CN108624733A - 一种钢锭提炼余热回收利用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢锭提炼技术，尤其涉及一种钢锭提炼余热回收利用装置，以解决传统的余热回收装置传导效率差的问题，包括冶炼炉和热风炉，冶炼炉由上向下依次分为三段式结构：进料仓、中部连接体和反应炉腔，中部连接体周围设有烟囱，还包括高压风机和导热金属管，热风炉通过热风管与反应炉腔底部连通，导热金属管整体包括连通的前后两段管体：第一管体呈弯曲盘绕在烟囱内，第二管体设置在反应炉腔的侧壁内且周围设有集成导热片，第一管体与高压风机连接，第二管体与热风炉连接；本发明直接将冶炼炉的余热传导至导热金属管内的高压热气流，并辅助热风机送回炼炉，这样的结构方式相对于传统热风炉需要吸入常温空气能够直接降低热风炉的耗能。
Description
技术领域
本发明涉及钢锭提炼技术，尤其涉及一种钢锭提炼余热回收利用装置。
背景技术
现代炼铁绝大部分采用高炉炼铁，个别采用直接还原炼铁法和电炉炼铁法。炼钢主要是以高炉炼成的生铁和直接还原炼铁法炼成的海绵铁以及废钢为原料，用不同的方法炼成钢。其基本生产过程是在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁，再以生铁为原料，用不同方法炼成钢，再铸成钢锭或连铸坯。
在对于钢锭提炼过程中的余热回收利用是提供经济性、节约燃料的一条重要途径，随着新型经济的发展，节能降耗是钢锭提炼企业长期的战略任务。现有技术中的钢锭提炼余热回收利用装置如申请号为：CN201620272327.9的中国实用新型专利，其提供了一种余热回收利用装置，在进行钢锭提炼余热回收利用工作时，通过烟气入口接口将回收烟气导入水汽分离筒，通过主余热回收箱体进行热气的回收集聚，但是在冶炼过程中由于与冶炼炉主体独立分离，而且对于整个冶炼过程不能起到辅助作用；而且钢锭提炼是把铁矿石冶炼成铁的过程,主要的反应原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应，化学式为Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2，而目前的余热回收利用装置无法提高钢锭提炼的效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种钢锭提炼余热回收利用装置，以解决传统的余热回收装置传导效率差，能量分离后不能辅助冶炼过程的问题。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
一种钢锭提炼余热回收利用装置，包括冶炼炉和热风炉，所述冶炼炉由上向下依次分为三段式结构：进料仓、中部连接体和反应炉腔，所述中部连接体周围设有烟囱，还包括除尘装置、高压风机和导热金属管，所述烟囱经过除尘装置排出至外界，所述热风炉通过热风管与反应炉腔底部连通，所述导热金属管整体包括连通的前后两段管体：第一管体呈弯曲盘绕在烟囱内，第二管体设置在反应炉腔的侧壁内且周围设有集成导热片，第一管体与高压风机连接，第二管体与热风炉连接。
较为优选的；所述的钢锭提炼余热回收利用装置还具有一氧化碳传感器、提示灯和控制系统，所述一氧化碳传感器设置在烟囱内，所述控制系统接收一氧化碳传感器的数据，并控制提示灯或高压风机工作。
较为优选的；所述导热金属管内部为中空腔体且填充有异形导流板。
较为优选的；所述导流板由若干个不规则的柔性导流片形成蜂窝状整体。
较为优选的；所述导流片彼此相连形成六边形的导流气道。
较为优选的；所述反应炉腔的侧壁在集成导热片的周围设有一圈中空层，该中空层内设置有石英棉材质的绝热板。
较为优选的；所述集成导热片由方形铜片上下间隔堆叠而成，所述集成导热片的中央设有供导热金属管穿过的通孔。
较为优选的；所述导热金属管的第一管体直径大于第二管体直径，所述第一管体与第二管体通过多通接头呈一对多式连接。
工作原理：在钢锭提炼中，开启高压风机使常温气体在导热金属管内流动，设置在烟囱内的第一管体和反应炉腔侧壁的第二管体将余热传导至内部流动气流形成高压热气流流出至热风炉，该热风炉再通过热风管将满足反应环境要求温度的热风重新进入反应炉腔内；需要说明的是，在优选方案中加入了一氧化碳传感器采集根据氧化还原反应排出气体中的一氧化碳浓度，并将数据反馈给控制系统，控制系统判断氧化还原反应是否充分，当一氧化碳浓度超过设定值时，此时说明能够反应的磁铁矿不足，控制系统控制指示灯亮提醒工人向进料仓内加原料，保证炉内反应的充分，当一氧化碳浓度低于设定值时，此时，控制指示灯亮提醒工人加焦炭，保证生成足够的CO与磁铁石进行反应。
本发明的有益效果：
相对于传统的余热回收装置，本方案直接将冶炼炉的余热传导至导热金属管内的高压热气流，并辅助热风机送回炼炉，这样的结构方式相对于传统热风炉需要吸入常温空气能够直接降低热风炉的耗能，而且本装置中具有众多提高传导效率的独特结构：第一管体采用较大直径以及在烟囱内的弯曲盘绕、第二管体的数量根据需要设置在反应炉腔的侧壁、第二管体周围的集成导热片以及导流板的蜂窝状结构均通过增大传导接触面来提高传导效率，另外，蜂窝状结构的导流板还能减少金属管内气体因高压所产生的涡流，在反应炉腔的侧壁增设中空层和绝热板的结构设计通过隔绝炉体与外界减少余热的流失，第一管体与第二管体之间的直径设置以及通过多通接头连接能够保证一对多连接的同时还具有稳定的流速。
附图说明
图1为装置整体结构示意图；
图2为冶炼炉侧视剖面结构图；
图3为冶炼炉俯视剖面结构图；
图4为导热金属管内部结构图；
图5为多通接头示意图。
附图标记如下：
1.冶炼炉、1-1.进料仓、1-2.中部连接体、1-3.反应炉腔、1-4.中空层、2.热风炉、2-1.热风管、3.烟囱、4.除尘装置、5.高压风机、6.导热金属管、6-1.第一管体、6-2.第二管体、7.集成导热片、7-1.方形铜片、7-2.通孔、8.绝热板、9.多通接头、10.异形导流板、10-1.柔性导流片、11.导流气道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例1：
如图1至2，一种钢锭提炼余热回收利用装置，包括冶炼炉1和热风炉2，所述冶炼炉由上向下依次分为三段式结构：进料仓1-1、中部连接体1-2和反应炉腔1-3，所述中部连接体两侧向上设有烟囱3，还包括除尘装置4、高压风机5和导热金属管6，所述烟囱3经过除尘装置4排出至外界，所述热风炉2通过热风管2-1与反应炉腔1-3底部连通，所述导热金属管6整体包括连通的前后两段管体：第一管体6-1呈弯曲盘绕在烟囱3内，第二管体6-2设置在反应炉腔1-3的侧壁内且周围设有集成导热片7，第一管体6-1与高压风机5连接，第二管体6-2与热风炉2连接。所述反应炉腔1-3的侧壁在集成导热片7的周围设有一圈中空层1-4，该中空层1-4内设置有石英棉材质的绝热板8；所述集成导热片7由方形铜片7-1上下间隔堆叠而成，所述集成导热片7的中央设有供导热金属管6穿过的通孔7-2；所述导热金属管的第一管体6-1直径大于第二管体6-2直径，所述第一管体6-1与第二管体6-2通过多通接头9呈一对多式连接，如图3和图5，此图为方便展示集成导热片结构，反应炉腔形状成圆台形，图1中的反应炉腔形状为棱台形，由于本实施例中图3分布有6个集成导热片，因此对应的第二管体也是6个，而烟囱数量为2个，因此对应的第一管体也是2个，所以图5中多通接头的数量是一大三小式的设计，实际的现场技术方案可以根据反应炉腔的尺寸和烟囱数量设置合适数量的第一管体和第二管体，并通过对应的多通接头焊接在一起。所述导热金属管6内部为中空腔体且填充有异形导流板10；所述导流板由若干个不规则的柔性导流片10-1形成蜂窝状整体；所述导流片10-1彼此相连形成六边形的导流气道11，如图4所示。
工作原理：在钢锭提炼中，开启高压风机使常温气体在导热金属管内流动，设置在烟囱内的第一管体和反应炉腔侧壁的第二管体将余热传导至内部流动气流形成高压热气流流出至热风炉，该热风炉再通过热风管将满足反应环境要求温度的热风重新进入反应炉腔内。
实施例2：
该实施例与实施例1的区别在于；所述的钢锭提炼余热回收利用装置还具有一氧化碳传感器、提示灯和控制系统，所述一氧化碳传感器设置在烟囱内，所述控制系统接收一氧化碳传感器的数据，并控制提示灯或高压风机工作。
在该实施例中加入了一氧化碳传感器采集根据氧化还原反应排出气体中的一氧化碳浓度，并将数据反馈给控制系统，控制系统判断氧化还原反应是否充分，当一氧化碳浓度超过设定值时，此时说明能够反应的磁铁矿不足，控制系统控制指示灯亮提醒工人向进料仓内加原料，保证炉内反应的充分，当一氧化碳浓度低于设定值时，此时，控制系统控制指示灯亮提醒工人加焦炭，保证生成足够的CO与磁铁石进行反应，上述指示灯可以通过控制系统控制其颜色来区分不同的状态。
相对于传统的余热回收装置，本方案直接将冶炼炉的余热传导至导热金属管内的高压热气流，并辅助热风机送回炼炉，这样的结构方式相对于传统热风炉需要吸入常温空气能够直接降低热风炉的耗能，而且本装置中具有众多提高传导效率的独特结构：第一管体采用较大直径以及在烟囱内的弯曲盘绕、第二管体的数量根据需要设置在反应炉腔的侧壁、第二管体周围的集成导热片以及导流板的蜂窝状结构均通过增大传导接触面来提高传导效率，另外，蜂窝状结构的导流板还能减少金属管内气体因高压所产生的涡流，在反应炉腔的侧壁增设中空层和绝热板的结构设计通过隔绝炉体与外界减少余热的流失，第一管体与第二管体之间的直径设置以及通过多通接头连接能够保证一对多连接的同时还具有稳定的流速。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种钢锭提炼余热回收利用装置，包括冶炼炉和热风炉，所述冶炼炉由上向下依次分为三段式结构：进料仓、中部连接体和反应炉腔，所述中部连接体周围设有烟囱，其特征在于，还包括除尘装置、高压风机和导热金属管，所述烟囱经过除尘装置排出至外界，所述热风炉通过热风管与反应炉腔底部连通，所述导热金属管整体包括连通的前后两段管体：第一管体呈弯曲盘绕在烟囱内，第二管体设置在反应炉腔的侧壁内且周围设有集成导热片，第一管体与高压风机连接，第二管体与热风炉连接。
2.如权利要求1所述的钢锭提炼余热回收利用装置，其特征在于；所述的钢锭提炼余热回收利用装置还具有一氧化碳传感器、提示灯和控制系统，所述一氧化碳传感器设置在烟囱内，所述控制系统接收一氧化碳传感器的数据，并控制提示灯工作。
3.如权利要求1所述的钢锭提炼余热回收利用装置，其特征在于；所述导热金属管内部为中空腔体且填充有异形导流板。
4.如权利要求3所述的钢锭提炼余热回收利用装置，其特征在于；所述导流板由若干个不规则的柔性导流片形成蜂窝状整体。
5.如权利要求1所述的钢锭提炼余热回收利用装置，其特征在于；所述导流片彼此相连形成六边形的导流气道。
6.如权利要求1所述的钢锭提炼余热回收利用装置，其特征在于；所述反应炉腔的侧壁在集成导热片的周围设有一圈中空层，该中空层内设置有石英棉材质的绝热板。
7.如权利要求1所述的钢锭提炼余热回收利用装置，其特征在于；所述集成导热片由方形铜片上下间隔堆叠而成，所述集成导热片的中央设有供导热金属管穿过的通孔。
8.如权利要求1所述的钢锭提炼余热回收利用装置，其特征在于；所述导热金属管的第一管体直径大于第二管体直径，所述第一管体与第二管体通过多通接头呈一对多式连接。
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