專利名稱：罩式爐加熱罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱處理中使用的罩式爐設(shè)備，特別涉及一種罩式爐加熱罩。
背景技術(shù)：
罩式爐也叫鐘罩爐，是周期性熱處理設(shè)備，主要由爐臺(tái)、內(nèi)罩、加熱罩、冷卻罩等構(gòu)成。罩式爐加熱罩一般主要由鋼結(jié)構(gòu)、內(nèi)襯、燒嘴、空氣換熱器、空燃?xì)饧盁煔夤苈?、助燃風(fēng)機(jī)等部件組成?？諝鈸Q熱器是利用燃燒后的廢煙氣對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后空氣送到燒嘴與燃?xì)饣旌虾笕紵A(yù)熱后空氣溫度一般能達(dá)250～300℃，提高燃燒效率，節(jié)約燃料，同時(shí)排放的煙氣溫度下降，減輕環(huán)境污染。
現(xiàn)有罩式爐加熱罩的空氣換熱器分內(nèi)熱式和外熱式兩種。
如圖1、2所示為現(xiàn)有內(nèi)熱式空氣換熱器單體圖，設(shè)置在加熱罩筒體內(nèi)部，主要由翅片管1”、空氣通道2”、套管3”和煙氣通道4”構(gòu)成，其中的翅片是為增加熱交換面積而設(shè)。一個(gè)空氣換熱器對(duì)應(yīng)一個(gè)燒嘴，分布在加熱罩內(nèi)圓周方向。煙氣經(jīng)煙氣通道4”的同時(shí)從助燃風(fēng)機(jī)來的冷空氣通過空氣通道2”，煙氣和冷空氣在翅片管1”兩側(cè)進(jìn)行熱交換后，熱空氣進(jìn)入燒嘴，煙氣進(jìn)入排煙管道。如圖3所示為專利CN97229736.7罩式退火爐的空氣換熱器套管結(jié)構(gòu)，該專利屬內(nèi)熱式空氣換熱器結(jié)構(gòu)，主要差異是將圓形或橢圓形廢氣煙道裝置為方形，并適當(dāng)改變套管板厚，可以增加套管的截面積，方便加工、安裝和維修。上述換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是換熱效率不高，空氣預(yù)熱溫度一般在250～300℃之間；另外如果進(jìn)入的各換熱器的煙氣溫度和氣量不一致，也會(huì)造成出口空氣溫度不均，燃燒效果差；而且由于換熱器設(shè)置在加熱罩內(nèi)，預(yù)熱的助燃空氣吸收了部分爐內(nèi)熱量，排煙溫度高。
附圖4和圖5所示為現(xiàn)有外熱式空氣換熱器加熱罩結(jié)構(gòu)示意圖和剖視圖，主要由助燃風(fēng)機(jī)1’、冷空氣進(jìn)口管2’、熱空氣分配環(huán)3’、熱空氣出口管4’、煙氣入口5’、換熱器6’、煙氣出口7’、煙氣排放管8’、加熱罩筒體9’和吊梁10’構(gòu)成。由助燃風(fēng)機(jī)1’送出的冷風(fēng)經(jīng)冷空氣進(jìn)口管2’送到換熱器6’，跟煙氣熱交換后從熱空氣出口管4’出來進(jìn)入熱空氣分配環(huán)3’，再由熱空氣分配環(huán)3’分配到每個(gè)燒嘴的空氣管。與此同時(shí)，加熱罩內(nèi)的煙氣由煙氣入口5’進(jìn)入換熱器6’，跟空氣熱交換后由煙氣出口7’進(jìn)入煙氣排放管8’，最后排放到煙道。該種換熱器結(jié)構(gòu)同樣存在著換熱行程短，空氣預(yù)熱溫度不高，一般在250～300℃之間；而且這種外熱式空氣換熱器采用從加熱罩一側(cè)排放廢氣的方式，使得爐內(nèi)煙氣流動(dòng)不均勻，對(duì)加熱過程不利。
在罩式退火爐退火加熱過程中，在同一燃料條件下，空氣預(yù)熱溫度的高低和均勻性決定了燒嘴燃燒效率和火焰溫度的均勻性，從而間接影響了內(nèi)罩里面保護(hù)氣體的溫升效果。從理論上來說高溫?zé)煔馀c被預(yù)熱的空氣間傳熱時(shí)間越長(zhǎng)，換熱效率越高，節(jié)能效果越好，但實(shí)際上會(huì)受到多種因素限制。上述換熱器結(jié)構(gòu)存在著換熱行程短，空氣預(yù)熱溫度不高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，是提供一種新型罩式爐加熱罩結(jié)構(gòu)，通過集中換熱系統(tǒng)提高并均勻空氣預(yù)熱溫度，提高燃燒效率，改善燃燒效果，節(jié)約燃料。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種罩式爐加熱罩，包括冷空氣總管、冷空氣支管、換熱器耐火材料、熱空氣支管、換熱器、煙氣進(jìn)口、煙氣出口支管、熱空氣環(huán)、煙氣出口總管、加熱罩筒體、導(dǎo)向臂、燃?xì)夥峙洵h(huán)、助燃風(fēng)機(jī)、吊梁、燒嘴前空氣管、燒嘴、儀表、燒嘴前燃?xì)夤芎腿細(xì)饪偣堋Ｆ鋵?shí)質(zhì)性特點(diǎn)在于所述換熱器包括兩個(gè)與加熱罩筒體橫截面形狀對(duì)應(yīng)的半環(huán)形通道，安裝在所述加熱罩筒體的頂部。所述換熱器的半環(huán)形通道設(shè)置在吊梁的兩側(cè)，包括冷空氣分配箱、耐熱管、熱空氣集箱、煙氣出口、煙氣換熱通道、煙氣出口通道，所述冷空氣總管和冷空氣支管設(shè)置在所述加熱罩筒體靠近助燃風(fēng)機(jī)的一側(cè)面。所述煙氣出口支管、熱空氣支管、煙氣出口總管設(shè)置在所述加熱罩筒體與所述冷空氣總管和所述冷空氣支管相對(duì)的一側(cè)面。
上述罩式爐加熱罩包括空氣管路和煙氣管路結(jié)構(gòu)，空氣管路和煙氣管路結(jié)構(gòu)采用了集中換熱系統(tǒng)設(shè)置，空氣在換熱器內(nèi)形成一個(gè)集中—分配—熱交換—集中—再分配的過程。
本實(shí)用新型罩式爐加熱罩，由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本實(shí)用新型由于采用了集中換熱系統(tǒng)，換熱面積大，所以可以提高空氣預(yù)熱溫度到400～450℃，提高了換熱效率和換熱能力。
2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)使得空氣在換熱器內(nèi)有一個(gè)集中—分配—熱交換—集中—再分配的過程，達(dá)到了分配給各燒嘴的熱空氣溫度均勻的目的，改善了燃燒效果，節(jié)約了燃料。
3、本實(shí)用新型換熱器充分利用加熱罩頂部吊梁四周的空間來設(shè)計(jì)換熱器，使加熱罩筒體四周重量保持相對(duì)均勻，減少了配重塊。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)熱式加熱罩空氣換熱器剖視圖；圖2為圖1所示換熱器沿A-A線的剖視圖；圖3是專利CN97229736.7空氣換熱器套管結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是現(xiàn)有外熱式空氣換熱器加熱罩結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4所示換熱器加熱罩沿B-B線的局部剖視圖；圖6是本實(shí)用新型罩式爐加熱罩的俯視圖；圖7為圖6所示的新型罩式爐加熱罩C向視圖；圖8為圖6所示的新型罩式爐加熱罩D向視圖；圖9為沿著圖6中的N-N線的剖視圖；圖10為沿著圖6中的M-M線的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此
如圖6、圖7、圖8、圖9、圖10，本實(shí)用新型罩式爐加熱罩主要由冷空氣總管1、冷空氣支管2、冷空氣分配箱3、煙氣進(jìn)口4、耐熱鋼管5、煙氣出口6、熱空氣集箱7、煙氣換熱通道8、換熱器耐火材料9、熱空氣支管10、煙氣出口通道11、換熱器12、煙氣出口支管13、熱空氣環(huán)14、煙氣出口總管15、加熱罩筒體16、導(dǎo)向臂17、燃?xì)夥峙洵h(huán)18、燃?xì)饪焖俳宇^19、助燃風(fēng)機(jī)20、吊梁21、燒嘴前空氣管22、燒嘴23、儀表24、燒嘴前燃?xì)夤?5和燃?xì)饪偣?6等組成。
如圖6、圖7、圖8所示，吊梁21安裝在加熱罩筒體16的頂部中間；換熱器12主體由兩個(gè)符合加熱罩筒體16橫截面形狀的半環(huán)形體組成，安裝在加熱罩筒體16的頂部，并且兩個(gè)半環(huán)形體布置在吊梁21的兩側(cè)，其中，A向側(cè)為冷空氣入口側(cè)，B向側(cè)為熱空氣出口側(cè)。
如圖7、圖9、圖10所示，吊梁21安裝在加熱罩筒體16的頂部中間；導(dǎo)向臂17安裝在加熱罩筒體16的外側(cè)下部(具體位置要結(jié)合車間導(dǎo)向柱)；燒嘴23分兩層均勻安裝在加熱罩筒體16下半部的四周；燒嘴前空氣管22的一端通過螺紋或法蘭連接在燒嘴上、另一端通過焊接或法蘭連接在上方的熱空氣分配環(huán)14上；儀表24安裝在加熱罩筒體16外側(cè)下半部；燃?xì)夥峙洵h(huán)18焊接在加熱罩筒體16的外側(cè)下部；燃?xì)饪偣?6一端焊接在燃?xì)夥峙洵h(huán)18上、另一端連接在燃?xì)饪焖俳宇^19上；燃?xì)饪焖俳宇^19安裝在加熱罩筒體16下部外側(cè)，一端跟燃?xì)饪偣?6連接、另一端接在車間燃?xì)饨涌谏?具體位置要結(jié)合車間配置)；助燃風(fēng)機(jī)20安裝在加熱罩筒體16外側(cè)上半部、吊梁21A向端部的下方；冷空氣總管1通過法蘭連接在助燃風(fēng)機(jī)20上方；兩根冷空氣支管2的一端通過焊接或法蘭連接在冷空氣總管1上端、另一端通過法蘭分別連接在吊梁21A向端部?jī)蓚?cè)的換熱器12上。
如附圖8、圖9、圖10所示，兩根熱空氣支管10的一端通過法蘭分別連接在吊梁21B向端部?jī)蓚?cè)的換熱器12上、另一端在下方通過焊接或法蘭連接在加熱罩筒體16外側(cè)的熱空氣分配環(huán)14上；煙氣出口總管15安裝在吊梁21B向端加熱罩筒體16外側(cè)，通過卡套或快速接頭連接到車間煙道；兩根煙氣出口支管13安裝在加熱罩筒體16外側(cè)、吊梁21B向端部下方，一端通過法蘭分別連接到吊梁21B向端部?jī)蓚?cè)的換熱器12的煙氣出口通道11上、另一端通過法蘭跟下方的煙氣出口總管15連接；兩根熱空氣支管10安裝在吊梁21B向端、加熱罩筒體16外側(cè)上半部，一端通過法蘭分別連接在吊梁21B向端部?jī)蓚?cè)換熱器12的熱空氣集箱7上、另一端通過焊接或法蘭分別連接在下面的熱空氣分配環(huán)14上。
空氣管路連接關(guān)系(按空氣走向)助燃風(fēng)機(jī)20(法蘭連接)冷空氣總管1(法蘭連接或焊接)冷空氣支管2(法蘭連接)換熱器12(焊接或法蘭連接)熱空氣支管10(焊接或法蘭連接)熱空氣分配環(huán)14(焊接或法蘭連接)燒嘴前空氣管22(螺紋或法蘭連接)燒嘴23。其中，冷空氣支管2通過法蘭連接在換熱器12的冷空氣分配箱3上；熱空氣支管10通過焊接或法蘭連接在換熱器12的熱空氣集箱7上。
換熱器12內(nèi)的空氣管路連接關(guān)系(按空氣走向)冷空氣支管2(法蘭連接)冷空氣分配箱3(焊接)耐熱鋼管5(焊接)熱空氣集箱7(焊接或法蘭連接)熱空氣支管10。
煙氣管路連接關(guān)系(按煙氣走向)加熱罩頂部的煙氣進(jìn)口4(焊接)換熱器12(焊接)的煙氣出口通道11(法蘭連接)煙氣出口支管13(法蘭連接)煙氣出口總管15(卡套或快速接頭連接)車間煙道。其中，換熱器12的煙氣管路包括兩個(gè)符合加熱罩筒體16橫截面形狀的半環(huán)形體煙氣換熱通道8，煙氣出口6和煙氣出口通道11。
空氣流程從助燃風(fēng)機(jī)20來的冷空氣經(jīng)冷空氣總管1出來后分成兩路進(jìn)入冷空氣支管2，再經(jīng)冷空氣分配箱3將冷空氣分配到耐熱鋼管5，與煙氣換熱通道8內(nèi)煙氣熱交換后匯集到熱空氣集箱7，然后通過熱空氣支管10進(jìn)入到熱空氣分配環(huán)14，最后由熱空氣分配環(huán)14將熱空氣分配給燒嘴前空氣管22，然后與從燒嘴前燃?xì)夤?5來的燃?xì)庖黄鸸┙o燒嘴23燃燒。
煙氣流程燒嘴23燃燒后的煙氣從加熱罩頂部的煙氣進(jìn)口4，進(jìn)入到煙氣換熱通道8后與耐熱鋼管5內(nèi)的冷空氣熱交換后，再經(jīng)煙氣出口6和煙氣出口通道11通到煙氣出口支管13，然后匯集到煙氣出口總管15，排放到車間煙道。
本實(shí)用新型是對(duì)現(xiàn)有罩式爐加熱罩的一種補(bǔ)充、完善和創(chuàng)新，通過集中換熱系統(tǒng)提高并均勻空氣預(yù)熱溫度，提高燃燒效率，改善燃燒效果，節(jié)約燃料，該實(shí)用新型的應(yīng)用前景非常廣闊。
權(quán)利要求1.一種罩式爐加熱罩，包括冷空氣總管、冷空氣支管、換熱器耐火材料、熱空氣支管、換熱器、煙氣進(jìn)口、煙氣出口支管、熱空氣環(huán)、煙氣出口總管、加熱罩筒體、導(dǎo)向臂、燃?xì)夥峙洵h(huán)、助燃風(fēng)機(jī)、吊梁、燒嘴前空氣管、燒嘴、儀表、燒嘴前燃?xì)夤芎腿細(xì)饪偣?，其特征在于，換熱器包括兩個(gè)與加熱罩筒體橫截面形狀對(duì)應(yīng)的半環(huán)形通道，安裝在所述加熱罩筒體的頂部。
2.如權(quán)利要求1所述的罩式爐加熱罩，其特征在于所述換熱器的半環(huán)形通道包括空氣管路和煙氣管路，該空氣管路包括依次連接的冷空氣分配箱、耐熱管和熱空氣集箱，所述煙氣管路包括依次連接的煙氣換熱通道、煙氣出口和煙氣出口通道。
3.如權(quán)利要求1所述的罩式爐加熱罩，其特征在于所述兩個(gè)半環(huán)形通道設(shè)置在吊梁的兩側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的罩式爐加熱罩，其特征在于所述冷空氣總管和冷空氣支管設(shè)置在所述加熱罩筒體靠近助燃風(fēng)機(jī)的一側(cè)面。
5.如權(quán)利要求4所述的罩式爐加熱罩，其特征在于所述煙氣出口支管、熱空氣環(huán)、煙氣出口總管設(shè)置在所述加熱罩筒體與冷空氣總管和冷空氣支管相對(duì)的一側(cè)面。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型罩式爐加熱罩，包括冷空氣總管、冷空氣支管、換熱器耐火材料、熱空氣支管、換熱器、煙氣進(jìn)口、煙氣出口支管、熱空氣環(huán)、煙氣出口總管、加熱罩筒體、導(dǎo)向臂、燃?xì)夥峙洵h(huán)、助燃風(fēng)機(jī)、吊梁、燒嘴前空氣管、燒嘴、儀表、燒嘴前燃?xì)夤芎腿細(xì)饪偣?，換熱器包括兩個(gè)與加熱罩筒體橫截面形狀對(duì)應(yīng)的半環(huán)形通道，安裝在所述加熱罩筒體的頂部。本實(shí)用新型集中換熱系統(tǒng)的換熱器形式，增大了換熱面積，空氣在換熱器內(nèi)有一個(gè)集中—分配—熱交換—集中—再分配的過程，可將空氣預(yù)熱溫度提高約450℃左右，并且各燒嘴所需熱空氣溫度均勻，提高燃燒效率，改善燃燒效果，節(jié)約燃料。
文檔編號(hào)C21D9/677GK2923729SQ20062004225
公開日2007年7月18日 申請(qǐng)日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者馬新建, 向順華, 劉茵, 陸建民 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司