專(zhuān)利名稱(chēng)：熱風(fēng)爐烘爐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與高爐用熱風(fēng)爐有關(guān)，尤其與硅磚熱風(fēng)爐的烘爐設(shè)備有關(guān)。
現(xiàn)代高爐大多采用高溫穩(wěn)定性良好的硅磚熱風(fēng)爐，由于硅磚具有與高鋁磚不同的特點(diǎn)，即低溫區(qū)(100℃-300℃)膨脹率高，而一旦超過(guò)500℃則體積基本穩(wěn)定。因此，硅磚熱風(fēng)爐烘爐時(shí)低溫階段必須緩慢升溫，以防止因體積急劇變化產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而破壞砌體。同時(shí)，還需考慮硅磚相變具有可逆轉(zhuǎn)性，故要求升溫后不能再下降到相變點(diǎn)以下，以避免砌體反復(fù)膨脹收縮產(chǎn)生裂紋。
如能將由配套管網(wǎng)送來(lái)的焦?fàn)t煤氣、助燃空氣按一定比例進(jìn)行混合燃燒，同時(shí)控制其氣體的流量和壓力，分階段向熱風(fēng)爐送入不同溫度的熱風(fēng)，就可以烘干熱風(fēng)爐耐材中的水份，保證其按照硅磚耐材的理化性能，完成其晶間的變化和水份的干燥，最終保證熱風(fēng)爐的正常生產(chǎn)和使用壽命。
目前還沒(méi)有一套完全具備上述功能的設(shè)備，日本八十年代的同類(lèi)設(shè)備由于存在關(guān)鍵部件的鋼材及耐材的選材等問(wèn)題，故在滿(mǎn)足熱風(fēng)爐烘爐的工藝要求方面仍存在缺陷。
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的熱風(fēng)爐烘爐裝置，它能準(zhǔn)確地控制熱風(fēng)爐烘爐的溫度和溫差，烘干其耐材水份，并保證耐火磚晶間的有效變化。同時(shí)滿(mǎn)足以下技術(shù)要求1、本體外殼能承受1100℃的高溫；2、本體燒嘴在承受1300℃左右的高溫下仍能保持其原有幾何形狀，并便于拆除。
3、蓄熱室爐篦子冷卻配管氣流組織合理，冷卻區(qū)域不存在死區(qū)，烘爐期間爐篦子完好無(wú)損，便于拆除；4、精確測(cè)量、調(diào)節(jié)進(jìn)入烘爐裝置燃燒介質(zhì)的流量，確保烘爐的溫度及溫差。
為達(dá)到上述目的和技術(shù)要求，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
一種熱風(fēng)爐烘爐裝置，主要由烘爐裝置本體、蓄熱室爐篦子冷卻系統(tǒng)、燃燒介質(zhì)管道系統(tǒng)及測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成；所述烘爐裝置本體主要由其內(nèi)壁設(shè)置有耐材噴涂層的混合室、大變徑管、彎管、小變徑管和本體燒嘴通過(guò)法蘭聯(lián)接構(gòu)成；其外形結(jié)構(gòu)為一頭部呈圓錐形的臥式圓筒形；在所述混合室的頭部設(shè)置一其內(nèi)均勻開(kāi)有稀釋風(fēng)出風(fēng)孔的稀釋空氣環(huán)形風(fēng)箱；在所述混合室的尾部均勻設(shè)置三個(gè)帶有燒嘴的燃燒器，每一燒嘴又與燃燒介質(zhì)管道相連通；在所述烘爐裝置本體上分別設(shè)置有燃燒介質(zhì)管道的接口；在所述裝置本體混合室的側(cè)面設(shè)置一入孔；所述裝置本體，其內(nèi)壁上的噴涂層可選用CH-130,CH-140,CH-160型耐材；所述裝置本體的燒嘴，其外殼材料可選用20G，其內(nèi)壁的噴涂層可選用與之相匹配的CH-160型耐材；所述蓄熱室爐篦子冷卻系統(tǒng)，主要由雙層交錯(cuò)均勻布置的承插式薄壁金屬管聯(lián)接構(gòu)成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、由于本發(fā)明裝置本體外殼的選材科學(xué)，尤其是本體燒嘴外殼的選材與其內(nèi)壁上噴涂層耐材的合理匹配，使得本體燒嘴不僅能經(jīng)受住1400℃的高溫，還可保持其原有幾何的形狀，內(nèi)部耐材噴涂層的色澤正常形狀完好，除準(zhǔn)備工作外，單個(gè)燒嘴的取出時(shí)間僅需4～5分鐘。
而日本的同類(lèi)設(shè)備，由于其殼體選用的是A3鋼，當(dāng)溫度僅為500℃-600℃時(shí)，其屈服強(qiáng)度δS接近于零，故當(dāng)溫度升至1300℃時(shí)，其本體殼體被燒化并同孔磚粘結(jié)，其內(nèi)部的耐材噴涂層被燒塌流淌，單個(gè)燒嘴的取出時(shí)間長(zhǎng)達(dá)近40分鐘。
2、采用雙層交錯(cuò)均勻布置的承插式薄壁金屬管作為冷卻風(fēng)管構(gòu)成的蓄熱室爐篦子冷卻系統(tǒng)，與日本同類(lèi)設(shè)備所采用的不銹鋼薄壁金屬蛇皮軟管相比，氣流組織更為合理，基本無(wú)冷卻死區(qū)，從而增大了蓄熱室底部的通風(fēng)面積，確保了烘爐期間爐篦子的安全。同時(shí)還滿(mǎn)足了爐篦子在熱態(tài)下快速拆卸的要求。
3、由于本發(fā)明設(shè)置了以控制焦?fàn)t煤氣、助燃空氣和稀釋空氣流量為主的測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用系統(tǒng)中設(shè)置的流量孔板、取壓管及熱電偶等測(cè)量元件，便可準(zhǔn)確地控制烘爐過(guò)程中的溫度和溫差。


圖1為本發(fā)明工藝平面布置示意圖圖2為本發(fā)明裝置本體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明烘爐工藝原理圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
一種熱風(fēng)爐烘爐裝置，如圖1所示，該裝置主要由烘爐裝置本體1、蓄熱室爐篦子冷卻系統(tǒng)、燃燒介質(zhì)管道系統(tǒng)及測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成。為確保烘爐效果，將裝置本體1的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為如圖2所示的頭部呈圓錐形的臥式圓筒形，并主要由其內(nèi)壁設(shè)置有耐材噴涂層8的混合室9、大變徑管10、彎管11、小變徑管12和本體燒嘴13通過(guò)法蘭14聯(lián)接構(gòu)成，所述噴涂層8的耐材可選用CH-130、CH-140、CH-160型。在所述混合室9的頭部設(shè)置一其內(nèi)部均勻開(kāi)有稀釋風(fēng)出風(fēng)孔24的稀釋空氣環(huán)形風(fēng)箱25；在混合室9的尾部圓周上按120°等分設(shè)置三個(gè)帶有燒嘴15的燃燒器16，每個(gè)燃燒器燒嘴15分別與焦?fàn)t煤氣管道6、助燃空氣管道28相連通；采用不銹鋼制成的燃燒器的燒嘴16為由內(nèi)管和外管組成的套筒式結(jié)構(gòu)。在所述裝置本體1上分別設(shè)置有相應(yīng)的燃燒介質(zhì)管道的接口；在所述裝置本體混合室9的側(cè)面設(shè)置一入孔，用于烘爐前其內(nèi)部的清理和檢查。
為使本體燒嘴13能在承受1300℃左右的高溫下仍能保持其原有幾何形狀，并便于拆除，特選用20號(hào)鍋爐鋼作為本體燒嘴13的外殼材料，其內(nèi)壁的噴涂層8則選用了與之相匹配的CH-160型耐材，其耐火度為1820℃。
采用承插式雙層交錯(cuò)均勻布置的薄壁金屬管作為冷卻風(fēng)管5構(gòu)成蓄熱室爐篦子冷卻系統(tǒng)，冷卻風(fēng)管5與冷卻空氣管道27相連通，其壁厚為0.6mm，管徑為φ210mm。
為確保裝置本體1外殼能承受1100℃以上的高溫，本發(fā)明采用了在其本體大變徑管10的外壁上增設(shè)一直徑為φ800mm的強(qiáng)制風(fēng)冷環(huán)管21的措施，并在強(qiáng)制風(fēng)冷環(huán)管21的管壁上均勻開(kāi)孔，孔徑為φ8mm，孔的中心距為81mm。
如圖3所示，本發(fā)明以流量孔板18、取壓管19、熱電偶20為主要測(cè)量元件。并配以調(diào)節(jié)閥及記錄儀等(圖中未畫(huà)出)組成一個(gè)測(cè)量、控制、自動(dòng)記錄的閉環(huán)反饋測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在焦?fàn)t煤氣6、助燃空氣28和稀釋空氣管道26上分別設(shè)置流量孔板18和取壓管19，以精確測(cè)量各種燃燒介質(zhì)的流量值；在小變徑管12的外殼上設(shè)置一熱電偶20的插入孔，并在孔內(nèi)插入熱電偶20，以控制烘爐的升溫。
燃燒介質(zhì)管道中還包括與焦?fàn)t煤氣管道6相連接的氮?dú)夤艿?圖中未畫(huà)出)，用于輔助點(diǎn)火時(shí)的煤氣引入和裝置拆除時(shí)的煤氣吹掃。
可按下列步驟進(jìn)行烘爐1、引入焦?fàn)t煤氣、點(diǎn)燃本體上的點(diǎn)火槍22，并將其插入裝置本體混合室9內(nèi)；2、向燃燒器燒嘴15內(nèi)送入焦?fàn)t煤氣并通入助燃空氣，調(diào)節(jié)煤氣與空氣的比例，使其在混合室9中燃燒，通過(guò)圖2中本體上的觀(guān)察孔23觀(guān)察其點(diǎn)燃時(shí)及燃燒的狀態(tài)；3、根據(jù)設(shè)置于小變徑管12上的熱電偶20，檢測(cè)出本體1的出口溫度；4、向裝置本體的燃燒器16內(nèi)通入一定量的稀釋空氣，將合適的熱風(fēng)送入熱風(fēng)爐；5、通過(guò)設(shè)置在熱風(fēng)爐即蓄熱室4、燃燒室2及混合室9上的若干個(gè)熱電偶20(如圖3所示)，檢測(cè)其溫度值并根據(jù)制定的烘爐升溫曲線(xiàn)(圖中未畫(huà)出)，隨時(shí)調(diào)節(jié)焦?fàn)t煤氣、助燃空氣、稀釋空氣的流量，以準(zhǔn)確地控制熱風(fēng)爐烘爐的溫度和溫差，烘干其耐材中的水份，并保證耐火磚晶間的有效變化。
權(quán)利要求
1.一種熱風(fēng)爐烘爐裝置，它主要由烘爐裝置本體(1)、蓄熱室爐篦子冷卻系統(tǒng)、燃燒介質(zhì)管道系統(tǒng)及測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成；所述烘爐裝置本體主要由其內(nèi)壁設(shè)置有耐材噴涂層(8)的混合室(9)、大變徑管(10)、彎管(11)、小變徑管(12)和本體燒嘴(13)通過(guò)法蘭(14)聯(lián)接構(gòu)成；其外形結(jié)構(gòu)為一頭部呈圓錐形的臥式圓筒形；在所述混合室的頭部設(shè)置一其內(nèi)均勻開(kāi)有稀釋風(fēng)出風(fēng)孔(24)的稀釋空氣環(huán)形風(fēng)箱(25)；在所述混合室(9)的尾部均勻設(shè)置三個(gè)帶有燒嘴(15)的燃燒器(16)，每個(gè)燒嘴均與燃燒介質(zhì)管道相連通；在所述烘爐裝置本體(1)上分別設(shè)置有燃燒介質(zhì)管道的接口，在所述裝置本體混合室(9)的側(cè)面設(shè)置一入孔(17)；其特征在于，所述裝置本體1，其內(nèi)壁上的噴涂層(8)可選用CH-130、CH-140、CH-160型耐材；所述裝置本體1的燒嘴(13)，其外殼材料可選用20G，其內(nèi)壁的噴涂層(8)可選用與之相匹配的CH-160型耐材；所述蓄熱室爐篦子冷卻系統(tǒng)，主要由雙層交錯(cuò)均勻布置的承插式薄壁金屬管作為冷卻風(fēng)管(5)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐烘爐裝置，其特征在于，所述冷卻風(fēng)管(5)的壁厚為0.5mm-0.75mm，管徑為φ200mm-φ225mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐烘爐裝置，其特征在于，所述燃燒介質(zhì)管道系統(tǒng)主要包括焦?fàn)t煤氣管道(6)和空氣管道(7)；所述空氣管道(7)包括助燃空氣管道(28)、稀釋空氣管道(26)和冷卻空氣管道(27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱風(fēng)爐烘爐裝置，其特征在于，所述稀釋空氣管道(26)與所述稀釋空氣環(huán)形風(fēng)箱(24)相連通；所述冷卻空氣管道(27)與所述蓄熱室爐篦子冷卻風(fēng)管(5)相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐烘爐裝置，其特征在于，所述燃燒器(16)的燒嘴(15)為由內(nèi)管和外管組成的套筒式，并與燃燒器(16)一同在混合室(9)的尾部圓周上按120°等分設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐烘爐裝置，其特征在于，所述裝置本體的大變徑管(10)的外壁上設(shè)置一直徑為φ780mm-φ820mm的強(qiáng)制風(fēng)冷環(huán)管(21)，所述強(qiáng)制風(fēng)冷環(huán)管(21)的管壁上均勻開(kāi)有小孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱風(fēng)爐烘爐裝置，其特征在于，所述強(qiáng)制風(fēng)冷環(huán)管(21)上小孔的孔徑為φ6mm-φ10mm，孔的中心距為75mm-85mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐烘爐裝置，其特征在于，所述燃燒器燒嘴(15)分別與焦?fàn)t煤氣管道(6)、助燃空氣管道(28)相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐烘爐裝置，其特征在于，所述測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括流量孔板(18)、取壓管(19)、熱電偶(20)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐烘爐裝置，其特征在于，所述裝置本體小變徑管(12)的外殼上設(shè)置有熱電偶的插入孔，并在孔內(nèi)插入熱電偶(20)；在所述焦?fàn)t煤氣管道(6)、助燃空氣管道(28)和稀釋空氣管道(26)上分別設(shè)置有流量孔板(18)和取壓管(19)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱風(fēng)爐烘爐裝置,它主要由烘爐裝置本體、蓄熱室爐箅子冷卻系統(tǒng)、燃燒介質(zhì)管道系統(tǒng)及測(cè)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成。在裝置本體上設(shè)置有三個(gè)帶有燒嘴的燃燒器、稀釋空氣環(huán)形風(fēng)箱、燃燒介質(zhì)管道的接口及人孔。利用該裝置能準(zhǔn)確地控制熱風(fēng)爐烘爐的溫度和溫差,烘干耐材中的水分并保證耐火磚晶間的有效變化,該裝置尤其適用對(duì)于大型高爐的熱風(fēng)爐烘爐。
文檔編號(hào)C21B9/10GK1211623SQ9811098
公開(kāi)日1999年3月24日 申請(qǐng)日期1998年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月29日
發(fā)明者戴為志, 張友建 申請(qǐng)人:上海寶鋼冶金建設(shè)公司