CN215809757U - 一种转炉炼钢合金料的烘烤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转炉炼钢合金料的烘烤装置，包括烟气发生单元、烘烤单元和合金仓；所述烟气发生单元包括烟气发生炉、点火烧嘴、煤气管道、长明火通道、鼓风机和鼓风支管；所述点火烧嘴与烟气发生炉连通；所述煤气管道一端与煤气气源连通，另一端与点火烧嘴连通；所述鼓风机通过鼓风支管与点火烧嘴连通；所述长明火通道一端与火源连接，另一端与点火烧嘴连通；所述烘烤单元包括加热烟气管、环管和辐射管烧嘴；所述加热烟气管一端与烟气发生炉连通，另一端与环管连通；所述环管上均匀设有若干个辐射管烧嘴；所述辐射管烧嘴穿过合金仓仓壁伸入到合金仓内。本实用新型具有结构简单，烘烤效率高等特点。

Description

一种转炉炼钢合金料的烘烤装置

技术领域

本实用新型涉及一种烘烤装置，尤其是一种转炉炼钢合金料的烘烤装置。

背景技术

在炼钢生产中的转炉冶炼后期，需要在钢水中加入各类合金料进行钢水成分调整，尤其是特种钢的生产，需要加入多种类、大批量的合金料来进行调整。如果加入未经烘烤过的合金料，一方面会因冷料加入造成整炉钢水温度下降，从而影响后继工序，另一方面因冷料中包含水分，会导致结构钢出现氢脆化，因此合金料在加入前，必须进行烘烤，升温并去除水分。目前普遍的合金烘烤方式为：直接火焰烘烤或者是将煤炭燃烧的烟气直接接入合金仓进行烘烤的方式。上述两种方式都存在种种弊端，直接的火焰烘烤会造成合金材料的板结和粉末化，造成合金内部结构被破坏。简单的烟气烘烤并不能及时精确的控制烟气的进入量，以及不能精确控制烟气的温度，当烟气温度过高，很有可能造成烟气离开合金仓时，依然保存着较高的热量，这样将造成热能的浪费；以及烟气温度过低也有可能造成烘烤效率低，合金中残存水分等问题。

常规手段中将烟气直接通入合金仓的手段，烟气热能的利用率低，烟气管道的热能白白在空气中浪费了，并没有传递给合金仓用来提高合金的问题，加速水分蒸发。

另外烟气在产生时通常采用常规的烟气炉将高热值气体点燃，这部分热能气体产生的热量被带到合金仓进行合金烘烤，但是高热值气体在燃烧时，目前需要工人监管燃烧情况，工人的工作量大，工作时间长，烟气炉的烟气生产危险性大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种烘烤效率高且烘烤均匀的转炉炼钢合金料的烘烤装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种转炉炼钢合金料的烘烤装置，包括烟气发生单元、烘烤单元和合金仓；所述烟气发生单元包括烟气发生炉、点火烧嘴、煤气管道、长明火通道、鼓风机和鼓风支管；所述点火烧嘴与烟气发生炉连通；所述煤气管道一端与煤气气源连通，另一端与点火烧嘴连通；所述鼓风机通过鼓风支管与点火烧嘴连通；所述长明火通道一端与火源连接，另一端与点火烧嘴连通；所述烘烤单元包括加热烟气管、环管和辐射管烧嘴；所述加热烟气管一端与烟气发生炉连通，另一端与环管连通；所述环管上均匀设有若干个辐射管烧嘴；所述辐射管烧嘴穿过合金仓仓壁伸入到合金仓内。

上述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，还包括加热烟气支管；所述合金仓为若干个；所述加热烟气支管的数量与合金仓数量对应；每个所述加热烟气支管的一端对应连通一个合金仓，另一端连通到加热烟气管上；每个所述加热烟气支管上均设有烟气支管蝶阀。

上述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，还包括控制组件，所述控制组件包括火焰检测传感器、压力传感器和烟道温度传感器；所述火焰检测传感器设置在点火烧嘴内部；所述压力传感器设置在煤气管道内；所述烟道温度传感器设置在加热烟气管内。

上述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，还包括煤气蝶阀和煤气流量计；所述煤气蝶阀设置在煤气管道上，所述煤气流量计设置在煤气管道内。

上述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，所述烟气发生单元还包括氮气管路，所述氮气管路一端与氮气气源连通，另一端与烟气发生炉连通；所述氮气管路上设有氮气球阀。

上述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，还设有鼓风管路，所述鼓风管路一端与鼓风机连通，另一端与烟气发生炉连通；所述鼓风管路上设有掺冷空气蝶阀；所述鼓风支管与鼓风管路连通。

上述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，还设有空气管路，所述空气管路一端与鼓风管路连通，另一端连通在点火烧嘴和烟气发生炉之间的连通管路上；所述空气管路上设有烧嘴空气蝶阀。

上述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，所述控制组件还包括CPU和合金温度传感器；所述合金温度传感器设置在合金仓顶部；所述合金温度传感器的信号输出端与CPU的信号输入端连接；所述烧嘴空气蝶阀的信号输入端与CPU的信号输出端连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型采用烟气发生单元来制备烟气，产生的烟气通过烘烤单元进入合金仓对合金进行烘烤；自制产生的烟气可以源源不断的提供烟气给烘烤单元，使得烘烤效率高。本实用新型中所述环管设置在合金仓的下部，可以将一部分的热能通过辐射的形式，传递给合金仓，使得合金仓可以实现更加在快速的升温，使得烟气烘烤过程更加高效。本实用新型中所述辐射管烧嘴采用若干个，并均匀伸入合金仓下部的方式实现烟气的进入没这种方式能够显著提高烟气输入的均匀程度，使得烟气通过合金的时候，能够充分无死角的将合金中的水分烘干。本实用新型具有结构简单，烘烤效率高等特点。

本实用新型中烘烤单元可以通过烟气支管蝶阀的开闭，控制烟气是否通向合金仓，以便于及时根据合金仓数量，调整烟气的流向，实现一台烟气发生单元可供一个合金仓或几个合金仓使用的调整，使得烘烤效率更高。

本实用新型中合金温度传感器可以检测烟气离开合金仓的温度，并将检测结果传输到CPU，CPU对温度数据进行分析，并控制烧嘴空气蝶阀的开度，及时修改气体的点燃，减少高温烟气的热量浪费。

本实用新型所述烟气发生单元中采用氮气在烟气发生炉燃烧初始时将烟气发生炉内部的其他气体排除干净，消灭安全隐患，提高初始燃烧时的点火效率。

另外本实用新型中采用鼓风机鼓进空气到烟气发生炉，控制燃烧后气体的热量，并通过鼓风机使得烟气有较大的动能，流向合金仓方向。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的正面结构示意图；

图2是本实用新型的俯视结构示意图；

图3是本实用新型电原理示意图。

图中各符号表示为：1、烟气发生单元；11、烟气发生炉；12、点火组件；121、点火烧嘴；122、烧嘴空气蝶阀；123、煤气管道；124、煤气快切阀；125、煤气蝶阀；13、氮气组件；131、氮气管路；132、氮气球阀；133、三联体；14、长明火组件；141、长明火通道；142、长明火调节阀；15、鼓风组件；151、鼓风机；152、鼓风管路；153、掺冷空气蝶阀；154、鼓风支路；155、空气管路；2、烘烤单元；21、加热烟气管路；22、加热烟气支管；23、烟气支管蝶阀；24、环管；25、辐射管烧嘴；3、合金仓；41、合金温度传感器；42、煤气流量计；43、压力传感器；44、火焰检测传感器；45、烟道温度传感器；5、CPU；J1、第一继电器；J1-1、第一继电器常开控制触点；T1、第一三极管；J2、第二继电器；J2-1、第二继电器常开控制触点；T2、第二三极管；J3、第三继电器；J3-1、第三继电器常开控制触点；T3、第三三极管；J4、第四继电器； J4-1、第四继电器常开控制触点；T4、第四三极管；J5、第五继电器；J5-1、第五继电器常开控制触点；T5、第五三极管；J6、第六继电器；J6-1、第六继电器常开控制触点；T6、第六三极管。

具体实施方式

参看图1和图2，为本实用新型的一种实施例。本实用新型包括烟气发生单元1、烘烤单元2、合金仓3和控制组件；所述烟气发生单元1的烟气输出端与烘烤单元2的烟气输入端连接；所述烘烤单元2的输出端与合金仓3连接；所述合金仓3为个，在日常使用时，可以根据需要启用不同数量的合金仓3进行工作。

参看图1和图2，本实用新型中所述烟气发生单元1包括烟气发生炉11、点火组件12、长明火组件14和鼓风组件15；所述点火组件12包括煤气管道123 和点火烧嘴121；所述长明火组件14包括长明火通道141；所述鼓风组件15包括鼓风机151、鼓风机管道152、掺冷空气蝶阀153、鼓风支路154和空气管路 155；所述点火烧嘴121与烟气发生炉11连通；所述煤气管道123一端与煤气气源连通，另一端与点火烧嘴121连通；所述鼓风管路152一端与鼓风机151 连通，另一端与烟气发生炉11连通；所述掺冷空气蝶阀153设置在鼓风管路152上，用于控制燃烧后的烟气流速以及控制烟气温度。所述鼓风支路154一端与鼓风管路152连通，另一端与点火烧嘴121连通，用于点火；所述控制管路155 一端与鼓风管路152连通，另一端与点火烧嘴121和烟气发生炉11之间的管路连通，用于增强燃烧过程中的空气量，使得燃烧效果更好。所述鼓风机151通过鼓风机管道152与点火烧嘴121连通；所述长明火通道141一端与火源连接，另一端与点火烧嘴121连通。采用上述结构：所述煤气自煤气管道123、长明火自长明火管道、空气在鼓风机151的作用下经鼓风支管154和空气管路155均来到点火烧嘴121内部和烟气发生炉11内部，在烟气发生炉11内发生燃烧反应，产生带有热能的烟气，在空气动能的驱动下，烟气离开烟气发生炉11。

参看图1和图2，本实用新型中所述烟气发生单元1还包括氮气组件13；所述氮气组件13包括氮气管路131，所述氮气管路131一端与氮气气源连通，另一端与烟气发生炉11连通；所述氮气管路131上设有三联体133和氮气球阀 132。采用上述结构：所述氮气在烟气发生炉11没有煤气通入时，需要利用氮气将烟气发生炉11中的其他气体去除干净。其中，采用氮气球阀132可以控制氮气的进入与否。所述三联体133由分水滤气器、减压阀、油雾器组成。其中，分水滤气器可以通过滤芯将空气中水分过滤。减压阀通过弹性元件来调整出口压力。油雾器将油变成油雾添加在压缩空气中，作为气动元件的润滑。

参看图1和图2，本实用新型中所述烘烤单元2包括加热烟气管路21、加热烟气支管22、环管24和辐射管烧嘴25；所述加热烟气管路21一端与烟气发生单元1连通，另一端经加热烟气支管22后与环管24连通；所述环管24套接在合金仓3中下部，所述环管24上均匀设有若干个辐射管烧嘴25；所述辐射管烧嘴25穿过合金仓3仓壁伸入到合金仓3内；所述加热烟气支管22上设有烟气支管蝶阀23。采用上述结构，当烟气离开烟气发生炉11后，所述烟气进入加热烟气管路21，之后经加热烟气支管22进入一个合金仓3外部的环管24内，所述烟气通过环管24将一部分热能通过辐射的形式传递到合金仓3，之后烟气经环管24上的辐射管烧嘴25进入合金仓3内部，自合金仓3的下部，自下而上流经整个合金仓3，将合金仓3内的合金水分充分烤干。

参看图1和图2，本实用新型中所述长明火组件14还包括长明火调节阀142；所述长明火调节阀142设置在长明火通道141上，用于控制长明火通入点火烧嘴121与否及进出量。

参看图1和图2，本实用新型中所述烘烤单元2还包括烟气支管蝶阀23；所述烟气支管蝶阀23设置在加热烟气支管22上，因合金仓3设有多个，采用与加热烟气支管22配套的烟气支管蝶阀23，当合金仓3使用时，即控制相应的烟气支管蝶阀23开启。

参看图1、图2和图3，本实用新型中所述控制组件包括CPU5、烧嘴空气蝶阀122、合金温度传感器41、火焰检测传感器44、压力传感器43、烟道温度传感器45、煤气蝶阀125、煤气流量计42、第一继电器J1、第一继电器常开控制触点J1-1、第一三极管T1、第二继电器J2、第二继电器常开控制触点J2-1、第二三极管T2、第三继电器J3、第三继电器常开控制触点J3-1、第三三极管 T3、第四继电器J4、第四继电器常开控制触点J4-1、第四三极管T4、第五继电器J5、第五继电器常开控制触点J5-1、第五三极管T5、第六继电器J6、第六继电器常开控制触点J6-1和第六三极管T6。所述火焰检测传感器44设置在点火烧嘴121内部；所述压力传感器43设置在煤气管道123内；所述烟道温度传感器45设置在加热烟气管内。所述合金温度传感器41设置在合金仓3顶部；所述烧嘴空气蝶阀122设置在点火烧嘴121上；所述煤气蝶阀125设置在煤气管道123上，所述煤气流量计42设置在煤气管道123内。所述合金温度传感器 41的信号输出端与CPU5的P1.0接口连接，所述烟道温度传感器45的信号输出端与CPU5的P1.1接口连接，所述煤气流量计42与CPU5的P1.2接口连接，所述压力传感器43与CPU5的P1.3接口连接，所述火焰检测传感器44与CPU5的 P1.4接口连接；所述CPU5的P2.0接口与第一三极管T1的基极连接，所述第一三极管T1的发射极接地，集电极经第一继电器J1后与电源连接，所述第一继电器的常开控制触点J1-1一端接地，另一端经烧嘴空气蝶阀122后接地；所述 CPU5的P2.1接口与第二三极管T2的基极连接，所述第二三极管T2的发射极接地，集电极经第二继电器J2后与电源连接，所述第二继电器的常开控制触点J2-1 一端接地，另一端经煤气蝶阀125后接地；所述CPU5的P2.2接口与第三三极管T3的基极连接，所述第三三极管T3的发射极接地，集电极经第三继电器J3 后与电源连接，所述第三继电器的常开控制触点J3-1一端接地，另一端经氮气球阀132后接地；所述CPU5的P2.3接口与第四三极管T4的基极连接，所述第四三极管T4的发射极接地，集电极经第四继电器J4后与电源连接，所述第四继电器的常开控制触点J4-1一端接地，另一端经长明火调节阀142后接地；所述CPU5的P2.4接口与第五三极管T5的基极连接，所述第五三极管T5的发射极接地，集电极经第五继电器J5后与电源连接，所述第五继电器的常开控制触点J5-1一端接地，另一端经掺冷空气蝶阀153后接地；所述CPU5的P2.5接口与第六三极管T6的基极连接，所述第六三极管T6的发射极接地，集电极经第六继电器J6后与电源连接，所述第六继电器的常开控制触点J6-1一端接地，另一端经烟气支管蝶阀23后接地。所述CPU5的P2.6接口与烟气支管蝶阀23 的信号输入端连接；所述P2.7接口与掺冷空气蝶阀153的信号输入端连接；所述P3.0接口与长明火调节阀142的信号输入端连接；所述P3.1接口与煤气蝶阀125的信号输入端连接；所述P3.2接口与烧嘴空气蝶阀122的信号输入端连接。P2.6-P3.2接口是CPU5的输出端直接与阀门的信号输入端连接，据此控制阀门开度。采用上述结构，当合金温度传感器41的温度数据超过设定值时，控制煤气蝶阀125的开度减小，使得煤气的进入量减少，并同时控制长明火调节阀142的阀门开度减小，减少燃烧量，减少能源消耗，防止能源浪费。当压力传感器43检测到煤气管道123内的煤气过少量太大时，控制煤气蝶阀125关闭，防止高热值气体过少，造成系统干烧，危及转炉炼钢合金料的烘烤装置的安全。煤气流量计42也是检测煤气管道123内煤气含量的另一指标，采用压力传感器 43和煤气流量计42双重保险，防止因为其中一个损坏而造成检测失误，从而危及系统安全。当烟气温度传感器45检测到烟气离开时的温度过低时，CPU5将控制煤气蝶阀125的开度增大，使得煤气的进入量增多，并同时控制长明火调节阀142的阀门开度增大，使得燃烧更加充分，同时控制烧嘴空气蝶阀122增大，使得助燃空气增多，燃烧效果更好。掺冷空气蝶阀153的开度减小，减少空气的进入量，减少空气的参入量，适当降低煤气流速，使得煤气温度明显提升。当火焰检测传感器44检测到火焰消失，立即启动，将煤气蝶阀125、长明火调节阀142全部关闭，防止产生安全事故，并通知工人进行检修。

本实用新型还设置有煤气快切阀124，所述煤气快切阀124设置在煤气蝶阀 125到点火烧嘴121之间的煤气管道123上。所述煤气快切阀124在意外事故产生时，使得工人快速切断煤气与点火烧嘴121之间的通道。

本实用新型的工作过程为：工人决定启用合金仓3的数量，CPU5控制启动相应的烟气支管蝶阀23工作。所述烟气发生单元1工作，所述煤气自煤气管道 123、长明火自长明火管道、空气在鼓风机151的作用下经鼓风机管道152均来到点火烧嘴121内部，在烟气发生炉11内发生燃烧反应，产生带有热能的烟气，在空气动能的驱动下，烟气离开烟气发生炉11。所述烟气进入加热烟气管路21，之后经加热烟气支管22进入一个合金仓3外部的环管24内，所述烟气通过环管24将一部分热能通过辐射的形式传递到合金仓3，之后烟气经环管24上的辐射管烧嘴25进入合金仓3内部，自合金仓3的下部，自下而上流经整个合金仓 3，将合金仓3内的合金水分充分烤干。

在上述过程中，控制组件也进行了监控，使得系统能够安全稳定低耗能的工作。当合金温度传感器41的温度数据超过设定值时，控制煤气蝶阀125的开度减小，使得煤气的进入量减少，并同时控制长明火调节阀142的阀门开度减小。当压力传感器43检测到煤气管道123内的煤气过少时，控制煤气蝶阀125 关闭；煤气流量计42检测不到数值时，控制煤气蝶阀125关闭。

当烟气温度传感器检测到烟气离开时的温度过低时，CPU5将控制煤气蝶阀 125的开度增大，使得煤气的进入量增多，并同时控制长明火调节阀142的阀门开度增大，使得燃烧更加充分，同时控制烧嘴空气蝶阀122增大，增大空气进入量促进燃烧，掺冷空气蝶阀153的开度减小，减少空气的进入量，牺牲一部分流速，使得煤气温度明显提升。当火焰检测传感器44检测到火焰消失，立即启动，将煤气蝶阀125、长明火调节阀142全部关闭，防止产生安全事故，并通知工人进行检修。

Claims (8)

1.一种转炉炼钢合金料的烘烤装置，其特征在于：包括烟气发生单元(1)、烘烤单元(2)和合金仓(3)；所述烟气发生单元(1)包括烟气发生炉(11)、点火烧嘴(121)、煤气管道(123)、长明火通道(141)、鼓风机(151)和鼓风支管(154)；所述点火烧嘴(121)与烟气发生炉(11)连通；所述煤气管道(123)一端与煤气气源连通，另一端与点火烧嘴(121)连通；所述鼓风机(151)通过鼓风支管(154)与点火烧嘴(121)连通；所述长明火通道(141)一端与火源连接，另一端与点火烧嘴(121)连通；所述烘烤单元(2)包括加热烟气管(21)、环管(24)和辐射管烧嘴(25)；所述加热烟气管(21)一端与烟气发生炉(11)连通，另一端与环管(24)连通；所述环管(24)上均匀设有若干个辐射管烧嘴(25)；所述辐射管烧嘴(25)穿过合金仓(3)仓壁伸入到合金仓(3)内。

2.根据权利要求1所述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，其特征在于：还包括加热烟气支管(22)；所述合金仓(3)为若干个；所述加热烟气支管(22)的数量与合金仓(3)数量对应；每个所述加热烟气支管(22)的一端对应连通一个合金仓(3)，另一端连通到加热烟气管(21)上；每个所述加热烟气支管(22)上均设有烟气支管蝶阀(23)。

3.根据权利要求1中所述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，其特征在于：还包括控制组件，所述控制组件包括火焰检测传感器(44)、压力传感器(43)和烟道温度传感器(46)；所述火焰检测传感器(44)设置在点火烧嘴(121)内部；所述压力传感器(43)设置在煤气管道(123)内；所述烟道温度传感器(46)设置在加热烟气管(21)内。

4.根据权利要求1所述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，其特征在于：还包括煤气蝶阀(125)和煤气流量计(42)；所述煤气蝶阀(125)设置在煤气管道(123)上，所述煤气流量计(42)设置在煤气管道(123)内。

5.根据权利要求1所述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，其特征在于：所述烟气发生单元(1)还包括氮气管路(131)，所述氮气管路(131)一端与氮气气源连通，另一端与烟气发生炉(11)连通；所述氮气管路(131)上设有氮气球阀(132)。

6.根据权利要求3所述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，其特征在于：还设有鼓风管路(152)，所述鼓风管路(152)一端与鼓风机(151)连通，另一端与烟气发生炉(11)连通；所述鼓风管路(152)上设有掺冷空气蝶阀(153)；所述鼓风支管(154)与鼓风管路(152)连通。

7.根据权利要求6所述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，其特征在于：还设有空气管路(155)，所述空气管路(155)一端与鼓风管路(152)连通，另一端连通在点火烧嘴(121)和烟气发生炉(11)之间的连通管路上；所述空气管路(155)上设有烧嘴空气蝶阀(122)。

8.根据权利要求7所述的转炉炼钢合金料的烘烤装置，其特征在于：所述控制组件还包括CPU(5)和合金温度传感器(41)；所述合金温度传感器(41)设置在合金仓(3)顶部；所述合金温度传感器(41)的信号输出端与CPU(5)的信号输入端连接；所述烧嘴空气蝶阀(122)的信号输入端与CPU(5)的信号输出端连接。

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