CN207331000U - 一种气电混合罩式炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气电混合罩式炉，罩式炉包括加热罩、位于加热罩内侧的内罩、位于底部的炉台、用于对内罩内的工件进行加热的加热系统，罩式炉具有电加热使用状态和燃气加热使用状态，加热系统包括气体燃烧加热机构和电加热机构，当气体燃烧加热机构工作并向内罩内部的工件传热时，罩式炉处于燃气加热使用状态；当电加热机构工作并向内罩内部的工件传热时，罩式炉处于电加热使用状态。该气电混合罩式炉可以根据当地的能源情况，选择适当的生产方式，减少停产时间；当某一系统发生故障时，可以切换到另一系统，极大地减少停产损失；生产方式更灵活，在不同的时段采用不同的能源以降低运行成本。

Description

一种气电混合罩式炉

技术领域

本实用新型涉及一种气电混合罩式炉。

背景技术

罩式炉是热处理行业中一种技术非常成熟的工业炉，应用范围非常广泛，钢铁工业、铝工业、铜基金属工业中均可使用。罩式炉常用于钢铁行业的线材、带材的退火处理，铝电容箔的退火，铜管、铜带材的光亮退火等。

目前市场上的罩式炉通常有两种加热方式，一种是电加热，一种是燃气加热。客户经常会根据当地的电价、气价、政府扶持方向等各种因素来选择定制更经济的罩式炉加热方式。一旦确定好加热介质，就无法更改。但是在很多地区，电价、气价，甚至政府的扶持方向都不是一成不变的，而罩式炉的投产使用往往是十几年甚至是几十年很长久的时间，无法更改加热介质，就会使生产随时处于被动的状态。此外，冬季北方地区用气高峰往往会限气，夏季用电高峰时很多地方会限电，限气或限电时会带来停产，给客户生产带来损失。

因此如果开发出一种可以随意切换加热方式的罩式炉，对广大客户来说是一个非常大的利好，长期来说可以大大节约生产成本。

发明内容

本实用新型所要解决技术问题是克服现有技术的不足提供一种可根据需求更换加热方式的气电混合罩式炉。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种气电混合罩式炉，罩式炉包括加热罩、位于加热罩内侧的内罩、位于底部的炉台、用于对内罩内的工件进行加热的加热系统，罩式炉具有电加热使用状态和燃气加热使用状态，加热系统包括气体燃烧加热机构和电加热机构，当气体燃烧加热机构工作并向内罩内部的工件传热时，罩式炉处于燃气加热使用状态；当电加热机构工作并向内罩内部的工件传热时，罩式炉处于电加热使用状态。

优选地，电加热机构包括设于加热罩外侧且与外部电源电连接的电触头箱、连接并分布在加热罩内壁上的多根电发热丝、将电触头箱与电发热丝相连接的导电棒。

优选地，气体燃烧加热机构包括连接并分布在加热罩内壁上的多个烧嘴、将烧嘴与外部可燃气体连通的燃气管道。

优选地，气体燃烧加热机构还包括用于为烧嘴燃烧可燃气体提供氧气的助燃系统。

优选地，助燃系统包括位于加热罩外侧的助燃风机、设置在加热罩的外侧的与加热罩的内部连通的中央热交换器，助燃风机与中央热交换器通过空气管道相连通设置。

优选地，助燃系统还包括与中央热交换器连通的用于将中央热交换器中的高温废气排出的排放管，预冷的高温废气通过废气管道排放，即节能又环保。

优选地，排放管的一个端口与中央热交换器的底部连通，排放管的另一个端口沿着上下方向向下延伸。

优选地，炉台的位于内罩内部的一侧设置有用于快速热传递及清洁工件表面的循环风机。

优选地，电发热丝为高铬镍合金电发热丝，该电发热丝有着良好的高温力学性能。

优选地，罩式炉还包括有设置在加热罩内壁上的陶瓷纤维保温模块，陶瓷纤维保温模块的内部设置有硅酸绝缘陶瓷。这样可以使绝缘达到双保险以完全杜绝漏电风险。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型的气电混合罩式炉为用户提供一种新的选择，客户可以根据当地的能源情况，选择适当的生产方式，减少停产时间；当某一系统发生故障时，可以切换到另一系统，极大地减少停产损失。当燃烧系统的元件损坏时，可以选择电加热。当电加热元件损坏时，可选择燃气烧嘴来加热；生产方式更灵活，在不同的时段采用不同的能源以降低运行成本。有些地方天然气的使用是受限制的，特别是在冬天，此时需要电来加热；有些地方电的使用是受限制的，特别是在夏天高温季节。这时可以使用燃气加热；很多地方的电价是阶梯式的，夜里使用电加热比使用天然气要便宜。

附图说明

附图1为本实用新型的气电混合罩式炉的剖视结构示意图；

其中：1、加热罩；2、内罩；3、炉台；4、烧嘴；5、硅酸绝缘陶瓷；6、电发热丝；7、空气管道；8、燃气管道；9、排放管；10、中央热交换器；11、电触头箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

如图1所示，一种气电混合罩式炉，罩式炉包括加热罩1、位于加热罩1内侧的内罩2、位于底部的炉台3、用于对内罩2内的工件进行加热的加热系统，罩式炉具有电加热使用状态和燃气加热使用状态，加热系统包括气体燃烧加热机构和电加热机构，当气体燃烧加热机构工作并向内罩2内部的工件传热时，罩式炉处于燃气加热使用状态；当电加热机构工作并向内罩2内部的工件传热时，罩式炉处于电加热使用状态。

本例中，电加热机构包括设于加热罩1外侧且与外部电源电连接的电触头箱11、连接并分布在加热罩1内壁上的多根电发热丝6、将电触头箱11与电发热丝6相连接的导电棒。

进一步地，气体燃烧加热机构包括连接并分布在加热罩1内壁上的多个烧嘴4、将烧嘴4与外部可燃气体连通的燃气管道8。气体燃烧加热机构还包括用于为烧嘴4燃烧可燃气体提供氧气的助燃系统。助燃系统包括位于加热罩1外侧的助燃风机、设置在加热罩1的外侧的与加热罩1的内部连通的中央热交换器10，助燃风机与中央热交换器10通过空气管道7相连通设置。助燃系统还包括与中央热交换器10连通的用于将中央热交换器10中的高温废气排出的排放管9。排放管9的一个端口与中央热交换器10的底部连通，排放管9的另一个端口沿着上下方向向下延伸。

进一步地，炉台3的位于内罩2内部的一侧设置有用于快速热传递及清洁工件表面的循环风机。电发热丝6为高铬镍合金电发热丝，该电发热丝有着良好的高温力学性能。罩式炉还包括有设置在加热罩1内壁上的陶瓷纤维保温模块，陶瓷纤维保温模块的内部设置有硅酸绝缘陶瓷5，这样可以使绝缘达到双保险以完全杜绝漏电风险。

加热系统的气体燃烧加热机构加热时工作情况是：燃烧介质通过燃气管道8输送到烧嘴4，助燃风机将新鲜的助燃空气通过空气管道7输送至中央热交换器10，炉内的高温废气与新鲜空气在中央热交换器10中进行热交换，预热后的助燃空气通过助气管道7供给烧嘴4，然后混合燃烧介质（可为天然气）燃烧产生热量，预冷的高温废气通过排放管9排放。

加热系统的电加热机构加热时工作情况是：由外部电源供电至电触头箱11，再经过炉壳上的耐热导电棒联通高铬镍合金电发热丝6来产生热量，由电发热丝发热产生的热量来加热内罩2内的工件。

此外，燃气加热特点：加热功率大；喷射气流快，强化了对流传热；采用艾伯纳自制全金属两级燃烧烧嘴，燃烧效率高，使用寿命长；控制精度高。选择燃气加热的原因：联合钢铁企业，气源充足；相对电来说，燃气更便宜；炉子较多。

电加热特点：热效率高；控制灵活；维护成本低；对环境影响小；电价较高。选择电加热的原因：有自备发电厂的客户，用电价格相对便宜；建设的炉子数量少；没有气源，或气源不稳定的地区。

本实用新型的气电混合罩式炉与传统的加热炉使用时的成本比较情况如下：

采用天然气加热吨钢需要消耗20.5Nm³天然气+21.3KWh电；

采用纯电加热吨钢需要消耗为180KWh电；

采用气电混合加热，按8h谷电配合16h天然气计算，吨钢消耗为13.67Nm³天然气+45.72KWh电。

假定一台罩式炉，净装炉量为64t，加热周期为17.9h，年作业率为7500h，加热批次为397次（考虑1h的吊装时间），年处理量为25400t,三种不同加热方式产生的吨钢生产成本为：

天然气加热：70.80rmb

电加热：106.67rmb

混合加热：65.88rmb

相比燃气加热，采用混合加热一台罩式炉一年的生产成本可节约12.5万，

相比电加热，采用混合加热一台罩式炉一年的生产成本可节约100万元。

企业生产所需的罩式炉少则几台，多则几十台，因此采用混合加热罩后可大大节约运行成本。

综上，本实用新型的气电混合罩式炉为用户提供一种新的选择，客户可以根据当地的能源情况，选择适当的生产方式，减少停产时间；当某一系统发生故障时，可以切换到另一系统，极大地减少停产损失。当燃烧系统的元件损坏时，可以选择电加热。当电加热元件损坏时，可选择燃气烧嘴来加热；生产方式更灵活，在不同的时段采用不同的能源以降低运行成本。有些地方天然气的使用是受限制的，特别是在冬天，此时需要电来加热；有些地方电的使用是受限制的，特别是在夏天高温季节。这时可以使用燃气加热；很多地方的电价是阶梯式的，夜里使用电加热比使用天然气要便宜。

以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，且本实用新型不限于上述的实施例，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气电混合罩式炉，所述罩式炉包括加热罩（1）、位于所述加热罩（1）内侧的内罩（2）、位于底部的炉台（3）、用于对所述内罩（2）内的工件进行加热的加热系统，其特征在于：所述罩式炉具有电加热使用状态和燃气加热使用状态，所述加热系统包括气体燃烧加热机构和电加热机构，当所述气体燃烧加热机构工作并向所述内罩（2）内部的工件传热时，所述罩式炉处于所述燃气加热使用状态；当所述电加热机构工作并向所述内罩（2）内部的工件传热时，所述罩式炉处于所述电加热使用状态。

2.根据权利要求1所述的气电混合罩式炉，其特征在于：所述电加热机构包括设于所述加热罩（1）外侧且与外部电源电连接的电触头箱（11）、连接并分布在所述加热罩（1）内壁上的多根电发热丝（6）、将所述电触头箱（11）与所述电发热丝（6）相连接的导电棒。

3.根据权利要求1所述的气电混合罩式炉，其特征在于：所述气体燃烧加热机构包括连接并分布在所述加热罩（1）内壁上的多个烧嘴（4）、将所述烧嘴（4）与外部可燃气体连通的燃气管道（8）。

4.根据权利要求3所述的气电混合罩式炉，其特征在于：所述气体燃烧加热机构还包括用于为所述烧嘴（4）燃烧可燃气体提供氧气的助燃系统。

5.根据权利要求4所述的气电混合罩式炉，其特征在于：所述助燃系统包括位于所述加热罩（1）外侧的助燃风机、设置在所述加热罩（1）的外侧的与所述加热罩（1）的内部连通的中央热交换器（10），所述助燃风机与所述中央热交换器（10）通过空气管道（7）相连通设置。

6.根据权利要求5所述的气电混合罩式炉，其特征在于：所述助燃系统还包括与所述中央热交换器（10）连通的用于将所述中央热交换器（10）中的高温废气排出的排放管（9）。

7.根据权利要求6所述的气电混合罩式炉，其特征在于：所述排放管（9）的一个端口与所述中央热交换器（10）的底部连通，所述排放管（9）的另一个端口沿着上下方向向下延伸。

8.根据权利要求1所述的气电混合罩式炉，其特征在于：所述炉台（3）的位于所述内罩（2）内部的一侧设置有用于快速热传递及清洁工件表面的循环风机。

9.根据权利要求2所述的气电混合罩式炉，其特征在于：所述电发热丝（6）为高铬镍合金电发热丝。

10.根据权利要求2所述的气电混合罩式炉，其特征在于：所述罩式炉还包括有设置在所述加热罩（1）内壁上的陶瓷纤维保温模块，所述陶瓷纤维保温模块的内部设置有硅酸绝缘陶瓷（5）。