CN2465841Y - 蓄热式钢包烘烤装置 - Google Patents

Abstract

一种蓄热式钢包烘烤装置,包括钢包盖,特征为:还包括有四通换向阀、鼓风机、引风机和两个蓄热器,鼓风机与四通换向阀的进气端相连,引风机与出气端相连,钢包盖上设有一对蓄热式烧嘴,烧嘴与钢包盖之间为带有烟气孔的烧嘴砖,每个烧嘴周围环绕设置有一个风套,风套的一端与烧嘴砖上的烟气孔连通,另一端分别通过两个蓄热器与四通换向阀的两个换向端连通。本实用新型大幅度降低了排烟温度,燃料利用率高、钢包烘烤温度均匀、烘烤温度高、加热速度快。

Description

蓄热式钢包烘烤装置

本实用新型涉及一种钢包烘烤装置，特别是一种采用蓄热燃烧技术实现余热回收利用的钢包烘烤装置。

为了保证和提高铸造质量，要求采用钢水低温浇注，在现有技术条件下，实现低温浇注的唯一途径就是提高钢水包的烘烤温度，通过将钢水包烘烤到期望的温度水平，将浇注过程中包衬的蓄热损失降低到最低限度，从而最大限度地实现低温浇注。目前使用的钢包烘烤系统主要有三类结构形式，其一为敞开式结构，采用简单套筒式煤气烧嘴或各种形式油枪，将烧嘴或油枪插入接近包底的适当位置，或者放置在钢包上沿附近烘烤，这种结构在很多炼钢厂仍被大量使用，其平均烘烤温度一般只能达到800℃左右，烘烤温度不均匀，温差高达150℃左右烘烤时间一般在6小时，排烟温度高达1200℃以上，因而其燃料浪费和环境污染十分严重；另一种是半封闭式结构，它加装了钢包盖，采用高速或亚高速烧嘴，这种结构强化了钢包内的气流循环及搅拌，烘烤温度可以达到1000℃，温差100℃左右，烘烤时间4小时左右，但燃料浪费和环境污染仍很严重；还有一种是带有自身预热结构的封闭式结构，助燃用的空气经预热后进入燃烧装置，实现了一定的余热利用，采用这种结构后，能源利用率有了一定的提高，但排烟温度仍达700℃左右，而空气预热温度仅300℃～350℃，燃料的利用率在30％左右。可见，在钢包烘烤过程中，烘烤时间长、烘烤温度不高(一般在800℃～1000℃)，烘烤温度不均匀、温差大，燃料浪费多等是目前急需解决的问题。

本实用新型目的是提供一种蓄热式钢包烘烤装置，通过提供能源的利用率，达到节约燃料、缩短烘烤时间、提高烘烤温度等目的。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种蓄热式钢包烘烤装置，包括钢包盖、四通换向阀、鼓风机、引风机和两个蓄热器，所述鼓风机与四通换向阀的进气端相连，所述引风机与四通换向阀的出气端相连，所述钢包盖上设有一对蓄热式烧嘴，烧嘴与钢包盖之间为带有烟气孔的烧嘴砖，每个烧嘴周围环绕设置有一个风套，风套的一端与烧嘴砖上的烟气孔连通，另一端分别通过两个蓄热器与四通换向阀的两个换向端连通。

上述技术方案中，所述“四通换向阀”的连接结构是，当四通换向阀在一个位置时，进气端与一个换向端连通，出气端与另一个换向端连通，当四通换向阀换向时，进气端与另一个换向端连通，出气端与一个换向端连通，管路交换流向；其中，所述“进气端”在工作过程中，始终从鼓风机往四通换向阀进助燃空气，所述“出气端”在工作过程中从四通换向阀往引风机排出烟气，两个“换向端”则根据两套烧嘴和蓄热器的工作状态分别交替导通助燃空气和排出的烟气。所述“烧嘴砖上的烟气孔”是分布在烧嘴砖上的喷孔，与风套连通，在燃烧状态时，风套中的助燃空气通过烧嘴砖上的烟气孔喷入钢包中，起助燃作用，在蓄热状态时，钢包中的烟气通过烟气孔进入风套内，再经蓄热器后排出。

上述技术方案中，所述烧嘴砖上可以设有1个以上的烟气孔，但较佳效果的设置是，在烧嘴砖上沿周向分布有至少6个烟气孔。

为保证烧嘴的正常工作，所述烧嘴内包括有烧嘴冷却保护套，所述冷却保护套与水管或气管相连以实现水冷或气冷。

上述技术方案中，所述蓄热器中装有蓄热体，所述蓄热体可以是球形体、蜂窝体或多边形的填充料。

为便于控制助燃空气的流量，可以在所述鼓风机与四通换向阀的连通管路上设有空气流量控制阀，所述引风机与四通换向阀的连通管路上设有排烟量控制阀，引风机的出气端设有排气烟囱。

上述技术方案中，所述装置可以整体安装在台车上，台车由驱动机构驱动，以方便使用，整体的安装可以采用卧式或立式结构，适应不同工作场地的需要。

上述技术方案中，还可以设有自动控制机构，分别控制四通换向阀的换向操作和烧嘴中燃料进管的开闭；由自动控制机构控制四通换向阀的定时换向及两个烧嘴燃料进管的交替开闭，可以实现自动蓄热式燃烧，降低操作人员的劳动强度。

上述技术方案中，所用燃料既可以为燃油，也可以为燃气，当使用燃油时，所述烧嘴的油枪与压缩空气管连通；当使用燃气时，所述烧嘴的燃料管分别经过两个蓄热器。

本实用新型工作原理是：助燃空气从鼓风机进入，经过四通换向阀、一个蓄热器、风套、烧嘴进入钢包，钢包中燃烧产生的高温烟气在完成对钢包的加热后，经过另一个烧嘴喷口流过处于蓄热状态的另一个蓄热器，将蓄热器中的蓄热体加热至高温后，经四通换向阀和排气通道排出，此时处于燃烧状态的烧嘴的燃料管在开启状态，向烧嘴供应燃料，而处于蓄热状态的烧嘴的燃料管则处于关闭状态；到达一定的时间或设定的温度时，四通换向阀换向，同时原来开启的燃料管被关闭，原来关闭的燃料管被打开，两个烧嘴相互交换工作状态，此时，空气流过在上一过程中蓄积了热量的蓄热器，被蓄热器加热至高温后，经烧嘴喷口喷入钢包内，起到助燃作用，而高温烟气则从另一侧的烧嘴砖烟气孔中回收，经过另一个蓄热器，对其中的蓄热体加热后，成为低温烟气，经四通换向阀排出；如此两组烧嘴和蓄热器交替处于燃烧状态和蓄热状态，完成蓄热式加热过程。上述过程中，可以采用燃油或燃气，如果采用燃气，可以同时对煤气和空气进行加热，进一步提高加热效率。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、由于本实用新型采用蓄热式结构以回收余热，大幅度提高了空气预热温度，预热后的空气温度可达1000℃左右，从而改善了燃料燃烧过程，减少了燃料不完全燃烧的热损失，同时大幅度降低了排烟温度，经测试，排烟温度在200℃以下，燃料节约率可达50％以上。

2、由于本实用新型两个烧嘴交替工作，火焰刚性强、温度高，使钢包烘烤温度均匀、烘烤温度高、加热速度快。

3、本实用新型可以实现自动换向加热，可以根据现场情况，实现对钢包烘烤过程的自动控制。

附图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

附图2为图1的俯视图。

其中：[1]、钢包盖；[2]、风套；[3]、烧嘴；[4]、蓄热器；[5]、钢包；[6]、四通换向阀；[7]、空气流量控制阀；[8]、排烟量控制阀；[9]、鼓风机；[10]、引风机；[12]、台车；[14]、烟囱；[15]、烧嘴；[16]、蓄热器。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：参见附图1和图2所示，一种蓄热式钢包烘烤装置，包括钢包盖1，钢包盖1可以完全遮盖钢包5的敞口部，通常，钢包盖1的尺寸比钢包5的敞口略大，钢包盖1上设有一对带有燃料管和烧嘴冷却保护套的烧嘴3、15，所述冷却保护套与水管或气管相连以实现水冷或气冷，烧嘴3、15的外围包有风套2，整个装置采用卧式结构，底部为台车12，台车12上设有四通换向阀6、鼓风机9、引风机10和两个蓄热器4、16，蓄热器4、16中装有蓄热体，所述蓄热体可以是球形体、蜂窝体或多边形的填充料，所述鼓风机9与四通换向阀6的进气端相连，所述引风机10与四通换向阀6的出气端相连，所述两个烧嘴3、15上的风套2通过连接管分别与两个蓄热器4、16相连，两个蓄热器4、16的另一端经管道与四通换向阀6的两个换向端连通；上述鼓风机9与四通换向阀6的连通管路上设有空气流量控制阀7，所述引风机10与四通换向阀6的连通管路上设有排烟量控制阀8，引风机10的出气端设有排气烟囱14。

为方便操作，可以设有自动控制机构，分别控制四通换向阀6的换向操作和烧嘴3、15的燃料进管的开闭，四通换向阀6可以采用气缸驱动的换向机构。

该装置在使用时，烧嘴3在工作时，烟气经过烧嘴15外的风套2及与其连通的蓄热器16，与蓄热器16中的蓄热体进行热交换，然后经四通换向阀6由引风机10排出，排出的烟气温度在200℃以下；空气则由鼓风机9经四通换向阀6，在经过蓄热器4时与其中较热的蓄热体进行热交换，然后经过烧嘴3外的风套和烧嘴砖上的烟气孔喷入，起助燃作用，此时助燃空气被预热至1000℃左右。经过30秒～60秒以后，四通换向阀6换向，原来工作的烧嘴3排烟，原来排烟的烧嘴15工作，助燃空气和排烟通道互换，这样周而复始，实现蓄热式燃烧加热。

Claims (9)

1、一种蓄热式钢包烘烤装置，包括钢包盖[1]，其特征在于：还包括有四通换向阀[6]、鼓风机[9]、引风机[10]和两个蓄热器[4、16]，所述鼓风机[9]与四通换向阀[6]的进气端相连，所述引风机[10]与四通换向阀[6]的出气端相连，所述钢包盖[1]上设有一对蓄热式烧嘴[3、15]，烧嘴[3、15]与钢包盖之间为带有烟气孔的烧嘴砖，每个烧嘴周围环绕设置有一个风套[2]，风套[2]的一端与烧嘴砖上的烟气孔连通，另一端分别通过两个蓄热器[4、16]与四通换向阀[6]的两个换向端连通。

2、如权利要求1所述的钢包烘烤装置，其特征在于：所述烧嘴砖上周向分布有至少6个烟气孔。

3、如权利要求1所述的钢包烘烤装置，其特征在于：所述烧嘴[3、15]内包括有烧嘴冷却保护套，所述冷却保护套与水管或气管相连以实现水冷或气冷。

4、如权利要求1所述的钢包烘烤装置，其特征在于：所述蓄热器[4、16]中装有蓄热体，所述蓄热体可以是球形体、蜂窝体或多边形的填充料。

5、如权利要求1所述的钢包烘烤装置，其特征在于：所述鼓风机[9]与四通换向阀[6]的连通管路上设有空气流量控制阀[7]，所述引风机[10]与四通换向阀[6]的连通管路上设有排烟量控制阀[8]，引风机[10]的出气端设有排气烟囱[14]。

6、如权利要求1所述的钢包烘烤装置，其特征在于：所述装置可以整体安装在台车[12]上，采用卧式或立式结构。

7、如权利要求1所述的钢包烘烤装置，其特征在于：还可以设有自动控制机构，分别控制四通换向阀[6]的换向操作和烧嘴[3、15]中燃料进管的开闭。

8、如权利要求1所述的钢包烘烤装置，其特征在于：所用燃料为燃油，所述烧嘴[3、15]的油枪与压缩空气管连通。

9、如权利要求1所述的钢包烘烤装置，其特征在于：所用燃料为煤气，所述烧嘴[3、15]的燃料管分别经过两个蓄热器[4、16]。

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