CN108393475B - 一种多氧智能温控烤包装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多氧智能温控烤包装置及其使用方法，设有包盖、包胆和燃烧器组件，包胆外周与钢包内壁之间留有空间，所述包盖周边与钢包上口边沿也留有间隙；在包胆的壁上设有可测试包胆外壁温度的数个温度传感器；所述燃烧器组件，设有点火器、燃气管、助燃气管和燃烧头，燃烧头从包胆底部伸出，上端伸出所述包盖，并固定在包盖中间，其上端设有点火器的自控开关、燃气管进气口、助燃气管进气口；并设有PLC控制器，该PLC控制器与所述温度传感器、上述自控开关进行信号和控制连接。该装置具有结构设计合理、运行安全可靠、自动化程度高、操作使用方便、对钢包的烘烤均匀，有效降低了烘烤时间，提高了烘烤效率，对环境污染较低等优点。

Description

一种多氧智能温控烤包装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种多氧智能温控烤包装置及其使用方法。

背景技术

近些年，随着有色冶金及钢铁工业的迅速发展，新型钢包加热器的研制已越来越受到重视。对于钢铁冶炼的企业而言，钢包烘烤的时间长短、能耗高低将会直接影响生产运行和经济效益，钢包烘烤温度越均匀，越能延长钢包使用寿命。因此，许多企业对具有高效、低耗、加热快和加热均匀性高的烤包器有极大的需求。国内外虽已有传统燃气烤包器、蓄热式烤包器、蓄热式空间燃烧烤包器等多种形式的烤包器，但是通过比对及使用不难发现，上述烤包器均存在烘烤质量差、热转换效率低、污染环境、能耗高、烘烤时间长、烘烤温度低、加热不均等缺点，已不能满足企业需求。针对企业上对钢包加热器的高品质需求，本发明以此为研究背景，提出了一种多氧智能温控烤包器及其使用方法。

发明内容

针对现有技术中烤包器存在的上述不足，本发明的目的在于：提供一种多氧智能温控烤包装置及其使用方法，其具有结构设计合理、运行安全可靠、自动化程度高、操作使用方便、对钢包的烘烤均匀，有效降低了烘烤时间，提高了烘烤效率，对环境污染较低等优点。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种多氧智能温控烤包装置，其特征在于：设有包盖、包胆和燃烧器组件，所述包盖大小、内衬材质与烤包作业的钢包相匹配；所述包胆在烤包作业时置于钢包内，其形状为圆筒形与钢包匹配，外壁包有耐火材料，包胆外周与钢包内壁之间留有空间，所述包盖周边与钢包上口边沿也留有间隙；在包胆的壁上设有可测试包胆外壁温度的数个温度传感器；所述燃烧器组件，设有点火器、燃气管、助燃气管和燃烧头，燃烧头从包胆底部伸出，点火时其火焰在包胆和钢包之间的空间燃烧，该燃烧头与点火器、燃气管、助燃气管相连通，该燃烧器组件的上端伸出所述包盖，并固定在包盖中间，其上端设有点火器的自控开关、燃气管进气口、助燃气管进气口；所述燃气管进气口通过自控开关与燃气源连通；助燃气管进气口通过自控转换开关与空气过滤器出气口和氧气气源出气口进行可控转换的连接；并设有PLC控制器，该PLC控制器与所述温度传感器、上述自控开关进行信号和控制连接。控制方式是：PLC控制器根据设置的温度传感器的温度信号与燃气和助燃气的种类、对应流量控制关系，自动控制调整助燃气的种类和助燃气与燃气的流量。

本发明进一步完善和实施的补充方案是：

所述包盖上设有下端通入包胆内腔底部的冷却空气进气管，包胆底部设有冷却空气排气口。

所述空气过滤器出气口、氧气气源出气口、燃气管进气口均设有可调节流量的可调节气体流量计，该可调节气体流量计均与所述PLC控制器进行信号和控制连接，即PLC控制器能够通过控制可调气体流量计自动调节燃气和助燃气的流量。

在包盖上方设有烟气回收净化无害排放组件，包括：依序连通的烤包罩、排烟管道、引风机和烟气净化器。

所述包盖上设有无线信号收发组件，通过该组件所述PLC控制器实现与烤包装置的无线信号和控制连接；所述PLC控制器与烤包装置本体进行异体设置，保证PLC远离高温，运行安全；PLC控制器还设有显示器和声讯发送器，通过显示器和声讯发送器通报烤包的运行过程信息；并设有报警讯号发生器，当PLC控制器检测到烤包温度不正常、燃气和助燃气供给流量不正常且不能自动调节时，启动报警讯号发生器和声讯发送器发出报警信号。

上述的一种多氧智能温控烤包装置的使用方法，其特征在于，该使用方法包括如下步骤：

简单手动操作运行方式时，使用以下步骤：

1)清包：打开冷却风送风泵和进气管、排气口，冷却风经过冷却风进气管进入包胆内，并将包胆内的杂质气体及灰尘吹干净，并经冷却风排气口管排出；

2)预设助燃气种类和比例：根据实际需要选择相应的助燃气体类型；如：纯空气助燃、空气和氧气混合即富氧助燃、纯氧助燃；同时开启PLC控制器的烤包运行过程信息发报功能。

2)开启运行：开启燃气和助燃气开关，并用点火枪，将燃气与助燃气混合后的混合气体点燃进行燃烧，烤包运行开始。

3)按温度分段动行：按温度分段进行烤包模式时，设定为：600度以下使用空气做助燃气；600－1000度用富氧助燃气，即空气和纯氧混合做为助燃气；1000以上用纯氧做助燃气。根据PLC控制器显示器的温度显示进行助燃气的更换；

4)停机：达到所需温度时关闭装置，停止运行。

使用PLC控制器控制自动运行时，使用以下步骤：

1)清包：打开冷却风送风泵，冷却风经过冷却风进气管进入包胆内，并将包胆内的杂质气体及灰尘吹干净，并经冷却风排气口排出；

2)打开PLC控制器：打开PLC控制器及其相关设备连接；

3)设置参数：在PLC控制器的人机面板上预设运行参数，分段运行，根据温度变换不同的助燃气的分段温度和各温度段中各助燃气成份的流量比例；设定为：600度以下使用空气做助燃气；600－1000度用富氧助燃气，即空气和纯氧混合做为助燃气；1000以上用纯氧做助燃气。

4)开始运行：打开燃气和助燃气开关，启动PLC控制器运行开关，启动点火器点火，装置开始自动控制烤包运行；

5)报警处理：当发生报警信号时停机处理。

6)停机：达到预谢烤包温度时关闭各气源和PLC控制器，运行停止。

采用本发明多氧智能温控烤包装置及其使用方法具有如下有益效果：

(1)结构设计更加合理，能够将现有技术中的烤包器装置(烘烤方式是从钢包上部往下部加热，钢包底部浇注料达不到所需温度)设计成烘烤方式是从钢包下部往上部加热，整个钢包加热温度均匀，烘烤温度可到1000-1600℃之间任意温度，因此，在使用时，更加灵活。另外，采用多氧智能温控烤包器装置可以提高钢包浇注料烘烤温度，大幅度减少烘烤时间，同时还能够大幅度提高包内衬温度，提高浇筑质量，大幅度减少钢水粘接，提高了包衬的使用寿命。

(2)通过设置在多氧智能温控烤包器装置内部的多个温度传感器等传感器元件，大大提高了整体装置的自动化程度，不仅可实现自动点火，操作简单，还能自动控制钢包浇注料烘烤温度及烘烤时间，运行更加安全可靠。另外，借助于无线通信组件能够实现现场作业及远程监控的互联，能够有效提高了装置在使用过程中大大降低工人劳动强度，提高作业效率。

(3)多氧智能温控烤包器装置可以根据钢包浇注料温度烘烤要求，在1000-1600℃之间任意设定，使用低热值的燃料(例如使用空气助燃、空气+氧气助燃、单独氧气助燃)，且燃料类型之间能够自动切换烘烤，以确保达到设定的温度，助燃方式的多样及灵活性使得整体装置在实际应用或者使用中能够根据企业的需要进行选择，提高了燃料的热能利用率。。

(4)多氧智能温控烤包器装置设置有安全检测与灭火联锁保护系统，控制系统设有低压保护程序，烧嘴火焰检测装置实时监测火焰燃烧状态，当火焰灭火或介质压力过低流量不足时，联锁全系统停车，提高了作业现场的安全性，有效避免了意外的发生。

(5)多氧智能温控烤包器装置在使用过程中，产生的烟气、NO_X大幅降低，降低了对环境的污染。

附图说明

图1为本发明的使用状态的剖视结构示意图。

图2为附图1中局部B的放大结构示意图。

图3为本发明的包盖俯视结构示意图。

图4为附图3中局部A的放大结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作以说明：一种多氧智能温控烤包装置，设有包盖1、包胆3和燃烧器组件4，所述包盖大小、内衬材质与烤包作业的钢包相匹配；所述包胆在烤包作业时置于钢包内，其形状为圆筒形与钢包匹配，外壁包有与钢包相同的耐火材料，包胆外周与钢包内壁之间留有空间，所述包盖周边与钢包上口边沿也留有间隙；在包胆的壁上设有可测试包胆外壁温度的数个温度传感器2；所述燃烧器组件，设有点火器41、燃气管、助燃气管和燃烧头46，燃烧头从包胆底部伸出，点火时其火焰在包胆和钢包之间的空间燃烧，该燃烧头与点火器、燃气管、助燃气管相通通，该燃烧器组件的上端伸出所述包盖，并固定在包盖中间，其上端设有点火器的自控开关、燃气管进气口42、助燃气管进气口43；所述燃气管进气口通过自控开关与燃气源连通；助燃气管进气口通过自控转换开关与空气过滤器出气口和氧气气源出气口进行可控转换的连接；并设有PLC控制器，该PLC控制器与所述温度传感器、上述自控开关进行信号和控制连接。控制方式是：PLC控制器设置的温度传感器的温度信号与燃气和助燃气的种类、对应流量控制关系，自动控制调整助燃气的种类和助燃气与燃气的流量。

所述包盖上设有下端通入包胆内腔底部的冷却空气进气管45和冷却空气排气口46。所述包胆与钢包内壁的空间宽度为钢包内腔高度的1/4,并且可调，设有调节部件，所述空气过滤器出气口、氧气气源出气口、燃气管进气口均设有可调节流量的可调节气体流量计，该可调节气体流量计均与所述PLC控制器进行信号和控制连接，即PLC控制器能够通过控制可调气体流量计自动调节燃气和助燃气的流量。在烤包盖上方设有烟气回收净化无害排放组件，包括：依序连通的烤包罩、排烟管道、引风机和烟气净化器。

所述包盖上设有无线信号收发组件，通过该组件所述PLC控制器实现与烤包装置的无线信号和控制连接；所述PLC控制器与烤包装置本体进行异体设置，保证PLC远离高温，运行安全；PLC控制器还设有显示器和声讯发送器，通过显示器和声讯发送器通报烤包的运行过程信息；并设有报警讯号发生器，当PLC控制器检测到烤包温度不正常、燃气和助燃气供给流量不正常且不能自动调节时，启动报警讯号发生器和声讯发送器发出报警信号。

本实施例的上述一种多氧智能温控烤包装置的使用方法，使用如下步骤：

本实施例采用简单手动操作运行方式时，使用以下步骤：

1)清包：打开冷却风送风泵和进气管、排气口，冷却风经过冷却风进气管进入包胆内，并将包胆内的杂质气体及灰尘吹干净，并经冷却风排气口管排出；

2)预设助燃气种类和比例：根据实际需要选择相应的助燃气体类型；如：纯空气助燃、空气和氧气混合即富氧助燃、纯氧助燃本实施例采用分三个温度段，分别使用三种助燃气；同时开启PLC控制器的烤包运行过程信息发报功能。

2)开启运行：开启燃气和助燃气开关，并用点火枪，将燃气与助燃气混合后的混合气体点燃进行燃烧，烤包运行开始。

3)按温度分段动行：按温度分段进行烤包模式时，设定为：600度以下使用空气做助燃气；600－1000度用富氧助燃气，即空气和纯氧混合做为助燃气；1000以上用纯氧做助燃气。根据PLC控制器显示器的温度显示进行助燃气的更换；

4)停机：达到所需温度时关闭装置，停止运行。

实施例2：一种多氧智能温控烤包装置，本实施例结构与实施例1相同，使用方法为使用PLC控制器控制自动运行方法，使用以下步骤：

1)清包：打开冷却风送风泵，冷却风经过冷却风进气管进入包胆内，并将包胆内的杂质气体及灰尘吹干净，并经冷却风排气口排出；

2)打开PLC控制器：打开PLC控制器及其相关设备连接；

3)设置参数：在PLC控制器的人机面板上预设运行参数，分段运行，根据温度变换不同的助燃气的分段温度和各温度段中各助燃气成份的流量比例；设定为：600度以下使用空气做助燃气；600－1000度用富氧助燃气，即空气和纯氧混合做为助燃气；1000以上用纯氧做助燃气。

4)开始运行：打开燃气和助燃气开关，启动PLC控制器运行开关，启动点火器点火，装置开始自动控制烤包运行；

5)报警处理：当发生报警信号时停机处理。

6)停机：达到预谢烤包温度时关闭各气源和PLC控制器，运行停止。

上述实施例经过三个月的试运行，取得了理想的效果，烤包时间缩短了30％，节约燃气25％，没有出现钢包温度不够或过高，影响钢包浇注的现象，节省人力，操作省力安全，环保效果大大提高。

应当指出，在本发明基本技术方案不变的情况下，做出任何大同小异的改变的技术方案都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多氧智能温控烤包装置，其特征在于：设有包盖(1)、包胆(3)和燃烧器组件(4)，所述包盖大小、内衬材质与烤包作业的钢包相匹配；所述包胆在烤包作业时置于钢包内，其形状为圆筒形与钢包匹配，外壁包有耐火材料，包胆外周与钢包内壁之间留有空间，所述包盖周边与钢包上口边沿也留有间隙；在包胆的壁上设有可测试包胆外壁温度的数个温度传感器(2)；所述燃烧器组件，设有点火器(41)、燃气管、助燃气管和燃烧头(46)，燃烧头从包胆底部伸出，点火时其火焰在包胆和钢包之间的空间燃烧，该燃烧头与点火器、燃气管、助燃气管相连通，该燃烧器组件的上端伸出所述包盖，并固定在包盖中间，其上端设有点火器的自控开关、燃气管进气口(42)、助燃气管进气口(43)；所述燃气管进气口通过自控开关与燃气源连通；助燃气管进气口通过自控转换开关与空气过滤器出气口和氧气气源出气口进行可控转换的连接；并设有PLC控制器，该PLC控制器与所述温度传感器、上述自控开关进行信号和控制连接，控制方式是：PLC控制器根据设置的温度传感器的温度信号与燃气和助燃气的种类、对应流量控制关系，自动控制调整助燃气的种类和助燃气与燃气的流量。

2.根据权利要求1所述的一种多氧智能温控烤包装置，其特征在于：所述包盖上设有下端通入包胆内腔底部的冷却空气进气管(45)，包胆底部设有冷却空气排气口(46)。

3.根据权利要求1所述的一种多氧智能温控烤包装置，其特征在于：所述包胆与钢包内壁的空间宽度为钢包内腔高度的1/5—1/3,并且可调，设有调节部件。

4.根据权利要求1所述的一种多氧智能温控烤包装置，其特征在于：述所空气过滤器出气口、氧气气源出气口、燃气管进气口均设有可调节流量的可调节气体流量计，该可调节气体流量计均与所述PLC控制器进行信号和控制连接，即PLC控制器能够通过控制可调气体流量计自动调节燃气和助燃气的流量。

5.根据权利要求1所述的一种多氧智能温控烤包装置，其特征在于：在包盖上方设有烟气回收净化无害排放组件，包括：依序连通的烤包罩、排烟管道、引风机和烟气净化器。

6.根据权利要求1所述的一种多氧智能温控烤包装置，其特征在于：所述包盖上设有无线信号收发组件，通过该组件所述PLC控制器实现与烤包装置的无线信号和控制连接；所述PLC控制器与烤包装置本体进行异体设置，保证PLC远离高温，运行安全；PLC控制器还设有显示器和声讯发送器，通过显示器和声讯发送器通报烤包的运行过程信息；并设有报警讯号发生器，当PLC控制器检测到烤包温度不正常、燃气和助燃气供给流量不正常且不能自动调节时，启动报警讯号发生器和声讯发送器发出报警信号。

7.根据权利要求1－6中之一所述的一种多氧智能温控烤包装置的使用方法，其特征在于，该使用方法包括如下步骤：

简单手动操作运行方式时，使用以下步骤：

1)清包：打开冷却风送风泵和进气管、排气口，冷却风经过冷却风进气管进入包胆内，并将包胆内的杂质气体及灰尘吹干净，并经冷却风排气口管排出；

2)预设助燃气种类和比例：根据实际需要选择相应的助燃气体类型；如：纯空气助燃、空气和氧气混合即富氧助燃、纯氧助燃；同时开启PLC控制器的烤包运行过程信息发报功能；

2)开启运行：开启燃气和助燃气开关，并用点火枪，将燃气与助燃气混合后的混合气体点燃进行燃烧，烤包运行开始；

3)按温度分段动行：按温度分段进行烤包模式时，设定为：600度以下使用空气做助燃气；600－1000度用富氧助燃气，即空气和纯氧混合做为助燃气；1000度以上用纯氧做助燃气；根据PLC控制器显示器的温度显示进行助燃气的更换；

4)停机：达到所需温度时关闭装置，停止运行；

使用PLC控制器控制自动运行时，使用以下步骤：

1)清包：打开冷却风送风泵，冷却风经过冷却风进气管进入包胆内，并将包胆内的杂质气体及灰尘吹干净，并经冷却风排气口排出；

2)打开PLC控制器：打开PLC控制器及其相关设备连接；

3)设置参数：在PLC控制器的人机面板上预设运行参数，分段运行，根据温度变换不同的助燃气的分段温度和各温度段中各助燃气成份的流量比例；设定为：600度以下使用空气做助燃气；600－1000度用富氧助燃气，即空气和纯氧混合做为助燃气；1000度以上用纯氧做助燃气；

4)开始运行：打开燃气和助燃气开关，启动PLC控制器运行开关，启动点火器点火，装置开始自动控制烤包运行；

5)报警处理：当发生报警信号时停机处理；

6)停机：达到预谢烤包温度时关闭各气源和PLC控制器，运行停止。