鋼包保溫烘烤裝置的製作方法

2023-06-10 14:16:51 1

專利名稱：鋼包保溫烘烤裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於煉鋼生產中的鋼包烘烤裝置，具體指一種鋼包保溫烘烤裝置。
背景技術：
在煉鋼生產中，為避免鋼水與冷鋼包接觸，減少鋼水對耐火材料的熱衝擊，提高包襯的壽命，要求倒入鋼水之前對鋼包進行烘烤。鋼包烘烤時，烘烤溫度和烘烤時間是影響鋼包包襯的壽命的兩大因素:若鋼包烘烤時間過短，烘烤後鋼包溫度低於要求，會使鋼水溫度下降，嚴重時包底還會導致結殼；若鋼包烘烤時間過長，不僅影響鋼包的周轉效率，影響正常生產，而且能耗增多，提高了烘烤成本。在鋼包烘烤裝置的發展過程中，從三個方面對提高鋼包烘烤的效率和質量進行了改進:(一 )鋼包加蓋，早期的鋼包烘烤是不加蓋的，燃料燃燒產生的高溫煙氣全部通過包口逸散到環境中，不僅造成了大量能源的浪費，而且嚴重汙染了周圍環境。因此通過給鋼包加蓋的方式來增強爐內輻射、提高烘烤效率，但是並不能解決高溫煙氣餘熱浪費和車間放散汙染環境的問題；( 二)燒嘴的改進，鋼包烘烤燒嘴經歷了從僅用一支煤氣管至使用普通燒嘴、高速燒嘴、熱風燒嘴、自身預熱式燒嘴、蓄熱式燒嘴等改進，目前較先進的烤包技術中所應用的燒嘴主要有以下三種:(1)自身預熱燒嘴:其特點是燒嘴和換熱器有機結合在一起，燃燒產生的高溫煙氣與助燃空氣進行熱交換，提高空、煤氣溫度，達到高溫煙氣餘熱回收的目的。公開號為CN201519762U的中國專利申請公開了一種《熱管式鋼包烘烤裝置》，其採用熱管換熱器預熱空、煤氣來提高燃燒`溫度和燃燒效率，但鋼包沿溢氣損失和車間汙染問題無法解決。(2)高速(亞高速)燒嘴:其特點是燒嘴與預燃室結構相配合，使燒嘴在預燃室內進行部分燃燒，燃燒產物溫膨脹加速噴出，滿足工藝要求。公開號為CN201419240Y的中國專利申請公開了一種《適用於多種工業燃氣做燃料的鋼包烘烤器》，其採用高速燒嘴結構來提高火焰長度，但其並沒有對高溫煙氣餘熱進行回收，雖然火焰衝擊強度高，但熱效率低。
(3)蓄熱式燒嘴:其由成對燒嘴及蓄熱體組成，其中一個燒嘴和蓄熱體供熱時，助燃空氣被蓄熱體預熱，另一對燒嘴和蓄熱體排煙並儲存熱量，可最大限度回收煙氣餘熱。公開號為CN101298098B的中國專利《蓄熱式鋼包烘烤器》、公開號為CN201841254U的中國專利《一種蓄熱式鋼包烘烤器》、公開號為CN2465841Y的中國專利《蓄熱式鋼包烘烤裝置》中的技術方案都是採用蓄熱式結構來提高高溫煙氣的利用水平，但仍然局限於燒嘴改進，無法解決煙氣沿鋼包包沿外溢的問題。(三)餘熱利用，中國專利200920144872X《一種鋼包串聯烘烤裝置》公開了一種將烘烤鋼包剩餘的廢氣來烘烤其他鋼包的裝置，但是其需要幾個鋼包串聯起來，加大了鋼包烘烤的組織工作難度，且其煙氣直接排放到車間內，依然無法解決鋼包外殼散熱損失大和造成車間汙染的問題。公開號為CN1064037A的專利《冶金鋼包烘烤工藝》中採用兩級烘烤將烘烤鋼包剩餘的廢氣來預烘烤其他鋼包，由於只採用鋼包內側加熱，烘烤效率有待提高，其也無法解決鋼包外殼散熱損失大和造成車間汙染的問題。由此可見，由於現場生產中保溫包蓋與鋼包之間不可避免地留有一定距離，部分高溫煙氣從此縫隙溢散到環境中，目前並沒有對這部分煙氣加以利用和處理的技術，大量溢散的高溫煙氣不僅降低了經換熱器(蓄熱體)排出的煙氣量，影響換熱效果，而且造成了廠房內的氣體汙染。此外，鋼包烘烤過程中，包殼外表面通過輻射及對流向外界環境散失熱量，如果能夠提高外界環境溫度，也能夠達到降低散熱量、提高烘烤熱效率的目的。本實用新型就利用沿包沿逸散的部分高溫煙氣提高包殼外環境溫度的方法來達到極限回收餘熱、提高烘烤效率的目的。
發明內容本實用新型的目的就是要克服現有鋼包烘烤裝置存在的缺陷，提供一種利用從鋼包沿逸散的部分高溫煙氣提高鋼包殼外環境溫度的裝置來達到極限回收餘熱、提高烘烤效率的目，同時減少逸散高溫煙氣對環境汙染的鋼包保溫烘烤裝置。為實現上述目的，本實用新型所設計的鋼包保溫烘烤裝置，包括用於容納待烘烤鋼包的保溫包，其特殊之處在於:所述保溫包頂部設置有保溫包蓋，所述保溫包蓋上設置有加熱燒嘴；所述保溫包底部設置有排煙管，所述排煙管通過抽風機與煙 相連；所述保溫包蓋底面與鋼包上沿之間設置有煙氣縫隙，所述保溫包蓋側壁與保溫包外壁之間設置有空氣縫隙；所述保溫包內壁與鋼包外壁之間設置有夾層空間，所述保溫包底部與鋼包底部之間設置有與排煙管相通的煙氣流道。進一步地，所述保溫包內壁上設置有測溫熱電偶，所述排煙管上設置有氣流調節閥。這樣，可根據測溫熱電偶顯示的溫度，利用氣流調節閥調整抽風機的開度，控制冷空氣的進氣量。進一步地，所述保溫包底部設置有用於擱置鋼包的底座，所述底座由若干重質耐火澆注料扇形預製塊沿圓周 方向間隔分布組成，相鄰扇形預製塊之間形成與排煙管相通的煙氣流道。這樣，從鋼包逸散出的煙氣通過煙氣通道排入排煙管。進一步地，所述扇形預製塊沿圓周方向均勻間隔分布有三塊。進一步地，所述保溫包蓋由包蓋鋼板、澆築在包蓋鋼板內側的包蓋耐材、以及焊接在包蓋鋼板外周的翻邊裙板組成，所述翻邊裙板的垂直邊與保溫包外壁之間形成空氣縫隙。這樣可以減少從保溫包與保溫包蓋之間溢散的高溫煙氣。進一步地，所述保溫包由鋼結構的桶狀外殼和澆築在桶狀外殼內側的保溫耐材組成。這樣，可以在加熱鋼包時蓄積熱量，節約能源。進一步地，所述煙氣縫隙的間距為90 110mm，所述空氣縫隙的間距為9(Tll0mm ；所述夾層空間的間距為285 315mm，所述煙氣流道的高度為28(T320mm。本實用新型的原理為:由於保溫包蓋與鋼包包沿之間不可避免地存在一定的縫隙，部分高溫煙氣經此縫隙直接排入到周圍環境中造成能源浪費和環境汙染，本設計使用抽風機將這部分煙氣抽吸到鋼包和保溫包之間的夾層空間中加熱鋼包外壁後再經煙囪排至室外。為了控制鋼包外壁溫度，本設計利用測溫熱電偶監測進入到鋼包和保溫包之間夾層空間的煙氣溫度，當煙氣溫度過高時，通過加大排煙管上氣流調節閥的開度以提高夾層內的抽力，從而增大從空氣間隙吸入的冷空氣量，這些冷空氣對煙氣進行稀釋冷卻到預定溫度；當煙氣溫度過低時，減小調節閥開度以降低夾層內的抽力，降低從周邊環境吸入的冷空氣量，煙氣溫度隨之提高。本實用新型的優點在於:所設計的鋼包保溫烘烤裝置將鋼包與保溫包蓋之間溢散的高溫煙氣利用起來加熱鋼包外壁，起到了內、外雙側同時烘烤的作用，提高了烘烤熱效率，縮短了烘烤時間；同時，保溫包和高溫煙氣也起到了保溫作用，烘烤速度仍然高於常規烘烤裝置；而保溫包中的保溫耐材在鋼包烘烤過程中可將沿鋼包包沿溢出的高溫煙氣中一部分熱量積蓄起來，前一個鋼包烘烤完畢後，保溫包的保溫耐材具有一定溫度，當下一個鋼包調運到保溫包內烘烤時，保溫耐材積蓄的熱量可以對鋼包外壁進行加熱、保溫，烘烤時間比常規烘烤裝置縮短。高溫煙氣經與普通空氣稀釋後被排煙風機抽到煙 排出車間外，避免對車間環境造成汙染。本實用新型將鋼包與保溫包蓋之間溢散的高溫煙氣利用起來，大大縮短了單個鋼包烘烤加熱時間，提高了熱效率，節約了能源，同時減少了鋼包與保溫包蓋之間溢散的高溫煙氣對車間環境的汙染。

圖1為一種鋼包保溫烘烤裝置結構示意圖。圖2為圖1所示鋼包保溫烘烤裝置中底座的結構示意圖。圖3為圖2所不底座的俯視結構不意圖。圖中各部件標號如下:鋼包1、保溫包2(其中:桶狀外殼2.1、保溫耐材2.2)、保溫包蓋3 (其中:包蓋鋼板3.1、包蓋耐材3.2、翻邊裙板3.3)、加熱燒嘴4、測溫熱電偶5、排煙管6、氣流調節閥7、抽風機8、煙囪9、底座10、扇形預製塊10.1、空氣縫隙11、夾層空間12、煙氣流道13、煙氣縫隙14。·具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。如圖f 3所示的鋼包保溫烘烤裝置，包括用於容納待烘烤鋼包I的保溫包2，保溫包2由鋼結構的桶狀外殼2.1和澆築在桶狀外殼2.1內側的保溫耐材2.2組成。保溫包2頂部設置有保溫包蓋3，保溫包蓋3由包蓋鋼板3.1、澆築在包蓋鋼板3.1內側的包蓋耐材3.2、以及焊接在包蓋鋼板3.1外周的翻邊裙板3.3組成，翻邊裙板3.3的厚度為6mm。保溫包蓋3上設置有加熱燒嘴4 ;保溫包蓋3底面與鋼包I上沿之間有煙氣縫隙14，煙氣縫隙14的間距為9(Tll0mm ;保溫包蓋3外周的翻邊裙板3.3與保溫包2外壁之間有空氣縫隙11，空氣縫隙11的間距為9(Tll0mm ;保溫包2內壁與鋼包I外壁之間有夾層空間12，夾層空間12的間距為285 315mm ；保溫包2底部設置有用於擱置鋼包I的底座10,底座10由三塊重質耐火燒注料扇形預製塊10.1沿圓周方向間隔分布組成，相鄰扇形預製塊10.1之間形成高度為28(T320mm的煙氣流道13，煙氣流道13通過排煙管6與抽風機8以及煙 9相連。排煙管6上設置有氣流調節閥7，保溫包2內壁上設置有測溫熱電偶5。本實用新型工作時，首先將鋼包I放置到保溫包2的底座10上，並使鋼包I和保溫包2的垂直中心線在同一直線上，點燃加熱燒嘴4後將保溫包蓋3移動到固定烘烤位置上，調整空、煤氣流量使加熱燒嘴4在正常工況下燃燒。打開氣流調節閥7和抽風機8，觀察測溫熱電偶5顯示的溫度並調整氣流調節閥7開度使測溫熱電偶5顯示溫度保持在20(T300°C，將鋼包I烘烤到目標溫度後，關閉抽風機8，把保溫包蓋3移動到停止工位上，將烘烤後的鋼包I吊走使用。由於所設計的鋼包保溫烘烤裝置將鋼包I與保溫包蓋3之間溢散的高溫煙氣利用起來加熱鋼包外測，起到了內、外雙側同時烘烤的作用，提高了烘烤熱效率，縮短了烘烤時間；同時，保溫包2和高溫煙氣也起到了保溫作用，烘烤速度仍然高於常規烘烤裝置；而保溫包2中的保溫耐材2.2在鋼包烘烤過程中可將沿鋼包I包沿溢出的煙氣中一部分熱量積蓄起來，前一個鋼包I烘烤完畢後，保溫包2的保溫耐材2.2具有一定溫度，當下一個鋼包I調運到保溫包2內烘烤時，保溫耐材2.2積蓄的熱量可以對鋼包I外壁進行加熱、保溫，烘烤時間比常規烘烤裝置縮短。高溫煙氣經與普通空氣稀釋後被抽風機8抽到煙囪9排出車間外，避免對車間環境造成汙染。本實用新型將鋼包I與保溫包蓋3之間溢散的高溫煙氣利用起來，大大縮短了單個鋼包烘烤加熱時間，提高了熱效率，節約了能源，同時減少了鋼包I與保溫包蓋3之間溢散的高溫煙氣對車間環境 的汙染。
權利要求1.一種鋼包保溫烘烤裝置，包括用於容納待烘烤鋼包(I)的保溫包(2)，其特徵在於:所述保溫包(2 )頂部設置有保溫包蓋(3 )，所述保溫包蓋(3 )上設置有加熱燒嘴(4 );所述保溫包(2)底部設置有排煙管(6)，所述排煙管(6)通過抽風機(8)與煙 (9)相連；所述保溫包蓋(3)底面與鋼包(I)上沿之間設置有煙氣縫隙(14)，所述保溫包蓋(3)側壁與保溫包(2)外壁之間設置有空氣縫隙(11);所述保溫包(2)內壁與鋼包(I)外壁之間設置有夾層空間(12)，所述保溫包(2)底部與鋼包(I)底部之間設置有與排煙管(6)相通的煙氣流道(13)。
2.根據權利要求1所述的鋼包保溫烘烤裝置，其特徵在於:所述保溫包(2)內壁上設置有測溫熱電偶(5 )，所述排煙管(6 )上設置 有氣流調節閥(7 )。
3.根據權利要求1或2所述的鋼包保溫烘烤裝置，其特徵在於:所述保溫包(2)底部設置有用於擱置鋼包(I)的底座(10)，所述底座(10)由若干重質耐火澆注料扇形預製塊(10.1)沿圓周方向間隔分布組成，相鄰扇形預製塊(10.1)之間形成與排煙管(6)相通的煙氣流道(13)。
4.根據權利要求3所述的鋼包保溫烘烤裝置，其特徵在於:所述扇形預製塊(10.1)沿圓周方向均勻間隔分布有三塊。
5.根據權利要求1或2所述的鋼包保溫烘烤裝置，其特徵在於:所述保溫包蓋(3)由包蓋鋼板(3.1)、澆築在包蓋鋼板(3.1)內側的包蓋耐材(3.2)、以及焊接在包蓋鋼板(3.1)外周的翻邊裙板(3.3 )組成，所述翻邊 裙板(3.3)的垂直邊與保溫包(2 )外壁之間形成空氣縫隙(11)。
6.根據權利要求3所述的鋼包保溫烘烤裝置，其特徵在於:所述保溫包蓋(3)由包蓋鋼板(3.1)、澆築在包蓋鋼板(3.1)內側的包蓋耐材(3.2)、以及焊接在包蓋鋼板(3.1)外周的翻邊裙板(3.3)組成，所述翻邊裙板(3.3)的垂直邊與保溫包(2)外壁之間形成空氣縫隙(11)。
7.根據權利要求1或2所述的鋼包保溫烘烤裝置，其特徵在於:所述保溫包(2)由鋼結構的桶狀外殼(2.1)和澆築在桶狀外殼(2.1)內側的保溫耐材(2.2)組成。
8.根據權利要求3所述的鋼包保溫烘烤裝置，其特徵在於:所述保溫包(2)由鋼結構的桶狀外殼(2.1)和澆築在桶狀外殼(2.1)內側的保溫耐材(2.2)組成。
9.根據權利要求1或2所述的鋼包保溫烘烤裝置，其特徵在於:所述煙氣縫隙(14)的間距為9(Tll0mm，所述空氣縫隙(11)的間距為9(Tll0mm ;所述夾層空間(12)的間距為285 315mm，所述煙氣流道(13)的高度為280 320臟。
10.根據權利要求4所述的鋼包保溫烘烤裝置，其特徵在於:所述煙氣縫隙(14)的間距為9(Tll0mm，所述空氣縫隙(11)的間距為9(Tll0mm ;所述夾層空間(12)的間距為285 315mm，所述煙氣流道(13)的高度為280 320臟。
專利摘要本實用新型公開一種鋼包保溫烘烤裝置，包括用於容納待烘烤鋼包的保溫包，所述保溫包頂部設置有保溫包蓋，所述保溫包蓋上設置有加熱燒嘴；所述保溫包底部設置有排煙管，所述排煙管通過抽風機與煙囪相連；所述保溫包蓋底面與鋼包上沿之間設置有煙氣縫隙，所述保溫包蓋側壁與保溫包外壁之間設置有空氣縫隙；所述保溫包內壁與鋼包外壁之間設置有夾層空間，所述保溫包底部與鋼包底部之間設置有與排煙管相通的煙氣流道。本實用新型將鋼包與保溫包蓋之間溢散的高溫煙氣利用起來，大大縮短了單個鋼包烘烤加熱時間，提高了熱效率，節約了能源，同時減少了鋼包與保溫包蓋之間溢散的高溫煙氣對車間環境的汙染。
文檔編號B22D41/015GK203109217SQ20132009869
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月5日 優先權日2013年3月5日
發明者宋中華, 丁翠嬌, 韓斌, 陳一方 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司