CN110479946A - 一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，包括：炉壁、炉膛、准备腔和外壳，准备腔连接炉膛，炉壁与外壳之间的空间为蒸发区域，炉膛用于烧融钢铁，炉壁包括进料口和外置槽体，外置槽体开口向上且与炉壁轮廓的母线一致，外置槽体用于盛水，准备腔包括蒸汽进入管道、传送区、蒸汽输出管道、蒸汽机和传送带，传送区横向贯穿准备腔，蒸汽进入管道设置于传送区侧方且连通传送区，蒸汽输出管道横向设置于传送区下方且连通蒸汽进入管道，传送带设置于传送区且底部与蒸汽进入管道接触，传送带用于输送钢铁原料；外置槽体中的水分吸收炉膛的热量蒸发成蒸汽，蒸汽机获取蒸汽并启动，蒸汽机用齿轮带动传送带进行钢铁送料，蒸汽输出管道排出多余蒸汽。

Description

一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉

技术领域

本发明涉及钢铁锻造领域，尤其涉及一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉。

背景技术

钢在空气和水中容易生锈，而锌在大气中的腐蚀率仅为钢在大气中腐蚀率的1/15，镀锌钢板就是用微密的镀锌层保护钢板，免受腐蚀，钢带是指以碳钢制成的输送带作为带式输送机的牵引和运载构件，也可用于捆扎货物；是各类轧钢企业为了适应不同工业部门工业化生产各类金属或机械产品的需要而生产的一种窄而长的钢板，钢带又称带钢，是宽度在1300mm以内，长度根据每卷的大小略有不同，带钢一般成卷供应，具有尺寸精度高、表面质量好、便于加工、节省材料等优点，钢带按所用材质分为普通带钢和优质带钢两类；按加工方法分热轧钢带、冷轧带钢带两种，钢带在生产时常常需要使用到锻造炉。

现有技术中一般通过锻造炉对材料加热，也就是说，将材料置于炉内，然后对材料加热，但是现有技术中的锻造炉结构简单，在实际工作过程中热量损失大，降低了热量的利用率，提高了锻造炉的使用成本。

发明内容

发明目的：

针对实际工作过程中热量损失大，降低了热量的利用率，提高了锻造炉的使用成本的问题，本发明提供一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉。

技术方案：

一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，包括：炉壁、炉膛、准备腔以及外壳，所述准备腔连接所述炉膛，所述准备腔一部分伸出所述外壳，所述炉壁与所述外壳之间的空间作为蒸发区域，所述炉膛用于烧融钢铁，所述炉壁包括进料口以及外置槽体，所述进料口设置于所述炉壁的上端，所述外置槽体设置于所述炉壁的外侧，所述外置槽体开口向上且与所述炉壁轮廓的母线一致，所述外置槽体用于盛放水，所述准备腔包括蒸汽进入管道、传送区、蒸汽输出管道、蒸汽机以及传送带，所述传送区横向贯穿所述准备腔，所述蒸汽进入管道设置于所述传送区侧方且连通所述传送区，所述蒸汽输出管道横向设置于所述传送区下方且连通所述蒸汽进入管道，所述传送带设置于所述传送区且底部与所述蒸汽进入管道接触，所述蒸汽机设置于所述蒸汽进入管道的顶部，所述蒸汽机连接有齿轮，所述齿轮连接所述传送带，所述传送带用于输送钢铁原料；

所述外置槽体中的水分吸收炉膛的热量蒸发成蒸汽，蒸汽进入所述蒸汽进入管道，所述蒸汽机获取蒸汽并启动，所述蒸汽机通过所述齿轮带动所述传送带进行钢铁送料，所述蒸汽输出管道排出多余蒸汽。

作为本发明的一种优选方式，所述蒸汽输出管道连接冷凝管，蒸汽在所述冷凝管中冷却凝结成凝结水，所述蒸汽输出管道连接喷洒口，所述喷洒口将凝结水喷入蒸发区。

作为本发明的一种优选方式，所述喷洒口的喷洒范围覆盖所述炉壁外侧的第一层的外置槽体。

作为本发明的一种优选方式，所述准备腔还包括送料管道，所述送料管道倾斜，所述送料管道连接所述进料口。

作为本发明的一种优选方式，所述传送区的空间倾斜、所述传送带倾斜，所述传送区与所述传送带的倾斜方向与所述送料管道的倾斜方向一致。

作为本发明的一种优选方式，所述炉壁内侧设置有热气导向片，所述热气导向片位于所述进料口的下端，所述热气导向片自身构成一个回环。

作为本发明的一种优选方式，所述热气导向片弯曲为弧面且中心部分留有与所述进料口开口尺寸一致的开口，所述开口用于提供钢铁原料通过的空间，所述热气导向片向所述进料口凸起，所述热气导向片的外侧用于疏导钢铁原料，所述热气导向片的内侧用于提供所述炉膛内的热蒸汽的导向。

作为本发明的一种优选方式，所述蒸汽进入管道包括气压腔，所述气压腔包括气压门以及吸气口，所述气压门设置于所述气压腔的上端且连接所述蒸汽机，所述吸气口设置于所述气压腔下端。

作为本发明的一种优选方式，所述气压门设置气压阈值，所述吸气口吸入蒸汽并传输至所述气压腔内部，所述气压腔内部气压增大，当所述气压腔内部的气压大于气压阈值时，所述气压门打开，蒸汽进入所述蒸汽机。

作为本发明的一种优选方式，还包括外部给水管，所述外部给水管连接所述外壳，所述外部给水管用于提供额外的水分。

本发明实现以下有益效果：

通过水分的蒸发以及液化进行水蒸气在锻造炉中的循环，通过水蒸气驱动蒸汽机，使得蒸汽机能够带动传送带传动从而实现钢铁进料，这样可以实现自动进料，防止人工进料可能带来的危险；

通过利用热量蒸发水分得到水蒸气，并通过水蒸气的循环进行进料工作，提高热量的利用率降低锻造成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明锻造炉示意图；

图2为本发明锻造炉的准备腔示意图；

图3为本发明蒸汽进入管道中气压腔设置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1-3。一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，包括：炉壁1、炉膛2、准备腔3以及外壳4，所述准备腔3连接所述炉膛2，所述准备腔3一部分伸出所述外壳4，所述炉壁1与所述外壳4之间的空间作为蒸发区域，所述炉膛2用于烧融钢铁，所述炉壁1包括进料口5以及外置槽体6，所述进料口5设置于所述炉壁1的上端，所述外置槽体6设置于所述炉壁1的外侧，所述外置槽体6开口向上且与所述炉壁1轮廓的母线一致，所述外置槽体6用于盛放水，所述准备腔3包括蒸汽进入管道7、传送区8、蒸汽输出管道9、蒸汽机10以及传送带11，所述传送区8横向贯穿所述准备腔3，所述蒸汽进入管道7设置于所述传送区8侧方且连通所述传送区8，所述蒸汽输出管道9横向设置于所述传送区8下方且连通所述蒸汽进入管道7，所述传送带11设置于所述传送区8且底部与所述蒸汽进入管道7接触，所述蒸汽机10设置于所述蒸汽进入管道7的顶部，所述蒸汽机10连接有齿轮12，所述齿轮12连接所述传送带11，所述传送带11用于输送钢铁原料。

所述外置槽体6中的水分吸收炉膛2的热量蒸发成蒸汽，蒸汽进入所述蒸汽进入管道7，所述蒸汽机10获取蒸汽并启动，所述蒸汽机10通过所述齿轮12带动所述传送带11进行钢铁送料，所述蒸汽输出管道9排出多余蒸汽。

作为本发明的一种优选方式，所述蒸汽输出管道9连接冷凝管13，蒸汽在所述冷凝管13中冷却凝结成凝结水，所述蒸汽输出管道9连接喷洒口14，所述喷洒口14将凝结水喷入蒸发区。

作为本发明的一种优选方式，所述喷洒口14的喷洒范围覆盖所述炉壁1外侧的第一层的外置槽体6。

作为本发明的一种优选方式，所述准备腔3还包括送料管道15，所述送料管道15倾斜，所述送料管道15连接所述进料口5。

作为本发明的一种优选方式，所述传送区8的空间倾斜、所述传送带11倾斜，所述传送区8与所述传送带11的倾斜方向与所述送料管道15的倾斜方向一致。

作为本发明的一种优选方式，所述炉壁1内侧设置有热气导向片16，所述热气导向片16位于所述进料口5的下端，所述热气导向片16自身构成一个回环。

作为本发明的一种优选方式，所述热气导向片16弯曲为弧面且中心部分留有与所述进料口5开口尺寸一致的开口，所述开口用于提供钢铁原料通过的空间，所述热气导向片16向所述进料口5凸起，所述热气导向片16的外侧用于疏导钢铁原料，所述热气导向片16的内侧用于提供所述炉膛2内的热蒸汽的导向。

作为本发明的一种优选方式，所述蒸汽进入管道7包括气压腔17，所述气压腔17包括气压门19以及吸气口18，所述气压门19设置于所述气压腔17的上端且连接所述蒸汽机10，所述吸气口18设置于所述气压腔17下端。

作为本发明的一种优选方式，所述气压门19设置气压阈值，所述吸气口18吸入蒸汽并传输至所述气压腔17内部，所述气压腔17内部气压增大，当所述气压腔17内部的气压大于气压阈值时，所述气压门19打开，蒸汽进入所述蒸汽机10。

作为本发明的一种优选方式，还包括外部给水管20，所述外部给水管20连接所述外壳4，所述外部给水管20用于提供额外的水分。

在具体实施过程中，在进行钢铁锻造时，先将钢铁加入锻造炉的炉膛2中，对钢铁进行加热锻造，炉膛2内热量很大，钢铁在吸收每一部分的热量时都有一个定值，该定值之外的热量就会作为多余的热量发散，导致热量的浪费。

因此，对于热量，当钢铁被加热后，温度上升，多余的热量接触炉壁1，炉壁1是导热的，炉壁1也会被炉膛2内的热量加热，温度上升，炉壁1内侧温度带动炉壁1外端温度上升，从而导致设置于炉壁1外侧的外置槽体6的温度上升；由于炉膛2内的温度极高，因此传导至外置槽体6的温度也是极高的，由于高温，外置槽体6中盛满的水会被高温加热，从而产生水的蒸发，水蒸发成为水蒸气，水蒸气弥漫炉壁1与外壳4之间的蒸发区域，并在蒸发区域中传动，当水蒸气弥漫到蒸汽进入管道7时，水蒸气会由蒸汽进入管道7的开口进入蒸汽进入管道7并被蒸汽机10捕获，蒸汽机10通过蒸汽驱动，驱动后的蒸汽机10带动连接的齿轮12旋转，齿轮12带动传送带11传动，齿轮12的旋转方向朝向进料口5，从而带动传送带11传动方向向着进料口5。

对于传送带11，由于传送带11设置于传送区8，传送区8设置一个开口，从开口处可以放入钢铁材料，钢铁材料从开口放置到传送带11，传送带11在齿轮12的带动下传动，将钢铁材料向进料口5传送，由于传送带11倾斜设置，钢铁最终会从传送带11滑落至进料口5，并由进料口5进入炉膛2内部。

炉膛2内部加热升温，炉膛2内部会产生大量的热气，热气散发会带走相当一部分的热量，在热气向上散发时会沿着炉膛2的炉壁1的内侧向上升腾，在升腾的过程中会碰到热气导向片16，由于热气导向片16向炉膛2内部弯曲，热气沿着炉壁1内侧升腾后会在热气导向片16上回转至炉膛2中部，将热气最大程度的时间更久的保留在炉膛2中，避免热气直接升腾，保证热量能够更充分的使用。

对于外置槽体6中的水蒸发成的水蒸气，在进入蒸汽进入管道7后，由于蒸汽机10接受蒸汽的瞬时量有一定的限度，因此会存在多余的蒸汽，多余的蒸汽会从连接于蒸汽进入管道7的蒸汽输出管道9排出，由于蒸汽输出管道9连接有冷凝管13，蒸汽进入冷凝管13后冷却液化成水，并在冷凝管13中沉积，流向冷凝管13的出口处，冷凝管13末端的喷洒口14将水分喷洒至外壳4与炉壁1之间的蒸发区域，在蒸发区域中，水分由于热量的传导蒸发，重复上述步骤。

另外，可以在蒸汽进入管道7中设置气压腔17，在蒸汽升腾到蒸汽进入管道7口时，会有吸气口18将蒸汽吸进气压腔17，蒸汽在气压腔17中累积，随着气压腔17中蒸汽的累积，吸气口18吸进蒸汽的程度逐渐变小；在蒸汽累积的过程中，气压腔17内部的气压增大，当气压腔17内部的气压大于气压的阈值后，气压门19打开，蒸汽可以在蒸汽进入管道7中继续上升，并且接触蒸汽机10，蒸汽机10能够通过蒸汽驱动，从而进行传送带11的传动。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，包括：炉壁、炉膛、准备腔以及外壳，所述准备腔连接所述炉膛，所述准备腔一部分伸出所述外壳，所述炉壁与所述外壳之间的空间作为蒸发区域，所述炉膛用于烧融钢铁，其特征在于：

所述炉壁包括进料口以及外置槽体，所述进料口设置于所述炉壁的上端，所述外置槽体设置于所述炉壁的外侧，所述外置槽体开口向上且与所述炉壁轮廓的母线一致，所述外置槽体用于盛放水，所述准备腔包括蒸汽进入管道、传送区、蒸汽输出管道、蒸汽机以及传送带，所述传送区横向贯穿所述准备腔，所述蒸汽进入管道设置于所述传送区侧方且连通所述传送区，所述蒸汽输出管道横向设置于所述传送区下方且连通所述蒸汽进入管道，所述传送带设置于所述传送区且底部与所述蒸汽进入管道接触，所述蒸汽机设置于所述蒸汽进入管道的顶部，所述蒸汽机连接有齿轮，所述齿轮连接所述传送带，所述传送带用于输送钢铁原料；

所述外置槽体中的水分吸收炉膛的热量蒸发成蒸汽，蒸汽进入所述蒸汽进入管道，所述蒸汽机获取蒸汽并启动，所述蒸汽机通过所述齿轮带动所述传送带进行钢铁送料，所述蒸汽输出管道排出多余蒸汽。

2.根据权利要求1所述的一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，其特征在于：所述蒸汽输出管道连接冷凝管，蒸汽在所述冷凝管中冷却凝结成凝结水，所述蒸汽输出管道连接喷洒口，所述喷洒口将凝结水喷入蒸发区。

3.根据权利要求2所述的一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，其特征在于：所述喷洒口的喷洒范围覆盖所述炉壁外侧的第一层的外置槽体。

4.根据权利要求1所述的一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，其特征在于：所述准备腔还包括送料管道，所述送料管道倾斜，所述送料管道连接所述进料口。

5.根据权利要求4所述的一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，其特征在于：所述传送区的空间倾斜、所述传送带倾斜，所述传送区与所述传送带的倾斜方向与所述送料管道的倾斜方向一致。

6.根据权利要求1所述的一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，其特征在于：所述炉壁内侧设置有热气导向片，所述热气导向片位于所述进料口的下端，所述热气导向片自身构成一个回环。

7.根据权利要求6所述的一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，其特征在于：所述热气导向片弯曲为弧面且中心部分留有与所述进料口开口尺寸一致的开口，所述开口用于提供钢铁原料通过的空间，所述热气导向片向所述进料口凸起，所述热气导向片的外侧用于疏导钢铁原料，所述热气导向片的内侧用于提供所述炉膛内的热蒸汽的导向。

8.根据权利要求1所述的一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，其特征在于：所述蒸汽进入管道包括气压腔，所述气压腔包括气压门以及吸气口，所述气压门设置于所述气压腔的上端且连接所述蒸汽机，所述吸气口设置于所述气压腔下端。

9.根据权利要求8所述的一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，其特征在于：所述气压门设置气压阈值，所述吸气口吸入蒸汽并传输至所述气压腔内部，所述气压腔内部气压增大，当所述气压腔内部的气压大于气压阈值时，所述气压门打开，蒸汽进入所述蒸汽机。

10.根据权利要求1所述的一种基于气液循环的安全型钢铁锻造炉，其特征在于：还包括外部给水管，所述外部给水管连接所述外壳，所述外部给水管用于提供额外的水分。