CN115125467B - 一种利用余热加热的镀锌节能系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及金属品热处理设备的技术领域，尤其是涉及一种利用余热加热的镀锌节能系统，包括平炉本体，平炉本体在三区设有三区炉压阀门；三区热风管道连通有四区五区热风管道，四区五区热风管道与四区连通，四区五区热风管道设有四区五区启闭阀；三区热风管道连通有三区空燃比阀门；生产低碳丝时，减小三区炉压阀门及三区空燃比阀门的开度，打开四区五区启闭阀，使一区、二区、三区炉膛内的富余热量、煤气向四区、五区炉膛飘移，一区为预热区，二区为加热区，三区为稳定区，四区、五区为稳定保温区，本申请在生产低碳丝时，能充分利用一至三区的富余热量、煤气，增加四区、五区的温度，充分挖掘平炉的节能潜能，达到节能的效果，并且增产增效。

Description

一种利用余热加热的镀锌节能系统
技术领域
本申请涉及金属品热处理设备的技术领域，尤其是涉及一种利用余热加热的镀锌节能系统。
背景技术
经拉丝机拉拔后的钢丝通过放线机放线后进入平炉内进行退火（退火指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却；目的是降低硬度，改善切削加工性，降低残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向，细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷）热处理。
镀锌生产线的平炉在建设时，申请人根据自身实际情况最终确定按照五段式加热设计，平炉的一至三区采用厂区转炉煤气作为加热气源，四至五区采用天然气作为加热气源。
平炉入口端顶部安装有换热器。平炉入口端的侧旁安装有助燃风机，助燃风机的出风端依次连通有四区五区供风管、三区供风管、二区供风管及一区供风管，三区供风管、二区供风管及一区供风管均穿过换热器内部以吸取换热器的热能，穿过换热器后，一区供风管、二区供风管及三区供风管依次成为一区热风管道、二区热风管道及三区热风管道；一区热风管道与平炉一区的炉膛内部连通，二区热风管道与平炉二区的炉膛内部连通，三区热风管道与平炉三区的炉膛内部连通，一区热风管道、二区热风管道及三区热风管道为煤气燃烧提供助燃风。
四区五区供风管向平炉的四区、五区延伸，四区五区供风管远离助燃风机的一端设有两个互连的出风端，两个出风端分别与四区、五区的炉膛内部连通，四区五区供风管为四区、五区炉膛内部的天然气提供常温的助燃风。
平炉在一至三区的供气侧设有烧嘴燃气系统，烧嘴燃气系统将天然气供气管、煤气供气管和助燃风供气管进行集成，烧嘴燃气系统还包括点火系统，在天然气供气管完成点火后，点火系统打开煤气供气管，切断天然气供气管，将模式切换为煤气模式。
在实际生产过程中，结合市场对产品的需求，低碳丝与高、中碳丝经常互换生产。在生产低碳丝时，由于低碳丝对炉温和炉内气氛要求相对较低，根据节能降耗要求，在生产低碳丝时停用了平炉四区、五区的天然气供应，但是停用天然气以后导致低碳丝加热不足，只能降低车速生产，这样降低了产量和效益。
发明内容
在生产低碳丝时，为了充分利用平炉一至三区的富余热量、煤气，用于增加平炉四区、五区的温度，充分挖掘平炉的节能潜能，达到节能的效果，并且能够提高生产效益，增产增效，本申请提供一种利用余热加热的镀锌节能系统。
一种利用余热加热的镀锌节能系统采用如下技术方案：
一种利用余热加热的镀锌节能系统，包括平炉本体，所述平炉本体在三区炉体的顶部设有三区炉压阀门；
与三区炉体连通的三区热风管道连通有四区五区热风管道，四区五区热风管道的另一端与四区炉体连通，四区五区热风管道设有四区五区启闭阀；
三区热风管道连通有三区空燃比阀门，三区空燃比阀门位于四区五区热风管道与三区炉体之间；
生产低碳丝时，减小三区炉压阀门及三区空燃比阀门的开度，打开四区五区启闭阀，使一区、二区、三区炉膛内的富余热量、煤气通过炉膛向四区、五区炉膛飘移，一区为预热区，二区为加热区，三区为稳定区，四区、五区为稳定保温区。
通过采用上述技术方案，在生产低碳丝时，切断四区、五区天然气的供应，打开四区五区启闭阀，减小三区炉压阀门的开度，能够增加三区炉膛内的压力，进而使三区炉膛内富余的热量和煤气向四区、五区方向漂移，以增加四区、五区炉膛内的温度。减小三区空燃比阀门的开度，使三区炉膛内产生更多的富余煤气，并且，由于三区炉膛内压力升高，三区炉膛内更多的富余煤气会自动向四区、五区炉膛内飘移，之后，富余的煤气会在四区、五区炉膛内完成充分的燃烧，在切断四区、五区天然气供应的情况下，能够提高生产效益，增产增效，并且充分挖掘了平炉的节能潜能，达到节能的效果。
可选的，所述平炉本体在一区炉体顶部设有一区炉压阀门；一区热风管道设有一区空燃比阀门。
通过采用上述技术方案，在生产低碳丝时，减小一区炉压阀门的开度，能够增加一区炉膛内的压力，进而使一区炉膛内富余的热量和煤气向二区、三区、四区、五区方向漂移，以增加四区、五区炉膛内的温度；增加一区空燃比阀门的开度，在单位时间内，能够增加进入一区炉膛内助燃风的风量，提高一区炉膛内的温度，一区内能够产生更多富余的助燃风，助燃风能够向二区、三区、四区、五区炉膛内漂移，为四区、五区炉膛内的煤气燃烧提供更多的助燃风，进一步提高四区、五区炉膛内的温度。
可选的，所述平炉本体在二区炉体顶部设有二区炉压阀门；二区热风管道设有二区空燃比阀门。
通过采用上述技术方案，在生产低碳丝时，减小二区炉压阀门的开度，能够增加二区炉膛内的压力，进而使二区炉膛内富余的热量和煤气向三区、四区、五区方向漂移，以增加四区、五区炉膛内的温度；增加二区空燃比阀门的开度，在单位时间内，能够增加进入二区炉膛内助燃风的风量，提高二区炉膛内的温度，二区内能够产生更多富余的助燃风，助燃风能够向三区、四区、五区炉膛内漂移，为四区、五区炉膛内的煤气燃烧提供更多的助燃风，进一步提高四区、五区炉膛内的温度。
可选的，所述三区炉压阀门的开度由40%调整到10%。
通过采用上述技术方案，根据大量重复性操作结果统计分析，将三区炉压阀门的开度由40%调整到10%，能够较大限度的使三区炉膛内的富余煤气、余热向四区、五区炉膛内飘移，能够充分利用三区炉膛内的富余煤气、余热，较大限度的提高四区、五区炉膛内的温度。
可选的，所述四区五区热风管道、一区热风管道、二区热风管道及三区热风管道的外周壁均包裹有保温棉层。
通过采用上述技术方案，保温棉层能够对四区五区热风管道、一区热风管道、二区热风管道及三区热风管道进行保温，减少四区五区热风管道、一区热风管道、二区热风管道及三区热风管道内部热风的热量流失。
可选的，包裹所述一区热风管道、二区热风管道、三区热风管道及四区五区热风管道的保温棉层的外周壁均包裹有镀锌铁板或彩钢板。
通过采用上述技术方案，镀锌铁板或彩钢板能够对保温棉层进行保温，避免烫伤操作人员，镀锌铁板或彩钢板也能够避免保温棉层直接裸露，起到美观的作用。
可选的，所述平炉本体在一区炉体、二区炉体、三区炉体的供气侧均设有烧嘴燃气系统，烧嘴燃气系统的电线套设有阻燃管。
通过采用上述技术方案，阻燃管能够对电线进行保护，避免电线因高温而燃烧，导致短路或漏电的事故发生，保持烧嘴燃气系统的正常运行。
可选的，所述平炉本体在四区、五区的供气侧均设有预混器，预混器的两个进气端分别与四区五区供风管、天然气供气管连通，预混器的出气端通往平炉本体的四区、五区炉膛内。
通过采用上述技术方案，预混器能够将常温的助燃风与天然气预先按照设定的比例进行混合，提高天然气的燃烧效率，提高碳丝的产能。
可选的，所述平炉本体设有煤气报警仪。
通过采用上述技术方案，煤气报警仪能够实时监测厂区内空气当中的煤气含量，当煤气含量超标时，煤气报警仪立即发出警报声，保证设备和工作人员的安全。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在生产低碳丝时，切断四区、五区天然气的供应，打开四区五区启闭阀，减小三区炉压阀门的开度，能够增加三区炉膛内的压力，进而使三区炉膛内富余的热量和煤气向四区、五区方向漂移，以增加四区、五区炉膛内的温度。减小三区空燃比阀门的开度，使三区炉膛内产生更多的富余煤气，并且，由于三区炉膛内压力升高，三区炉膛内更多的富余煤气会自动向四区、五区炉膛内飘移，之后，富余的煤气会在四区、五区炉膛内完成充分的燃烧，在切断四区、五区天然气供应的情况下，能够提高生产效益，增产增效，并且充分挖掘了平炉的节能潜能，达到节能的效果；
2.在生产低碳丝时，减小一区炉压阀门的开度，能够增加一区炉膛内的压力，进而使一区炉膛内富余的热量和煤气向二区、三区、四区、五区方向漂移，以增加四区、五区炉膛内的温度；增加一区空燃比阀门的开度，在单位时间内，能够增加进入一区炉膛内助燃风的风量，提高一区炉膛内的温度，一区内能够产生更多富余的助燃风，助燃风能够向二区、三区、四区、五区炉膛内漂移，为四区、五区炉膛内的煤气燃烧提供更多的助燃风，进一步提高四区、五区炉膛内的温度；
3.在生产低碳丝时，减小二区炉压阀门的开度，能够增加二区炉膛内的压力，进而使二区炉膛内富余的热量和煤气向三区、四区、五区方向漂移，以增加四区、五区炉膛内的温度；增加二区空燃比阀门的开度，在单位时间内，能够增加进入二区炉膛内助燃风的风量，提高二区炉膛内的温度，二区内能够产生更多富余的助燃风，助燃风能够向三区、四区、五区炉膛内漂移，为四区、五区炉膛内的煤气燃烧提供更多的助燃风，进一步提高四区、五区炉膛内的温度；
4.根据大量重复性操作结果统计分析，将三区炉压阀门的开度由40%调整到10%，能够较大限度的使三区炉膛内的富余煤气、余热向四区、五区炉膛内飘移，能够充分利用三区炉膛内的富余煤气、余热，较大限度的提高四区、五区炉膛内的温度。
附图说明
图1是本申请实施例利用余热加热的镀锌节能系统的结构示意图；
图2是图1中A部分的放大图；
图3是图1中B部分的放大图；
图4是本申请实施例平炉本体的平炉出口端的结构示意图。
附图标记说明：1、平炉本体；11、一区；111、一区炉压阀门；12、二区；121、二区炉压阀门；13、三区；131、三区炉压阀门；14、四区；15、五区；16、煤气报警仪；17、点火器；2、换热器；21、一区热风管道；211、一区空燃比阀门；22、二区热风管道；221、二区空燃比阀门；23、三区热风管道；231、三区空燃比阀门；24、四区五区热风管道；241、四区五区启闭阀；3、助燃风机；31、一区供风管；32、二区供风管；33、三区供风管；34、四区五区供风管；4、保温棉层；41、镀锌铁板或彩钢板；5、烧嘴燃气系统；51、阻燃管；6、预混器。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种利用余热加热的镀锌节能系统，参照图1，利用余热加热的镀锌节能系统包括平炉本体1，由平炉本体1的平炉入口端向平炉出口端的方向，平炉本体1依次为一区11、二区12、三区13、四区14及五区15。
参照图1，平炉本体1在一区11炉体顶部固定安装有与炉膛连通的一区11炉压阀门，平炉本体1在二区12炉体顶部固定安装有与炉膛连通的二区12炉压阀门，平炉本体1在三区13炉体的顶部固定安装有与炉膛连通的三区13炉压阀门。
参照图1，平炉本体1在平炉入口端顶部固定安装有换热器2。平炉本体1在平炉入口端的侧旁地面通过地脚螺栓固定安装有助燃风机3，助燃风机3的出风端依次连通有四区14五区15供风管、三区13供风管、二区12供风管及一区11供风管；三区13供风管、二区12供风管及一区11供风管均穿过换热器2内部以吸取换热器2的热能，穿过换热器2后，一区11供风管、二区12供风管及三区13供风管依次成为一区11热风管道、二区12热风管道及三区13热风管道；一区11热风管道与一区11的炉膛内部连通，二区12热风管道与二区12的炉膛内部连通，三区13热风管道与三区13的炉膛内部连通，一区11热风管道、二区12热风管道及三区13热风管道为煤气燃烧提供助燃风。
参照图1和图2，一区11热风管道连通有一区11空燃比阀门，二区12热风管道连通有二区12空燃比阀门。
参照图1，三区13热风管道连通有四区14五区15热风管道，四区14五区15热风管道的另一端与四区14炉体的炉膛内部连通，四区14五区15热风管道连通有四区14五区15启闭阀。三区13热风管道连通有三区13空燃比阀门，三区13空燃比阀门位于四区14五区15热风管道与三区13平炉本体1之间。
参照图1和图2，一区11热风管道、二区12热风管道、三区13热风管道及四区14五区15热风管道的外周壁均包裹有保温棉层4，本实施例中，保温棉层4采用挤塑聚苯乙烯泡沫原材料制造。包裹一区11热风管道、二区12热风管道、三区13热风管道及四区14五区15热风管道的保温棉层4的外周壁均包裹有镀锌铁板或彩钢板41。
参照图1和图3，平炉本体1在一区11、二区12及三区13的供气侧均安装有烧嘴燃气系统5，烧嘴燃气系统5将天然气供气管、煤气供气管和助燃风供气管进行集成，烧嘴燃气系统5还包括点火系统，烧嘴燃气系统5的电线套设有阻燃管51。
煤气着火点高、不易点燃，天然气着火点低、易点燃，在天然气供气管完成点火后，点火系统打开煤气供气管，切断天然气供气管，将模式切换为煤气模式，煤气是申请人的炼钢厂产生的副产品，使用煤气作为正常燃烧气源，能够达到降成本、节能的效果。
参照图1，四区14五区15供风管远离助燃风机3的一端向平炉本体1的四区14、五区15延伸，四区14五区15供风管远离助燃风机3的一端设有两个互连的出风端，四区14五区15供风管的两个出风端均连通有预混器6，预混器6固定安装在平炉本体1的四区14、五区15的供气侧，预混器6的另一个进气端天然气供气管连通，预混器6的出气端通往平炉本体1的四区14、五区15炉膛内，四区14五区15供风管为四区14、五区15炉膛内部的天然气提供常温的助燃风。
参照图1和图4，平炉本体1在四区14、五区15的天然气供气侧固定安装有天然气点火器17。
参照图1和图4，平炉本体1在平炉出口端的一侧通过螺栓安装有煤气报警仪16。
本申请实施例一种利用余热加热的镀锌节能系统的实施原理为：
在生产低碳丝时，切断四区14、五区15天然气的供应，使用平炉本体1自带的触摸操作显示屏，将四区14五区15启闭阀的开度由0%调整至100%，四区14五区15启闭阀自动完全打开。
使用平炉本体1自带的触摸操作显示屏，减小一区11炉压阀门的开度数据，一区11炉压阀门的开度自动减小，一区11炉膛内的压力增加，一区11炉膛内富余的热量和煤气向二区12、三区13、四区14、五区15方向漂移，四区14、五区15炉膛内的温度升高。
使用平炉本体1自带的触摸操作显示屏，减小二区12炉压阀门的开度数据，二区12炉膛内的压力增加，二区12炉膛内富余的热量和煤气向三区13、四区14、五区15方向漂移，四区14、五区15炉膛内的温度升高。
使用平炉本体1自带的触摸操作显示屏，将三区13炉压阀门的开度由40%调整至10%，三区13炉压阀门的开度自动减小，三区13炉膛内的压力增加，三区13炉膛内富余的热量和煤气向四区14、五区15方向漂移，四区14、五区15炉膛内的温度升高。
使用平炉本体1自带的触摸操作显示屏，提高一区11空燃比阀门的开度数据，一区11空燃比阀门的开度自动增大，在单位时间内，进入一区11炉膛内助燃风的风量能够增加，一区11炉膛内的温度升高，一区11炉膛内产生更多富余的助燃风，助燃风向二区12、三区13、四区14、五区15炉膛内漂移，为四区14、五区15炉膛内的煤气燃烧提供更多的助燃风，进一步提高四区14、五区15炉膛内的温度。
使用平炉本体1自带的触摸操作显示屏，提高二区12空燃比阀门的开度数据，二区12空燃比阀门的开度自动增大，在单位时间内，进入二区12炉膛内助燃风的风量增加，二区12炉膛内的温度升高，二区12内产生更多富余的助燃风，助燃风能够向三区13、四区14、五区15炉膛内漂移，为四区14、五区15炉膛内的煤气燃烧提供更多的助燃风，进一步提高四区14、五区15炉膛内的温度。
使用平炉本体1自带的触摸操作显示屏，减小三区13空燃比阀门的开度数据，三区13空燃比阀门的开度自动减小，三区13炉膛内产生更多的富余煤气，并且，由于三区13炉膛内压力升高，三区13炉膛内更多的富余煤气会自动向四区14、五区15炉膛内飘移，之后，富余的煤气会在四区14、五区15炉膛内完成充分的燃烧，在切断四区14、五区15天然气供应的情况下，能够提高生产效益，增产增效，并且充分挖掘了平炉的节能潜能，达到节能的效果。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用余热加热的镀锌节能系统，包括平炉本体(1)，其特征在于：所述平炉本体(1)在三区(13)炉体的顶部设有三区(13)炉压阀门；
与三区(13)炉体连通的三区(13)热风管道连通有四区(14)五区(15)热风管道，四区(14)五区(15)热风管道的另一端与四区(14)炉体连通，四区(14)五区(15)热风管道设有四区(14)五区(15)启闭阀；
三区(13)热风管道连通有三区(13)空燃比阀门，三区(13)空燃比阀门位于四区(14)五区(15)热风管道与三区(13)炉体之间；
所述平炉本体(1)在一区(11)炉体顶部设有一区(11)炉压阀门；一区(11)热风管道设有一区(11)空燃比阀门；
所述平炉本体(1)在二区(12)炉体顶部设有二区(12)炉压阀门；二区(12)热风管道设有二区(12)空燃比阀门；
生产低碳丝时，减小三区(13)炉压阀门及三区(13)空燃比阀门的开度，所述三区(13)炉压阀门的开度由40%调整到10%，打开四区(14)五区(15)启闭阀，使一区(11)、二区(12)、三区(13)炉膛内的富余热量、煤气通过炉膛向四区(14)、五区(15)炉膛飘移，一区(11)为预热区，二区(12)为加热区，三区(13)为稳定区，四区(14)、五区(15)为稳定保温区。
2.根据权利要求1所述的一种利用余热加热的镀锌节能系统，其特征在于：所述四区(14)五区(15)热风管道、一区(11)热风管道、二区(12)热风管道及三区(13)热风管道的外周壁均包裹有保温棉层(4)。
3.根据权利要求2所述的一种利用余热加热的镀锌节能系统，其特征在于：包裹所述一区(11)热风管道、二区(12)热风管道、三区(13)热风管道及四区(14)五区(15)热风管道的保温棉层(4)的外周壁均包裹有镀锌铁板或彩钢板(41)。
4.根据权利要求1所述的一种利用余热加热的镀锌节能系统，其特征在于：所述平炉本体(1)在一区(11)炉体、二区(12)炉体、三区(13)炉体的供气侧均设有烧嘴燃气系统(5)，烧嘴燃气系统(5)的电线套设有阻燃管(51)。
5.根据权利要求1所述的一种利用余热加热的镀锌节能系统，其特征在于：所述平炉本体(1)在四区(14)、五区(15)的供气侧均设有预混器(6)，预混器(6)的两个进气端分别与四区(14)五区(15)供风管、天然气供气管连通，预混器(6)的出气端通往平炉本体(1)的四区(14)、五区(15)炉膛内。
6.根据权利要求1所述的一种利用余热加热的镀锌节能系统，其特征在于：所述平炉本体(1)设有煤气报警仪(16)。
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