始烘烤，烘烤过程天然气和氧气量通过设定的升温曲线和反馈的温度自动调整，3小时后，耐火材料的烘烤温度达到1150℃，转入手动模式，进行保温，直到中间包开浇前，抬起盖子，关闭烘烤模式，关闭自动点火系统，完成一个中间包的烘烤；烘烤过程火焰不溢，检查废气CO含量为零。