CN207447336U - 蓄热射流式钢包烘烤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种蓄热射流式钢包烘烤装置，包括：烘烤装置本体、包盖、燃烧系统、蓄热系统；所述包盖覆盖在钢包顶部；所述蓄热系统为双通道蓄热体，所述双通道蓄热体设置在包盖内；所述双通道蓄热体包括若干个上下通道和若干个左右通道；所述上下通道为助燃空气通道；所述左右通道为烟气通道；双通道蓄热体的顶部设有助燃空气出口；助燃空气出口与燃气预热器的空气入口相接。本实用新型采用无换向阀技术和无引风机技术，可以省去引风机和换向阀，不仅能使助燃风机功率降低、蓄热体寿命增加、燃烧更充分、大量节能电能和燃气，而且设备维护工作简单，维护周期变长，从而有效提高能源利用效率，环保效益好、节能潜力巨大。

Description

蓄热射流式钢包烘烤装置

技术领域

本实用新型涉及一种钢包烘烤装置，具体涉及一种蓄热射流式钢包烘烤装置。

背景技术

蓄热燃烧技术通过换向阀的换向改变烟气流向，回收烟气余热对蓄热体蓄热，将燃烧介质预热到较高温度(800℃-1100℃)；因此，蓄热燃烧具有节能减排的效果，在钢铁、有色金属冶金、化工、动力、玻璃、陶瓷、耐火等行业中烘烤装置中被采用。

蓄热燃烧技术的主要设备为钢包烘烤器，而现有的钢包烘烤器多为由第一代套管式钢包烘烤器升级换代而来的产品-蓄热式钢包烘烤器，主要包括引风机、助燃风机、换向阀、燃料系统和蓄热系统等，其基本原理是配置两套燃烧装置，每套燃烧装置在烧嘴处设置陶瓷蜂窝蓄热体，由蓄热体吸收并蓄积燃烧后烟气中的热量。在两套燃烧装置交替工作的同时将蓄积的热量传递给燃气和助燃空气，从而达到减少燃气消耗，降低生产成本的目的。

但是蓄热式钢包烘烤器结构复杂，四通换向阀容易损坏，陶瓷蜂窝蓄热体的蜂窝孔容易被灰尘和炭颗粒堵塞；由于陶瓷的膨胀系数较低，反复的热胀冷缩使陶瓷体极易碎裂，导致燃气或空气通风不畅，影响生产及安全；而且由于蓄热体的蓄热过程是间断式的，对烟气中余热的吸收和利用并不彻底，还有大量的余热未被利用，导致燃气的节能效果不彻底。

因此，现有的蓄热式钢包烘烤器都存在耗电量和耗气量大、结构工艺复杂、换向阀寿命低、设备维护工作量大等问题，导致传统蓄热燃烧技术能源利用效率比较低。据统计，仅烘烤设备的耗能约占冶炼行业用能的15％-20％。

对比文件1：CN106363161A公开一种高效钢包烘烤装置，包括烘烤器本体、包盖、耐火层，烤器本体下端与包盖上端相接，包盖下端与耐火层相接，由圆锥体、混流腔、电子点火器、燃烧腔和稳燃器组成的烧嘴其下端置于耐火层的下端、上端置于烤器本体内上部，所述的烧嘴上端通过电动调节阀、电动调节阀与空气腔相连，空气腔下部装有空气换热器,所述的空气换热器一端与烟气进口连接，另一端与烟气出口，在包盖侧面设有空气进口，烧嘴上端设有与燃气换热器的出口相通的燃气入口，圆锥体置于烧嘴的燃气入口处，燃气换热器的入口通过燃气阀门和流量计与燃气管道相接，钢包烘烤装置还装有智能控制装置。

对比文件2：CN201735782U公开一种脉冲单蓄热烘烤装置，包括鼓风机、引风机、包盖、四通换向阀、蓄热式空气烧嘴、燃料烧嘴、点火烧嘴、燃料主管，其特征在于，鼓风机与引风机之间安装快切阀一；鼓风机与四通换向阀之间安装快切阀二；引风机与四通换向阀之间安装快切阀五；燃料烧嘴与燃料主管之间安装快切阀三、快切阀四。

上述对比文件1公开的钢包烘烤装置不存在蓄热功能，无蓄热体，无法实现燃烧之后烟气蓄热对空气进行预热以提高燃烧温度和燃烧效率的目的。对比文件2公开的蓄热烘烤装置采用的是最初的单体蓄热装置，借助了换向阀、鼓风机、引风机等设备，存在能耗较大，虽然可以回收部分余热，但设备较多，存在耗电耗能，且换向阀设备本身作为易损件之一就具有维护复杂，更换繁琐的缺点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种采用无换向阀技术和无引风机技术的蓄热射流式钢包烘烤装置，该装置包括助燃风机、燃烧系统和蓄热系统，省去引风机和换向阀，能使助燃风机功率降低，增加蓄热体寿命，燃烧更充分，节省大量电能和燃气，且能使设备维护工作简单，维护周期增加，从而能有效提高能源利用效率，具有很好的环保效益。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种蓄热射流式钢包烘烤装置，包括：

烘烤装置本体、包盖、燃烧系统、蓄热系统；所述包盖覆盖在钢包顶部；

所述包盖的底部设有烟气进口，包盖的侧面设有助燃空气入口；助燃空气入口通过管路与助燃风机连接；

所述蓄热系统为双通道蓄热体，所述双通道蓄热体设置在包盖内；所述双通道蓄热体包括若干个上下通道和若干个左右通道；所述上下通道为助燃空气通道；所述左右通道为烟气通道；

助燃空气入口与双通道蓄热体的助燃空气通道连通；烟气进口与烟气通道连通；

烘烤装置本体侧面设有燃气进管，烘烤装置本体内设有燃气换热器，所述燃气进管与燃气预热器的燃气入口相接；所述烘烤装置本体内还设有空气腔，所述空气腔为真空腔；

双通道蓄热体的顶部设有助燃空气出口；助燃空气出口与燃气预热器的空气入口相接。

进一步地，

所述燃烧系统包括：混流室、燃烧室及燃烧射流口；

所述燃烧室内设有电子点火器；所述混流室的顶部设有圆锥调径阀。

进一步地，

所述混流室的顶部还设有燃气调节阀；

所述燃气调节阀用于控制燃气的流量和燃气进入混流室的角度。

进一步地，

所述混流室还设有压缩空气射流管，所述压缩空气射流管外接压缩空气。

进一步地，

所述包盖的底部设置耐火层；耐火层上设有烟气通孔与包盖底部的烟气进口相通。

进一步地，

所述双通道蓄热体可以为长方体或者正方体。

进一步地，

所述双通道蓄热体为环状设置在烘烤装置内。

本实用新型的工作原理：

本实用新型通过助燃风机将空气从双通道蓄热体的底部引入，烟气从包盖底部通过管路双通道蓄热体的侧面引入；在双通道蓄热体内，烟气与助燃空气进行热交换，利用烟气将助燃空气进行预热；

混流室用来将预热后的助燃空气与燃气进行预热预混；混合后的气体进入燃烧室进行燃烧，火焰从燃烧射流口喷出；从双通道蓄热体出来的烟气经烟气排放口通过排放管道进行排放。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型在应用时，可以省去引风机和换向阀，不仅能使助燃风机功率降低、蓄热体寿命增加、燃烧更充分、大量节能电能和燃气，而且设备维护工作简单，维护周期变长，从而有效提高能源利用效率，环保效益好、节能潜力巨大。

2、无换向阀技术：由于本实用新型采用双通道蓄热体，助燃空气通过上下设置的通道，烟气通过左右设置的通道，助燃空气和烟气分别通过各自固有的通道，可以省去换向阀，实现无换向阀预热助燃空气。

3、无引风机技术：由于本实用新型，烟气进口(处于高温区和主火焰的外焰区)，烟气排出口(处于常温区)，利用两者温度差形成的压力变化，实现把烟气从进气口自动引入，然后通过双通道蓄热体从烟气排出口通过管路排出。

4、自吸式燃烧器技术：本实用新型利用真空空气腔，通过燃气流速的变化可实现自动吸入等比例空气，获得燃气的差压最小，燃烧器的效率最高，同时烟气的排出温度也能显著降至100℃以下，有利于来节约燃气。

5、本实用新型利用自吸式燃烧技术和双通道蓄热体，可以降低热气体的阻力，使助燃风机的功率显著降低，来进一步节约电能。

6、本实用新型在混流室接入压缩空气射流管，可以在自吸风压力不够的情况下，采用射流方式保证压力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例钢包烘烤装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例双通道蓄热体的结构示意图；

上述附图标记：

1、钢包；2、包盖；3、双通道蓄热体；3-1、上下通道(助燃空气通道)；3-2、左右通道(烟气通道)；4、燃烧射流口；5、烟气进口；6、助燃风机；7、烟气排放口；8、燃烧室；9、圆锥调径阀；10、混流室、11、电子点火器；12、燃气预热器；13、空气腔体；14、耐火层；15、助燃空气出口；16、燃气进口；17、燃气调节阀；18、压缩空气射流管；19、助燃空气入口；20、烘烤装置本体；21、空气腔。

A-烟气气流走向；B-空气气流走向；C-燃气气流走向。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对实用新型进一步说明，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1、2所示，本实用新型提供一种蓄热射流式钢包烘烤装置，包括：

烘烤装置本体20、包盖2、燃烧系统、蓄热系统；包盖2覆盖在钢包1顶部；

包盖2的底部设有烟气进口5，包盖2的侧面设有助燃空气入口19；助燃空气入口19通过管路与助燃风机6连接；

所述蓄热系统为双通道蓄热体3，双通道蓄热体3设置在包盖2内；双通道蓄热体3包括若干个上下通道3-1和若干个左右通道3-2；上下通道3-1为助燃空气通道；左右通道3-2为烟气通道；

助燃空气入口15与双通道蓄热体3的助燃空气通道3-1连通；烟气进口5与烟气通道3-2连通；

烘烤装置本体20侧面设有燃气进管16，烘烤装置本体20内设有燃气换热器12，燃气进管16与燃气预热器12的燃气入口相接；烘烤装置本体20内还设有空气腔21，空气腔21为真空腔；

双通道蓄热体3的顶部设有助燃空气出口15；助燃空气出口15与燃气预热器12的空气入口相接。

所述燃烧系统包括：混流室10、燃烧室8及燃烧射流口4；

燃烧室8内设有电子点火器11；混流室10的顶部设有圆锥调径阀9；

混流室9的顶部还设有燃气调节阀17；燃气调节阀17用于控制燃气的流量和燃气进入混流室的角度。

混流室10还设有压缩空气射流管18，压缩空气射流管18外接压缩空气。

包盖2的底部设置耐火层14；耐火层14上设有烟气通孔与包盖2底部的烟气进口5相通。

双通道蓄热体3可以为长方体或者正方体。

本实施例的双通道蓄热体3为环状设置在烘烤装置内，如附图1所示，环形围绕烘烤装置的燃烧系统设置。

本实施例提供的钢包烘烤装置能通过助燃风机6将空气从双通道蓄热体3的底部引入，烟气从包盖2底部通过管路从双通道蓄热体3的侧面引入；在双通道蓄热体3内，烟气与助燃空气进行热交换，利用烟气将助燃空气进行预热；

混流室10用来将预热后的助燃空气与燃气进行预热预混；混合后的气体进入燃烧室8进行燃烧，火焰从燃烧射流口4喷出；从双通道蓄热体3出来的烟气经烟气排放口7通过排放管道进行排放。

烟气、助燃空气及燃气气流的走向分别如附图中的A、B、C路线所示。

本实施例在应用时，可以省去引风机和换向阀，不仅能使助燃风机功率降低、蓄热体寿命增加、燃烧更充分、大量节能电能和燃气，而且设备维护工作简单，维护周期变长，从而有效提高能源利用效率，环保效益好、节能潜力巨大。

由于本实施例采用双通道蓄热体3，助燃空气通过上下设置的通道，烟气通过左右设置的通道，助燃空气和烟气分别通过各自固有的通道，可以省去换向阀，实现无换向阀预热助燃空气。

由于本实施例的烟气进口5(处于高温区和主火焰的外焰区)，烟气排出口7(处于常温区)，利用两者温度差形成的压力变化，实现把烟气从进气口自动引入，然后通过双通道蓄热体3从烟气排出口7通过管路排出。

本实施例利用真空的空气腔21，通过燃气流速的变化可实现自动吸入等比例空气，获得燃气的差压最小，使得燃烧系统的效率最高，同时烟气的排出温度也能显著降至100℃以下，有利于来节约燃气。

本实施例利用自吸式燃烧技术和双通道蓄热体3，可以降低热气体的阻力，使助燃风机的功率显著降低，来进一步节约电能。

本实施例还在混流室10接入压缩空气射流管18，可以在自吸风压力不够的话，采用射流方式保证压力。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.蓄热射流式钢包烘烤装置，其特征在于，包括：

烘烤装置本体、包盖、燃烧系统、蓄热系统；所述包盖覆盖在钢包顶部；

所述包盖的底部设有烟气进口，包盖的侧面设有助燃空气入口；助燃空气入口通过管路与助燃风机连接；

所述蓄热系统为双通道蓄热体，所述双通道蓄热体设置在包盖内；所述双通道蓄热体包括若干个上下通道和若干个左右通道；所述上下通道为助燃空气通道；所述左右通道为烟气通道；

助燃空气入口与双通道蓄热体的助燃空气通道连通；烟气进口与烟气通道连通；

烘烤装置本体侧面设有燃气进管，烘烤装置本体内设有燃气换热器，所述燃气进管与燃气预热器的燃气入口相接；所述烘烤装置本体内还设有空气腔，所述空气腔为真空腔；

双通道蓄热体的顶部设有助燃空气出口；助燃空气出口与燃气预热器的空气入口相接。

2.根据权利要求1所述的蓄热射流式钢包烘烤装置，其特征在于，

所述燃烧系统包括：混流室、燃烧室及燃烧射流口；

所述燃烧室内设有电子点火器；所述混流室的顶部设有圆锥调径阀。

3.根据权利要求2所述的蓄热射流式钢包烘烤装置，其特征在于，

所述混流室的顶部还设有燃气调节阀；

所述燃气调节阀用于控制燃气的流量和燃气进入混流室的角度。

4.根据权利要求2或3所述的蓄热射流式钢包烘烤装置，其特征在于，

所述混流室还设有压缩空气射流管，所述压缩空气射流管外接压缩空气。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的蓄热射流式钢包烘烤装置，其特征在于，

所述包盖的底部设置耐火层；耐火层上设有烟气通孔与包盖底部的烟气进口相通。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的蓄热射流式钢包烘烤装置，其特征在于，

所述双通道蓄热体可以为长方体或者正方体。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的蓄热射流式钢包烘烤装置，其特征在于，

所述双通道蓄热体为环状设置在烘烤装置内。