CN116949277A - 轧钢加热炉及轧钢系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轧钢加热炉及轧钢系统，所述轧钢加热炉包括炉体、手机组件、燃料供料组件以及传送组件，所述炉体的前侧设有进料口，后侧设有出料口，所述炉体的顶部还设有出风口和烟道；所述收集组件包括与所述出风口连通的第一回风管、设于所述第一回风管末端的收集罐；所述燃料供料组件包括进料管、阵列设于所述炉体内顶部的多个第一喷头，阵列设于所述炉体内底部的多个第二喷头；所述传送组件包括设于所述炉体内的第一支撑块和第二支撑块、设于所述第一支撑块和所述第二支撑块顶部且穿过所述进料口和所述出料口的传送架，以及设于所述传送架前侧或后侧的驱动机构。本发明提供的轧钢加热炉及轧钢系统避免了燃料的浪费，节省了生产成本。

Description

轧钢加热炉及轧钢系统

技术领域

本发明属于冶炼技术领域，具体涉及一种轧钢加热炉及轧钢系统。

背景技术

轧钢通常采用连续加热炉，在连续加热炉中，炉子的工作是连续的，坯料由炉温较低的炉尾装入，在机械作用下以一定速度向炉温较高的炉头移动，与炉膛内的热气体反向而行，当坯料被加热到工艺要求的温度时，便不断从炉内排出。在稳定工作的情况下，炉气沿炉膛长度方向由炉头向炉尾流动，沿流动方向炉膛温度和炉气温度逐渐降低，但炉内各点温度基本不随时间变化，炉膛内的传热可近似地当做稳定态传热，金属内部的传热则属于不稳定态导热。

在加热过程中通过在炉体内部设置喷嘴，喷嘴喷出燃料并点火燃烧实现加热，此方式在加热完毕后关闭点火装置，但是仍有部分燃料会进入炉体内造成残留，每次残留的燃料不仅会造成整体生产成本的提高，还会导致下次点火时点燃残留燃料发生爆炸，存在安全隐患；并且工件在进出炉体的时候需要全程通过动力机构带动传送辊旋转实现传送，动力机构的用电量较大，能耗较高。

发明内容

本发明实施例提供一种轧钢加热炉及轧钢系统，旨在解决现有的加热炉在每次工作完毕以后会有部分燃料进入炉体内形成残留，残留的燃料会提高生产成本，并且在下次点火时容易发生爆炸等事故；并且工件通过动力机构带动传送辊旋转实现传送，能耗较高的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种轧钢加热炉，包括：

炉体，所述炉体的前侧设有进料口，后侧设有出料口，所述炉体的顶部还设有出风口和烟道，所述出风口处设有开关阀；

收集组件，包括与所述出风口连通的第一回风管、设于所述第一回风管末端的收集罐；

燃料供料组件，包括进料管、阵列设于所述炉体内顶部的多个第一喷头，阵列设于所述炉体内底部的多个第二喷头，多个所述第一喷头分别与所述进料管连通，多个所述第二喷头分别与所述收集罐连通；

传送组件，包括设于所述炉体内的第一支撑块和第二支撑块、设于所述第一支撑块和所述第二支撑块顶部且穿过所述进料口和所述出料口的传送架，以及设于所述传送架前侧或后侧的驱动机构，所述第一支撑块靠近所述进料口，所述第二支撑块靠近所述出料口，所述第一支撑块和所述第二支撑块的顶部均设有与所述传送架滑动配合的滑槽，所述滑槽沿前后方向延伸，所述第一支撑块上的所述滑槽平行于水平方向，所述第二支撑块上的所述滑槽从前向后逐渐向下倾斜，所述驱动机构具有沿前后方向伸缩的伸缩部，以及设于所述伸缩部上的连接架，所述传送架靠近所述驱动机构的一侧沿上下方向滑动配合于所述连接架；

所述传送架具有平行于水平方向的第一状态，以及从前至后逐渐向下倾斜的第二状态。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，本发明轧钢加热炉在使用后通过收集组件将炉体内残留的燃料收集至收集罐内，并可供下次加热使用，该过程避免了滞留在炉体内燃料的浪费，避免了燃料的浪费，节省了生产成本，并且收集组件避免了滞留在炉体内的燃料容易在下次点火时发生爆炸等事故，提高了安全性；通过设置传送组件，传送组件内的驱动机构仅在工件需要移动的回收拉拽传送架从而使传送架变化为第二状态中的倾斜姿态，方便工件自身滑动，相比于传送的电机带动辊轴持续转动实现传送，该结构更加省电，将进一步降低能耗。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述收集组件还包括可拆卸连接于所述第一回风管和所述收集罐之间的过滤机构，所述过滤机构包括多个层叠设置的板框，每相邻两个板框之间还夹紧固定有过滤网。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述传送架的底部设有两个支杆，每个所述支杆的底端铰接有滑块，两个所述滑块与两个所述滑槽一一对应，且滑动配合。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述燃料供料组件还包括：

旋转电机，设于所述炉体外；

多个通料管，沿前后方向间隔设于所述炉体内的顶部，每个所述通料管的轴向分别垂直于前后方向和上下方向，其中一个所述通料管与所述旋转电机传动连接，多个所述通料管通过传送带传动连接；

多个所述第一喷头分布于多个所述通料管上，每个所述通料管上至少设有两个所述第一喷头，同一个所述通料管上的多个所述第一喷头沿所述通料管的轴向间隔分布；

每个所述通料管与所述进料管连通，每个所述第一喷头与对应的所述通料管连通。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，每个所述通料管的端部伸出至所述炉体的外部且与所述进料管铰接；

所述旋转电机位于所述炉体外的顶部，所述旋转电机的输出轴固接有主动齿轮，其中一个所述通料管的外周设有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述炉体的顶部设有供所述从动齿轮伸出的开口。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述炉体的顶部设有密封罩，所述密封罩围合形成用于容纳所述旋转电机和所述主动齿轮的密封腔，所述开口与所述密封腔连通；

所述密封罩和所述收集罐之间连接有第二回风管。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述炉体内设有两个隔墙，以将所述炉体内空间分隔形成沿前后方向依次连通的预热段、加热段和均热段，每个所述隔墙上设有供所述传送架贯穿的门洞，所述第一支撑块处于所述预热段，所述第二支撑块处于所述均热段，多个所述第一喷头和多个所述第二喷头分布于所述加热段和均热段；

所述炉体还包括陶瓷换热器，所述陶瓷换热器设于所述烟道外周，且具有通入所述预热段内的通风管。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述炉体内涂覆有黑体辐射节能涂料。

第二方面，本发明实施例还提供了一种轧钢系统，具有上述轧钢加热炉，还包括：

流量计，设于所述进料管；

控制模块，与所述流量计、所述开关阀和所述驱动机构分别通讯连接，所述控制模块用于在所述流量计的示数低于预设值时开启所述开关阀。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，本发明轧钢系统通过设置流量计以及控制模块，可方便通过控制模块根据流量计的示数控制开关阀，并且可在控制模块内预先设定好驱动机构的启动状态以及时间，方便控制，使用更加灵活。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述轧钢系统还包括设于所述轧钢加热炉后序的烟气处理池，所述烟气处理池内容纳有处理液，所述烟道的出气端伸入所述烟气处理池内且位于所述处理液的液面下方。

附图说明

图1为本发明实施例提供的轧钢系统的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例采用的传送组件的剖面结构示意图(与图1视角相同)；

图3为本发明实施例采用的进料管与通料管的装配状态示意图(图1的俯视视角)；

图4为本发明实施例采用的控制模块的控制原理图。

附图标记说明：

10-炉体；11-进料口；12-出料口；13-出风口；14-烟道；15-密封罩；16-第二回风管；17-隔墙；101-预热段；102-加热段；103-均热段；

20-收集组件；21-第一回风管；22-收集罐；23-过滤机构；231-板框；232-过滤网；24-开关阀；

30-燃料供料组件；31-进料管；32-第一喷头；33-第二喷头；34-旋转电机；35-通料管；36-主动齿轮；37-从动齿轮；

40-传送组件；41-第一支撑块；42-第二支撑块；43-传送架；44-驱动机构；45-连接架；46-支杆；47-滑块；

50-陶瓷换热器；51-通风管；

60-流量计；

70-控制模块；

80-烟气处理池。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的轧钢加热炉进行说明。所述轧钢加热炉，包括炉体10、收集组件20、燃料供料组件30以及传送组件40，炉体10的前侧设有进料口11，后侧设有出料口12，炉体10的顶部还设有出风口13和烟道14，出风口13处设有开关阀24；收集组件20包括与出风口13连通的第一回风管21、设于第一回风管21末端的收集罐22；燃料供料组件30包括进料管31、阵列设于炉体10内顶部的多个第一喷头32、阵列设于炉体10内底部的多个第二喷头33，多个第一喷头32分别与进料管31连通，多个第二喷头33分别与收集罐22连通；传送组件40包括设于炉体10内的第一支撑块41和第二支撑块42、设于第一支撑块41和第二支撑块42顶部且穿过进料口11和出料口12的传送架43，以及设于传送架43前侧或后侧的驱动机构44(气缸等设备)，第一支撑块41靠近进料口11，第二支撑块42靠近出料口12，第一支撑块41和第二支撑块42的顶部均设有与传送架43滑动配合的滑槽，滑槽沿前后方向延伸，第一支撑块41上的滑槽平行于水平方向，第二支撑块42上的滑槽从前至后逐渐向下倾斜，驱动机构44具有沿前后方向伸缩的伸缩部，以及设于伸缩部(例如气缸的活塞杆)上的连接架45，传送架43靠近驱动机构44的一侧沿上下方向滑动配合于连接架45；传送架43具有平行于水平方向的第一状态，以及从前至后逐渐向下倾斜的第二状态。

需要说明的是，传送架43上设有辊轴(图中未示出)，以使传送架43处于第二状态时工件方便在辊轴的顶部滑动，降低工件滑动时的摩擦阻力。

容易理解的是，进入收集罐22内的燃料必然混有其他气体，因此其燃料的纯度不如进料管31中的燃料浓度高，但是其从第二喷头33通入炉体10内时因为含有部分的燃料必然可以燃烧，并且没有将收集罐22内的气体直接通入第一喷头32是为了避免浓度不高的燃料混入进料管31影响第一喷头32处的火力。

本实施例提供的轧钢加热炉，在正常工作过程中，工件从传送架43进入炉体10内，此时传送架43处于第一状态，可保证工件在传送架43上停留进而对其进行加热，加热的过程中进料管31向第一喷头32内通入燃料(天然气等)，并在通入的时候通过点火(可采用压电陶瓷式点火或电脉冲式点火)，加热完毕后驱动机构44驱动拉动传送架43沿滑槽向后滑动，由于第二支撑块42上的滑槽向下倾斜，则传送架43处于从前至后逐渐向下倾斜的状态(即第二状态)，工件由于自身的重力沿传送架43滑动并从出料口12滑出，在工件滑出的过程中，开关阀24同步打开，第一回风管21接触风机等设备抽取炉体10内的燃料并回收至收集罐22内，待下次加热过程中第一喷头32喷出燃料，第二喷头33喷出收集罐22内收集的燃料。

与现有技术相比，本发明轧钢加热炉在使用后通过收集组件20将炉体10内残留的燃料收集至收集罐22内，并可供下次加热使用，该过程避免了滞留在炉体10内燃料的浪费，避免了燃料的浪费，节省了生产成本，并且收集组件20避免了滞留在炉体10内的燃料容易在下次点火时发生爆炸等事故，提高了安全性；通过设置传送组件40，传送组件40内的驱动机构44仅在工件需要移动的回收拉拽传送架43从而使传送架43变化为第二状态中的倾斜姿态，方便工件自身滑动，相比于传送的电机带动辊轴持续转动实现传送，该结构更加省电，将进一步降低能耗。

在一些实施例中，上述收集组件20的一种改进实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1，收集组件20还包括可拆卸连接于第一回风管21和收集罐22之间的过滤机构23，过滤机构23包括多个层叠设置的板框231，每相邻两个板框231之间还夹紧固定有过滤网232。由于炉体10在加热燃烧的过程中会产生烟气，烟气会带动废渣浮在炉体10内的上方，当开启开关阀24后，残留的燃料会带动部分烟气进入收集罐22，在其进入收集罐22之前通过过滤机构23可对废渣等进行过滤，避免废渣随收集罐22内的燃料再次通过第二喷头33进入炉体10内。过滤机构23包括多个板框231以及过滤网232，提高过滤效果，且过滤机构23可拆卸连接，方便定期清理。

容易理解的是，过滤机构23与第一回风管21之间、过滤机构23与收集罐22之间的可拆卸连接可采用卡扣、螺纹配合等方式。

在一些实施例中，上述传送架43的一种改进实施方式可以采用如图1至图2所示结构。参见图1至图2，传送架43的底部设有两个支杆46，每个支杆46的底端铰接有滑块47，两个滑块47与两个滑槽一一对应，且滑动配合。传送架43处于第一状态时，支杆46与传送架43垂直，当驱动机构44拉动传送架43滑动后，由于第二支撑块42对应的滑块47高度下降，传送架43的后侧向下倾斜，支杆46与滑块47之间铰接可适应传送架43的状态变化；并且滑块47与滑槽配合，可稳定滑动调节过程。

在一些实施例中，上述燃料供料组件30的一种改进实施方式可以采用如图1及图3所示结构。参见图1及图3，燃料供料组件30还包括旋转电机34以及多个通料管35，旋转电机34设于炉体10外；多个通料管35沿前后方向间隔设于炉体10内的顶部，每个通料管35的轴向分别垂直于前后方向和上下方向，其中一个通料管35与旋转电机34传动连接，多个通料钢管通过传送带传送连接；多个第一喷头32分布于多个通料管35上，每个通料管35上至少设有两个第一喷头32，同一个通料管35上的多个第一喷头32沿通料管35的轴向间隔分布；每个通料管35与进料管31连通，每个第一喷头32与对应的通料管35莲藕听。在进行加热工作时，进料管31的燃料逐个进入多个通料管35中，并从多个第一喷头32喷出，在喷出的同时点火进行燃烧，同时启动旋转电机34，旋转电机34带动其中一个通料管35往复转动，同时该通料管35带动其他通料管35同步转动，在喷火的过程中往复摇摆可以提高喷火的均匀度，进而优化对工件的加热质量。

在一些实施例中，上述通料管35与旋转电机34的一种具体配合方式可以采用如图1及图3所示结构。参见图1及图3，每个通料管35的端部伸出至炉体10的外部且与进料管31铰接；旋转电机34位于炉体10外的顶部，旋转电机34的输出轴固接有主动齿轮36，其中一个通料管35的外周设有与主动齿轮36啮合的从动齿轮37，炉体10的顶部设有供从动齿轮37伸出的开口。旋转电机34设置在炉体10的顶部与其中一个通料管35外周的从动齿轮37传动连接，可保证通料管35的端部正常与进料管31铰接，实现铰接的同时保证燃料的流通。

需要说明的是，多个通料管35之间可通过传送链条实现同步旋转，此处的传送链条即上述传送带，传送带

在一些实施例中，上述炉体10的一种改进实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1，炉体10的顶部设有密封罩15，密封罩15围合形成用于容纳旋转电机34和主动齿轮36的密封腔，开口与密封腔连通；密封罩15和收集罐22之间连接有第二回风管16。为了让从动齿轮37的部分伸出可以实现与主动齿轮36的啮合，设置开口可能会造成燃料的泄漏，通过设置密封罩15可使得泄漏的燃料通过密封罩15进入收集罐22，进而在工作的时候可实现泄漏燃料通过收集罐22重新通入炉体10内，避免泄漏造成污染，还避免了燃料的浪费。

在一些实施例中，上述炉体10的一种改进实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1，炉体10内设有两个隔墙17，以将炉体10内空间分隔形成沿前后方向依次连通的预热段101、加热段102和均热段103，每个隔墙17上设有供传送架43贯穿的门洞，第一支撑块41处于预热段101，第二支撑块42处于均热段103，多个第一喷头32和多个第二喷头33分布于加热段102和均热段103；炉体10还包括陶瓷换热器50，陶瓷换热器50设于烟道14外周，且具有通入预热段101内的通风管51。通过隔墙17将炉体10内空间分隔形成预热段101、加热段102和均热段103，可提高工件的加热质量；预热段101的热量主要通过陶瓷换热器50回收烟道14内的热量通入预热段101，实现烟道14热量的回收利用，降低成本。

在一些实施例中，上述炉体10的一种改进实施方式可以采用如下所述结构。图中未示出，炉体10内涂覆有黑体辐射节能涂。高辐射覆层通过强化辐射换热，提高了炉体10内部表面温度，增加了炉体10内外温度梯度，使炉体10升温期吸热速度和吸热量增加，送风降温期放热速度和放热量也增加，从而提高热风温度，提高热能利用效率。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种轧钢系统，具有上述轧钢加热炉，还包括流量计60和控制模块70，流量计60设于进料管31；控制模块70与流量计60、开关阀24和驱动机构44分别通讯连接，控制模块70用于在流量计60的示数低于预设值时开启开关阀24。

本实施例提供的轧钢系统，在正常工作过程中，进料管31持续向第一喷头32通入燃料，此时流量计60的示数较高，且流量计60的示数传输至控制模块70内，在此过程中，控制模块70可设定驱动机构44的开启时间，例如每间隔时间t1带动传送架43向后滑动由第一状态变化为第二状态，第二状态持续t2时间后带动传送架43向前滑动恢复第一状态；当停止喷射燃料后，流量计60的示数降低直至为0，当流量计60的示数降低至预设值以下时，说明此时加热过程接触，可通过控制模块70打开开关阀24，炉体10内的燃料被第一回风管21抽至收集罐22内。

与现有技术相比，本发明轧钢系统通过设置流量计60以及控制模块70，可方便通过控制模块70根据流量计60的示数控制开关阀24，并且可在控制模块70内预先设定好驱动机构44的启动状态以及时间，方便控制，使用更加灵活。

在一些实施例中，上述轧钢系统的一种改进实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1，轧钢系统还包括设于轧钢加热炉后序的烟气处理池80，烟气处理池80内容纳有处理液，烟道14的出气端伸入烟气处理池80内且位于处理液的液面下方。处理液可为碱性溶液，当烟气通入烟气处理池80后，烟气中的酸性物质被处理液重合，灰渣等溶于处理液内，剩余的气体从处理液的顶部以气泡的形式冒出通入大气中，减少污染。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轧钢加热炉，其特征在于，包括：

炉体，所述炉体的前侧设有进料口，后侧设有出料口，所述炉体的顶部还设有出风口和烟道，所述出风口处设有开关阀；

收集组件，包括与所述出风口连通的第一回风管、设于所述第一回风管末端的收集罐；

燃料供料组件，包括进料管、阵列设于所述炉体内顶部的多个第一喷头，阵列设于所述炉体内底部的多个第二喷头，多个所述第一喷头分别与所述进料管连通，多个所述第二喷头分别与所述收集罐连通；

传送组件，包括设于所述炉体内的第一支撑块和第二支撑块、设于所述第一支撑块和所述第二支撑块顶部且穿过所述进料口和所述出料口的传送架，以及设于所述传送架前侧或后侧的驱动机构，所述第一支撑块靠近所述进料口，所述第二支撑块靠近所述出料口，所述第一支撑块和所述第二支撑块的顶部均设有与所述传送架滑动配合的滑槽，所述滑槽沿前后方向延伸，所述第一支撑块上的所述滑槽平行于水平方向，所述第二支撑块上的所述滑槽从前向后逐渐向下倾斜，所述驱动机构具有沿前后方向伸缩的伸缩部，以及设于所述伸缩部上的连接架，所述传送架靠近所述驱动机构的一侧沿上下方向滑动配合于所述连接架；

所述传送架具有平行于水平方向的第一状态，以及从前至后逐渐向下倾斜的第二状态。

2.如权利要求1所述的轧钢加热炉，其特征在于，所述收集组件还包括可拆卸连接于所述第一回风管和所述收集罐之间的过滤机构，所述过滤机构包括多个层叠设置的板框，每相邻两个板框之间还夹紧固定有过滤网。

3.如权利要求1所述的轧钢加热炉，其特征在于，所述传送架的底部设有两个支杆，每个所述支杆的底端铰接有滑块，两个所述滑块与两个所述滑槽一一对应，且滑动配合。

4.如权利要求1所述的轧钢加热炉，其特征在于，所述燃料供料组件还包括：

旋转电机，设于所述炉体外；

多个通料管，沿前后方向间隔设于所述炉体内的顶部，每个所述通料管的轴向分别垂直于前后方向和上下方向，其中一个所述通料管与所述旋转电机传动连接，多个所述通料管通过传送带传动连接；

多个所述第一喷头分布于多个所述通料管上，每个所述通料管上至少设有两个所述第一喷头，同一个所述通料管上的多个所述第一喷头沿所述通料管的轴向间隔分布；

每个所述通料管与所述进料管连通，每个所述第一喷头与对应的所述通料管连通。

5.如权利要求4所述的轧钢加热炉，其特征在于，每个所述通料管的端部伸出至所述炉体的外部且与所述进料管铰接；

所述旋转电机位于所述炉体外的顶部，所述旋转电机的输出轴固接有主动齿轮，其中一个所述通料管的外周设有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述炉体的顶部设有供所述从动齿轮伸出的开口。

6.如权利要求5所述的轧钢加热炉，其特征在于，所述炉体的顶部设有密封罩，所述密封罩围合形成用于容纳所述旋转电机和所述主动齿轮的密封腔，所述开口与所述密封腔连通；

所述密封罩和所述收集罐之间连接有第二回风管。

7.如权利要求1所述的轧钢加热炉，其特征在于，所述炉体内设有两个隔墙，以将所述炉体内空间分隔形成沿前后方向依次连通的预热段、加热段和均热段，每个所述隔墙上设有供所述传送架贯穿的门洞，所述第一支撑块处于所述预热段，所述第二支撑块处于所述均热段，多个所述第一喷头和多个所述第二喷头分布于所述加热段和均热段；

所述炉体还包括陶瓷换热器，所述陶瓷换热器设于所述烟道外周，且具有通入所述预热段内的通风管。

8.如权利要求1所述的轧钢加热炉，其特征在于，所述炉体内涂覆有黑体辐射节能涂料。

9.一种轧钢系统，其特征在于，具有权利要求1-8中任一项所述的轧钢加热炉，还包括：

流量计，设于所述进料管；

控制模块，与所述流量计、所述开关阀和所述驱动机构分别通讯连接，所述控制模块用于在所述流量计的示数低于预设值时开启所述开关阀。

10.如权利要求9所述的轧钢系统，其特征在于，所述轧钢系统还包括设于所述轧钢加热炉后序的烟气处理池，所述烟气处理池内容纳有处理液，所述烟道的出气端伸入所述烟气处理池内且位于所述处理液的液面下方。