CN204676130U - 一种助燃空气管道以及安装有该助燃空气管道的不锈钢罩式退火炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种助燃空气管道以及安装有该助燃空气管道的不锈钢罩式退火炉，其特征在于：包括上部助燃空气管道、下部助燃空气管道、上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管，该下部助燃空气管道套管的一端与下部助燃空气管道一端密封连接，该下部助燃空气管道套管的另一端与上部助燃空气管道一端相互套合，该上部助燃空气管道套管的一端与上部助燃空气管道一端密封连接，该上部助燃空气管道套管的另一端与下部助燃空气管道套管的外壁密封连接，且上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管的长度设置不影响由助燃空气导致的上部助燃空气管道一端和下部助燃空气管道一端的自由伸长。

Description

一种助燃空气管道以及安装有该助燃空气管道的不锈钢罩式退火炉

技术领域

本实用新型涉及一种水体磁性活化设备。

背景技术

在冷轧不锈钢板带生产工艺过程中，罩式退火炉一般用于热轧400系不锈钢卷，特别是430钢种的退火，且采用100％氢气做保护气氛。单台罩式退火炉的设备组成主要有加热罩1’、内罩5’、冷却罩、炉台、阀站及最终冷却台等。其中，加热罩1’内最高工作温度为970℃，内罩5’最高工作温度为870℃，带钢退火最高温度870℃。加热介质一般为气体燃料，如LPG或天然气或焦炉煤气等。助燃空气由加热罩1’自带的风机直接从罩式退火炉车间抽取并与燃烧产生的高温烟气进行热交换4’后进入烧嘴。

大型燃气加热罩1’一般布置有上下两排烧嘴，分别是下层烧嘴31’和上层烧嘴32’，每排有6个烧嘴，如图1所示。燃烧后产生的高温烟气从加热罩1’上方排出。排出之前采用热交换器4’预热冷态助燃空气并降低烟气温度。换热器4’及助燃空气管道2’有内置式结构和外置式结构两种布置方式。在内置式结构中，热交换器4’和助燃空气管道2’布置在加热罩1’外壳内部并用耐火材料包裹，该耐火材料一般为纤维模块。

如图2所示，助燃空气管道2’上、下端分别与热交换器4’和烧嘴保护套8’焊接。热交换器4’由外壳42’和本体41’构成，外壳42’安装在加热罩1’内部，交换器4’本体41’顶部与冷空气管道6’连接。高温烟气从外壳41’和本体42’之间穿过，冷空气则从热交换器4’本体41’内部通过。经过热交换器4’后空气被加热到400℃左右，再通过助燃空气管道2’进入烧嘴助燃。

加热罩1’外部的冷空气管道6’上安装了一个膨胀节7’用于助燃空气管道2’的伸缩变化。由图2可知，热交换器4’和助燃空气管道2’上段基本是自由的，受热后可以向上伸长。对于某型不锈钢卷罩式退火炉而言，其助燃空气管道2’长度在4000～4700mm之间，采用耐热钢管制造。当加热罩1’内部温度达到最高工作温度时，助燃空气管道2’本身伸长可以达到50mm左右，而这50mm的长度就通过膨胀节7’进行补偿。

虽然，内置式热交换器及助燃空气管道结构，使加热罩1’外形简洁，加热罩1’的外形尺寸较小且换热效率高，在目前的燃气式钢卷罩式退火炉加热罩中使用广泛。

但是，由于助燃空气管道2’埋在加热罩1’的保温材料中，助燃空气管道2’失效后不易查找到失效点；同时，助燃空气管道2’或焊缝一旦失效或变形需要维修时，必须进入加热罩1’内部拆除助燃空气管道2’和热交换器4’周围的纤维模块才能更换助燃空气管道2’和热交换器4’，因此维修工程量大，施工时间长且作业环境差，维修成本非常高；然而，基于现有的热交换器4’和助燃空气管道2’的安装结构，随着运行时间持久，热交换器4’和位于加热罩1’内部的助燃空气管道2’非常容易老化，且由于助燃空气管道2’热胀冷缩没有膨胀节7’补偿，而热交换器4’与冷空气管道6’连接，当加热罩1’外部冷空气管道6’上膨胀节7’的伸长量不能弥补助燃空气管道2’伸长量时，容易导致助燃空气管道2’伸长受阻而弯曲或扭曲变形，导致最终失效，另外，热交换器4’和助燃空气管道2’弯曲及扭曲也容易导致助燃空气管道2’焊缝开裂失效，失效后助燃空气管道2’漏风导致烧嘴点火困难，最终导致加热时间延长造成产能损失，造成吨钢能耗超标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的现状，解决的第一个技术问题是，提供一种能够在高温下可以自由伸长而不会受到弯曲应力作用产生管道弯曲、扭曲等变形缺陷的助燃空气管道.

同时本实用新型解决的第二个技术问题是，提供一种安装有该助燃空气管道的不锈钢罩式退火炉，该不锈钢罩式退火炉能够解决了现有技术存在的容易使助燃空气管道两端焊缝开裂的问题，同时，有效地延长了助燃空气管道和热交换器的使用寿命，极大地降低了加热罩维修工程量和维修成本，提高了罩式退火炉效率，节省了能源。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种助燃空气管道，其特征在于：包括上部助燃空气管道、下部助燃空气管道、上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管，该下部助燃空气管道套管的一端与下部助燃空气管道一端密封连接，该下部助燃空气管道套管的另一端与上部助燃空气管道一端相互套合，该上部助燃空气管道套管的一端与上部助燃空气管道一端密封连接，该上部助燃空气管道套管的另一端与下部助燃空气管道套管的外壁密封连接，且上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管的长度设置不影响由助燃空气导致的上部助燃空气管道一端和下部助燃空气管道一端的自由伸长。

作为改进，所述密封连接为焊接。

再改进，所述上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管之间的重合长度为上部助燃空气管道一端和下部助燃空气管道一端的伸长量的2～3倍。

再改进，所述上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管之间的间隙为1.5～3.5mm。

再改进，所述上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管之间的间隙为2mm。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种安装有上述助燃空气管道的不锈钢罩式退火炉，其特征在于：还包括加热罩和热交换器，该热交换器和助燃空气管道置于加热罩内部，下部助燃空气管道的另一端焊接有烧嘴，该热交换器包括置于加热罩内部的外壳和置于该外壳内的本体，上部助燃空气管道的另一端与热交换器相连，热交换器的顶部连接有冷空气管道。

作为改进，所述冷空气管道上安装有膨胀节。

再改进，所述助燃空气管道的长度在4000～4700mm。

再改进，所述烧嘴与下部阻燃空气管道的另一端之间设置有烧嘴保护套。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型将传统的单根助燃空气管道，设计成上部助燃空气管道和下部助燃空气管道结构，同时，在该上、下两部分的助燃空气管道的连接处设置上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管，当高温的助燃空气通过助燃空气管道，满足了上部助燃空气管道和下部助燃空气管道在连接处的自由伸长，在高温下的作用下，助燃空气管道不会受到弯曲应力作用产生管道弯曲、扭曲等变形缺陷，解决了现有技术存在的容易使助燃空气管道两端焊缝开裂的问题，同时，有效地延长了助燃空气管道和热交换器的使用寿命，极大地降低了加热罩维修工程量和维修成本，提高了罩式退火炉效率，节省了能源。

附图说明

图1是现有技术中加热罩燃烧系统图；

图2是现有技术中热交换器和助燃空气管道的安装结构示意图；

图3是图2中热交换器和助燃空气管道的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是本实用新型中热交换器和助燃空气管道的安装结构示意图；

图6是图5中热交换器和助燃空气管道的结构示意图；

图7是是图6中上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管的结构示意图；

图8是图6的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至8所示，本实用新型实施例中的助燃空气管道2，包括上部助燃空气管道21、下部助燃空气管道22、上部助燃空气管道套管23和下部助燃空气管道套管24，该下部助燃空气管道套管24的一端与下部助燃空气管道22一端焊接连接，该下部助燃空气管道套管24的另一端与上部助燃空气管道21一端相互套合，在本实施例中，上部助燃空气管道21的一端插入下部助燃空气管道套管24的另一端的管内，该上部助燃空气管道套管23的一端与上部助燃空气管道21一端焊接连接，该上部助燃空气管道套管23的另一端与下部助燃空气管道套管24的外壁焊接连接，且上部助燃空气管道套管23和下部助燃空气管道套管24的长度设置不影响由助燃空气导致的上部助燃空气管道21一端和下部助燃空气管道22一端的自由伸长。

其中，上部助燃空气管道套管23和下部助燃空气管道套管24之间的重合长度为上部助燃空气管道21一端和下部助燃空气管道22一端的伸长量的2～3倍。

另外，上部助燃空气管道套管23和下部助燃空气管道套管24之间的间隙为2mm，使得套管上部助燃空气管道套管23和下部助燃空气管道24之间具有足够间隙，保证了上部助燃空气管道21、下部助燃空气管道22可以自由运动，避免了产生附加摩擦力而弯曲、扭曲等变形。

采用上述的助燃空气管道结构，使得下部助燃空气管道22受热可以向上自由膨胀，上部分助燃空气管道21受热后向下自由膨胀，改变了助燃空气管道2受热伸长的方向。当然，上部助燃空气管道套管23和下部助燃空气管道套管24不能干扰助燃空气管2内部的热空气流动特性，应避免热空气外泄。同时，必须保证助燃空气管道2在冷热状态下都不能有空气外泄漏，可以采用压缩空气检查空气流通情况，也不能改变现有设计的保温材料安装方式，便于实施安装。

本实用新型实施例中的安装有上述助燃空气管道2的不锈钢罩式退火炉，还包括加热罩1和热交换器4，该热交换器4和助燃空气管道2置于加热罩1内部，下部助燃空气管道22的另一端焊接有烧嘴，该热交换器4包括置于加热罩1内部的外壳42和置于该外壳42内的本体41，上部助燃空气管道21的另一端与热交换器4相连，热交换器4的顶部连接有冷空气管道6，冷空气管道6上安装有膨胀节7，具体地，助燃空气管道2的长度在4000～4700mm。

此外，烧嘴与下部阻燃空气管道22的另一端之间设置有烧嘴保护套8。

本实用新型将传统的单根助燃空气管道，设计成上部助燃空气管道21和下部助燃空气管道22结构，同时，在该上、下两部分的助燃空气管道的连接处设置上部助燃空气管道套管23和下部助燃空气管道套管24，当高温的助燃空气通过助燃空气管道2，助燃空气管道2在加热罩1内部受热后完全可以自由伸长，除受冷空气管道6和热交换器4自重作用外免除了弯曲作用力，保护了焊缝，完全消除了原有技术的不足点。从而提高了热交换器4和助燃空气管道2寿命，同时，烧嘴保护套8承受的作用力大大降低(只承受下部助燃空气管道22重量)，降低了烧嘴保护套8变形的风险，从而有效的保护烧嘴，在高温下的作用下，助燃空气管道2不会受到弯曲应力作用产生管道弯曲、扭曲等变形缺陷，解决了现有技术存在的容易使助燃空气管道两端焊缝开裂的问题，同时，有效地延长了助燃空气管道2和热交换器4的使用寿命，极大地降低了加热罩1维修工程量和维修成本，提高了罩式退火炉效率，节省了能源。

Claims (9)

1.一种助燃空气管道，其特征在于：包括上部助燃空气管道、下部助燃空气管道、上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管，该下部助燃空气管道套管的一端与下部助燃空气管道一端密封连接，该下部助燃空气管道套管的另一端与上部助燃空气管道一端相互套合，该上部助燃空气管道套管的一端与上部助燃空气管道一端密封连接，该上部助燃空气管道套管的另一端与下部助燃空气管道套管的外壁密封连接，且上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管的长度设置不影响由助燃空气导致的上部助燃空气管道一端和下部助燃空气管道一端的自由伸长。

2.根据权利要求1所述的助燃空气管道，其特征在于：所述密封连接为焊接。

3.根据权利要求1所述的助燃空气管道，其特征在于：所述上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管之间的重合长度为上部助燃空气管道一端和下部助燃空气管道一端的伸长量的2～3倍。

4.根据权利要求3所述的助燃空气管道，其特征在于：所述上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管之间的间隙为1.5～3.5mm。

5.根据权利要求4所述的助燃空气管道，其特征在于：所述上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管之间的间隙为2mm。

6.一种安装有权利要求1至5任一项所述的助燃空气管道的不锈钢罩式退火炉，其特征在于：还包括加热罩和热交换器，该热交换器和助燃空气管道置于加热罩内部，下部助燃空气管道的另一端焊接有烧嘴，该热交换器包括置于加热罩内部的外壳和置于该外壳内的本体，上部助燃空气管道的另一端与热交换器相连，热交换器的顶部连接有冷空气管道。

7.根据权利要求6所述的不锈钢罩式退火炉，其特征在于：所述冷空气管道上安装有膨胀节。

8.根据权利要求7所述的不锈钢罩式退火炉，其特征在于：所述助燃空气管道的长度在4000～4700mm。

9.根据权利要求6所述的不锈钢罩式退火炉，其特征在于：所述烧嘴与下部阻燃空气管道的另一端之间设置有烧嘴保护套。