CN110343834A - 一种铝合金t6热处理炉烟气余热利用装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种铝合金T6热处理炉烟气余热利用装置及方法，包括铝合金T6热处理炉的固溶炉和时效炉及其烟道系统，其特征是通过余热利用管道将固溶炉的高温烟气引入温度较低的时效炉中，通过对炉温和烟气温度的监控，控制烟道电动蝶阀来实现烟气按需供给，消除低温烟气和过量烟气对时效炉炉温的影响。本烟气余热利用系统可实现烟气余热的有效回收，节能减排的同时，可有效保证工件的热处理品质。
Description
技术领域
本发明涉及热处理炉废气预热回收技术领域，特别涉及一种铝合金T6热处理炉烟气余热利用装置及方法。
背景技术
铝合金T6热处理炉主要是由固溶炉和时效炉两大主体设备构成。其中固溶炉内的热处理温度普遍在500℃以上，而时效炉内的热处理温度通常控制在200℃以内。由此可见固溶炉排出烟气的温度明显高于时效炉的热处理温度，但目前该炉型通常采用直接排放的方式将烟气排入到大气之中，造成了能源的巨大浪费，而且污染环境。
极少数铝合金T6热处理炉也设有烟气余热利用装置，仅仅是简单直接地将固溶烟气引入时效炉中，在整个余热利用的过程中不进行任何控制，易造成加热系统频繁不稳定地工作，除降低燃烧系统寿命外，还会影响热处理品质，造成工件超温。
发明内容
本发明的目的是要克服现有技术缺陷，提供一种铝合金T6热处理炉烟气余热利用装置及方法，以此充分提高能源利用率，在其节能降耗的同时，不仅还能继续保证热处理产品的品质。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：提供一种铝合金T6热处理炉烟气余热利用装置及方法，包括铝合金T6热处理炉及其烟道系统。
所述铝合金T6热处理炉包括固溶炉和时效炉，其中固溶炉和时效炉至少各1台，固熔炉和时效炉设有燃烧加热系统；
所述的烟道系统包括固溶炉直排烟道、时效炉直排烟道、余热利用管道及电动蝶阀和监测热电偶；其中余热利用管道采用岩棉或者陶瓷纤维毯对其进行保温；该系统可以将固溶炉和时效炉的烟气独立排放至大气中，也可将固溶炉内的烟气引入到时效炉中，进行烟气余热利用；
余热利用装置使用时，当所测得的固溶炉烟气温度值低于预设值时，则利用价值极低，所以要直排到大气中，当固溶炉烟气的温度值超过预设值时，需要改变固溶炉烟气排放走向，将固溶炉烟气引入至时效炉中进行余热利用。在余热利用过程中，通过对引入烟气温度、时效炉炉气温度进行监测分析，并依据分析的结果，控制电动蝶阀的开度，以此控制烟气的流向和流量；按照实际需求精确地控制烟气引入的启停，通过动态连续的监测控制反馈闭环控制保障烟气利用的有效性、准确性、灵活性、可调整性，消除烟气对炉温波动的干扰，在提升能源利用效率的同时，更好地保障产品的热处理性能；
附图说明
图1为本发明的结构示意图。图中包括：1为固溶炉，2为固溶炉炉气温度热电偶、3为固溶烟气直排电动蝶阀、4为固溶炉直排烟道、5为余热利用管道、6为余热利用管道烟气温度热电偶、7为余热利用蝶阀、8为时效炉炉气温度热电偶、9为时效炉烟气直排蝶阀；10为时效直排烟道、11为时效炉。
具体实施方式
下面结合附图1所给出的实施例进一步说明本发明的具体实施方式。
本发明创造为一种铝合金T6热处理炉烟气余热利用装置及方法，其中所说的利用装置如图1所示，具体包括固溶炉炉气温度热电偶2、固溶烟气直排电动蝶阀3、固溶炉直排烟道4、余热利用管道5、余热利用蝶阀7、时效炉炉气温度热电偶8、时效炉烟气直排蝶阀9、时效直排烟道10，其中：固溶炉炉气温度热电偶2的探头穿过固溶炉1的炉壁，深入到固溶炉1之内，同样时效炉炉气温度热电偶8的探头穿过时效炉11的炉壁，深入到时效炉11之内，余热利用管道烟气温度热电偶6则安装在余热利用管道5上，用于测定余热利用管道中的烟气温度，余热利用管道5的一端和固溶炉直排烟道4相连通，另一端穿过时效炉11的管壁同时效炉11上部空间相连通，余热利用管道5的中间段装有余热利用蝶阀7，连通固溶炉1的固溶炉直排烟道4上安装有固溶烟气直排电动蝶阀3，连通时效炉11的时效直排烟道10上安装有时效炉烟气直排蝶阀9，同时余热利用管道5及固溶炉1至管道5接口的烟道4上包装有岩棉或者陶瓷纤维毯，对其进行保温。
上述装置，采用如下方法进行使用：
1、首先设定固溶炉炉气温度热电偶2、余热利用管道烟气温度热电偶6和时效炉炉气温度热电偶8的临界值；
2、严格监视各热电偶的实时数据，根据各热电偶所测得的数据，进行具体操作；
3、当固溶炉炉气温度热电偶2测得的温度数值大于预设临界值(如400℃)，且时效炉炉气温度热电偶8检测温度小于某一预设临界值(如时效炉温设定上限值200℃)，关闭固溶烟气直排电动蝶阀3，同时打开余热利用蝶阀7，改变固溶炉1的烟气流向，使烟气通过余热利用管道5进入时效炉11内，进行余热利用；
4、烟气余热利用开始后的一段时间内(如2分钟内)，余热利用管道烟气温度热电偶6的数值持续大于预设临界值(如时效炉炉温设定上限200+50℃)，则烟气余热利用持续进行。
5、余热利用管道烟气温度热电偶6的数值持续小于某一数值(如时效炉炉温设定上限200+50℃)时，则打开固溶烟气直排电动蝶阀3的同时关闭余热利用蝶阀7，将固溶炉烟气通过固溶炉直排烟道4直排，停止烟气余热利用；防止过冷烟气进入时效炉降低时效炉炉气温度；
6、时效炉炉气温度热电偶8检测到时效炉炉气温度值大于某一预设临界值(如时效炉工艺温度上限值200℃)时，则打开固溶烟气直排电动蝶阀3的同时关闭余热利用蝶阀7，将固溶炉烟气通过固溶炉直排烟道4直排，停止烟气余热利用；避免过量高温烟气持续进入时效炉11内，导致炉气温度超高，影响工件热处理质量。
7、时效炉烟气直排蝶阀9的开启角度与烟气利用的数量有关，其中在烟气余热利用和时效炉加热系统同时工作时时效炉烟气直排蝶阀9需100％开启，其阀板开度为90°；在仅有固溶炉1的烟气余热利用，时效炉11的加热系统不工作时，时效炉烟气直排蝶阀9可按照余热烟气与总烟气量(在固溶炉和时效炉烟气独立排放时，固溶炉和时效炉加热系统所产生的烟气总量)的比值换算进行角度设置(如余热利用烟气与总烟气比值为60：100，那么蝶阀开度为90°*60/100＝54°)，并根据实际情况进行适度调节其板阀开启角度，以防止烟道带走过多热量，削弱余热利用效果。
上述装置的实施使用，带来了明显的经济效果。主要表现在：
(1)提升能源利用效率，降低设备整体能耗，降低废热的排放；
(2)余热利用系统的比例连续自动调节和自动中断控制，保证余热利用过程中工艺温度的稳定性，从而提升产品工艺可靠性，保障产品性能优良，质量可靠；进一步杜绝不良品的产生；
(3)全程自动控制，降低使用过程中的人力需求。
Claims (2)
1.一种铝合金T6热处理炉烟气余热利用装置，其特征是该种利用装置包括固溶炉炉气温度热电偶2、固溶烟气直排电动蝶阀3、固溶炉直排烟道4、余热利用管道5、余热利用蝶阀7、时效炉炉气温度热电偶8、时效炉烟气直排蝶阀9、时效直排烟道10，其中：固溶炉炉气温度热电偶2的探头穿过固溶炉1的炉壁，深入到固溶炉1之内，同样时效炉炉气温度热电偶8的探头穿过时效炉11的炉壁，深入到时效炉11之内，余热利用管道烟气温度热电偶6则安装在余热利用管道5上，用于测定余热利用管道中的烟气温度，余热利用管道5的一端和固溶炉直排烟道4相连通，另一端穿过时效炉11的管壁同时效炉11上部空间相连通，余热利用管道5的中间段装有余热利用蝶阀7，连通固溶炉1的固溶炉直排烟道4上安装有固溶烟气直排电动蝶阀3，连通时效炉11的时效直排烟道10上安装有时效炉烟气直排蝶阀9，同时余热利用管道5及固溶炉1至管道5接口的烟道4上包装有岩棉或者陶瓷纤维毯。
2.一种铝合金T6热处理炉烟气余热利用装置的使用方法，其特征是采用权利要求1所述的利用装置，按如下方法进行操作：
(1)首先设定固溶炉炉气温度热电偶2、余热利用管道烟气温度热电偶6和时效炉炉气温度热电偶8的临界值；
(2)严格监视各热电偶的实时数据，根据各热电偶所测得的数据，进行具体操作；
(3)当固溶炉炉气温度热电偶2测得的温度数值大于预设临界值，且时效炉炉气温度热电偶8检测温度小于某一预设临界值时，关闭固溶烟气直排电动蝶阀3，同时打开余热利用蝶阀7，改变固溶炉1的烟气流向，使烟气通过余热利用管道5进入时效炉11内，进行余热利用；
(4)烟气余热利用开始后的一段时间内，余热利用管道烟气温度热电偶6的数值持续大于预设临界值，则烟气余热利用持续进行；
(5)余热利用管道烟气温度热电偶6的数值持续小于某一数值时，则打开固溶烟气直排电动蝶阀3的同时关闭余热利用蝶阀7，将固溶炉烟气通过固溶炉直排烟道4直排，停止烟气余热利用；防止过冷烟气进入时效炉降低时效炉炉气温度；
(6)时效炉炉气温度热电偶8检测到时效炉炉气温度值大于某一预设临界值，则打开固溶烟气直排电动蝶阀3的同时关闭余热利用蝶阀7，将固溶炉烟气通过固溶炉直排烟道4直排，停止烟气余热利用；避免过量高温烟气持续进入时效炉11内，导致炉气温度超高，影响工件热处理质量；
(7)时效炉烟气直排蝶阀9的开启角度与烟气利用的数量有关，其中在烟气余热利用和时效炉加热系统同时工作时时效炉烟气直排蝶阀9需100％开启，其阀板开度为90°；在仅有固溶炉1的烟气余热利用，时效炉11的加热系统不工作时，时效炉烟气直排蝶阀9可按照余热烟气与总烟气量(在固溶炉和时效炉烟气独立排放时，固溶炉和时效炉加热系统所产生的烟气总量)的比值换算进行角度设置(如余热利用烟气与总烟气比值为60：100，那么蝶阀开度为90°*60/100＝54°)，并根据实际情况进行适度调节其板阀开启角度，以防止烟道带走过多热量，削弱余热利用效果。
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