專利名稱：一種對(duì)冷軋酸洗工藝介質(zhì)加熱的微波加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱溶液的微波加熱裝置，尤其涉及一種對(duì)冷軋酸洗工藝介質(zhì)加 熱的微波加熱裝置，屬于鋼鐵和有色金屬冶煉設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
酸洗是鋼鐵和有色金屬冷軋軋制生產(chǎn)工藝中必不可少的工序，酸洗的主要作用是 把熱軋后的表面氧化皮及污染物去掉，得到表面清潔的板帶，避免軋制時(shí)產(chǎn)生缺陷。以鈦帶 冷軋酸洗為例，酸洗工藝按工藝順序分為清洗段、酸洗段和漂洗段，分別對(duì)冷軋鈦帶進(jìn)行清 洗、酸洗和漂洗。其中清洗段工藝介質(zhì)是脫鹽水，含一定濃度的HNO3和HF的混合酸液，酸 液濃度低于酸洗段工藝介質(zhì)濃度，酸洗段工藝介質(zhì)是HNO3和HF的混合酸液，按照一定濃度 配比而成，HNO3濃度為100 220g/L，HF濃度為10 60g/L，漂洗段工藝介質(zhì)是反復(fù)利用 含酸性的脫鹽水。在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝中，通過(guò)煤燃燒加熱鍋爐產(chǎn)生高溫水蒸氣，利用石墨換 熱器將高溫水蒸氣的熱量傳遞給酸洗各工藝介質(zhì)溶液，把溶液加熱至滿足工藝要求所需溫 度，然后對(duì)鈦帶進(jìn)行酸洗。但是在生產(chǎn)應(yīng)用中，上述利用鍋爐，經(jīng)過(guò)石墨換熱器的換熱加熱 酸洗工藝介質(zhì)的過(guò)程存在很多問(wèn)題。具體問(wèn)題如下1、石墨換熱器中的石墨抗沖擊較低， 因此在運(yùn)輸、安裝與具體作業(yè)時(shí)，容易產(chǎn)生損壞，且需經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)；2、鍋爐燃料燃燒產(chǎn)生 的煙氣中含有煙塵、硫和氮的氧化物等有害物質(zhì)，以及鍋爐產(chǎn)生的噪音污染及水污染等，嚴(yán) 重危害環(huán)境和人類健康，且鍋爐日常維護(hù)費(fèi)用較高；3、熱量經(jīng)燃料燃燒，由鍋爐產(chǎn)生高溫蒸 汽，管道傳輸后，通過(guò)石墨換熱器換熱給酸洗工藝介質(zhì)溶液，經(jīng)過(guò)多次熱傳遞后，熱量利用 率非常低，造成生產(chǎn)成本過(guò)高和能源的極大浪費(fèi)；4、在傳統(tǒng)工藝的工程中大量的熱力管網(wǎng)， 調(diào)溫、調(diào)壓熱力系統(tǒng)，造成工程成本上升；5、碳排放過(guò)高，隨著地球變暖，溫室效應(yīng)加劇，過(guò) 高的碳排放將降低產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，嚴(yán)重阻礙長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種對(duì)冷軋酸洗工藝介質(zhì)加熱的微波加 熱裝置，該裝置能夠?qū)滠埶嵯垂に嚱橘|(zhì)進(jìn)行直接加熱，不存在換熱過(guò)程，提高了效率，避 免了使用鍋爐帶來(lái)的環(huán)境污染及能源浪費(fèi)問(wèn)題，碳排放為零，實(shí)現(xiàn)綠色制造。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所設(shè)計(jì)的微波加熱裝置，包括循環(huán)罐1，循環(huán)泵2，管道3，微 波加熱裝置4，三通閥5，酸洗槽6 ；微波加熱裝置4又包括微波加熱器4-1，腔體4-2，加熱 管4-3，溫度傳感器4-4，加熱管輸入口 4-5，加熱管輸出口 4-6。循環(huán)罐1和循環(huán)泵2通過(guò) 管道3與微波加熱裝置4的加熱管輸入口 4-5連結(jié)，加熱管輸出口通過(guò)管道與酸洗槽6相 連，在微波加熱器4和酸洗槽6之間的管道上設(shè)置有三通閥5，酸洗槽6與循環(huán)罐1之間通 過(guò)管道連接；所述的腔體4-2設(shè)計(jì)成等多面體形狀，微波加熱器4-1均布于腔體4-2的幾個(gè) 面上，加熱管4-3焊接于微波加熱器4腔體內(nèi)，加熱管4-3與微波加熱器4處于同一中軸線 上，溫度傳感器4-4分別設(shè)在加熱管輸入口 4-5和加熱管輸出口 4-6內(nèi)。工作時(shí)，通過(guò)三通閥5的控制，形成兩個(gè)閉環(huán)回路，分別對(duì)清洗介質(zhì)進(jìn)行預(yù)加熱和清洗時(shí)的加熱。預(yù)加熱時(shí)，循環(huán)泵2開(kāi)啟，不斷地將工藝介質(zhì)從循環(huán)罐1中抽出，流經(jīng)微波 加熱裝置4時(shí)被微波加熱器4-1加熱升溫，此時(shí)三通閥的a、c方向打開(kāi)，b方向關(guān)閉，工藝 介質(zhì)不流經(jīng)酸洗槽6，最后回流到循環(huán)罐1，形成一個(gè)閉環(huán)回路；多次循環(huán)后工藝介質(zhì)被加 熱至滿足生產(chǎn)要求所需溫度，此時(shí)可進(jìn)行清洗工作，打開(kāi)三通閥的b、c方向，關(guān)閉a方向，繼 續(xù)開(kāi)啟循環(huán)泵2，不斷地將已達(dá)到設(shè)定溫度的工藝介質(zhì)從循環(huán)罐1中抽出，通過(guò)微波加熱裝 置流至酸洗槽6，對(duì)酸洗槽6內(nèi)的鈦帶進(jìn)行清洗，酸洗槽6內(nèi)因有循環(huán)的工藝介質(zhì)注入，多余 的工藝介質(zhì)會(huì)沿管道3回流至循環(huán)罐1，形成一個(gè)新的閉環(huán)回路。生產(chǎn)中鈦帶以一定速度 通過(guò)酸洗槽6進(jìn)行清洗，鈦帶在酸洗槽6進(jìn)行清洗工藝時(shí)帶走清洗液一部分熱量，加上清洗 在管道3、循環(huán)罐1和酸洗槽6散失的熱量，需要補(bǔ)充這部分熱量以維持工藝介質(zhì)的工作溫 度，這時(shí)自動(dòng)控制電路根據(jù)溫度傳感器4-4的輸出信號(hào)控制微波加熱器4-1的數(shù)量即微波 加熱功率的大小，使得加熱后的工藝介質(zhì)溫度始終滿足清洗工藝的需要。與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)及積極效果采用微波加熱裝置，無(wú)鍋爐和石墨換熱器，生產(chǎn)設(shè)備少，占地面積少，沒(méi)有換熱環(huán) 節(jié)，能源利用率和加熱效率高，安全環(huán)保無(wú)污染，碳排放為零。本發(fā)明設(shè)計(jì)的裝置適合鋼鐵 和有色金屬冶煉行業(yè)，用于對(duì)冷軋酸洗工藝介質(zhì)的加熱，也可用于其他行業(yè)中對(duì)閉環(huán)回路 內(nèi)液體的加熱。


圖1為本發(fā)明工藝設(shè)備連結(jié)圖，圖中，1是循環(huán)罐，2是循環(huán)泵，3是管道，4是微波 加熱裝置，5是三通閥，6是酸洗槽；圖2為微波加熱裝置4的結(jié)構(gòu)放大圖，圖中，4-1是微波加熱器，4-2是腔體，4_3是 加熱管，4-4是溫度傳感器；圖3為加熱管4-3結(jié)構(gòu)放大圖，圖中，4-5為加熱管輸入口，4_6為加熱管輸出口。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1-3對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例一種用于鈦帶冷軋酸洗工藝的微波加熱器加熱鈦帶清洗酸液的裝置，其 包括循環(huán)罐1，循環(huán)泵2，管道3，微波加熱裝置4，三通閥5，酸洗槽6 ；微波加熱裝置4又包 括微波加熱器4-1，腔體4-2，加熱管4-3，溫度傳感器4-4，加熱管輸入口 4_5，加熱管輸出口 4-6。循環(huán)罐1和循環(huán)泵2通過(guò)管道3與微波加熱裝置4的加熱管輸入口 4-5連結(jié)，加熱管 輸出口通過(guò)管道與酸洗槽6相連，在微波加熱器4和酸洗槽6之間的管道上設(shè)置有三通閥 5，酸洗槽6與循環(huán)罐1之間通過(guò)管道連接；所述的腔體4-2設(shè)計(jì)成等多面體形狀，微波加熱 器4-1均布于腔體4-2的幾個(gè)面上，加熱管4-3焊接于微波加熱器4腔體內(nèi)，加熱管4-3與 微波加熱器4處于同一中軸線上，溫度傳感器4-4分別設(shè)在加熱管輸入口 4-5和加熱管輸 出口 4-6內(nèi)。所述的腔體4-2設(shè)計(jì)成等七面體形狀，由普通鋼板焊接而成，市售的微波加熱器 4-1布置在腔體4-2的七個(gè)面上，每個(gè)面6個(gè)，共為42個(gè)，工作時(shí)向腔體4-2內(nèi)部輻射微 波，總功率63kw，加熱管4-3置于微波加熱裝置4腔體4-2內(nèi)，加熱管4_3長(zhǎng)度1. Im,內(nèi)徑 0. 32m。溫度傳感器4-4設(shè)在加熱管4_3的輸入口和輸出口內(nèi)，加熱管輸入口 4_5通過(guò)管道3與循環(huán)泵2相連，循環(huán)泵2則通過(guò)管道3與循環(huán)罐1相連，加熱管輸出口 4-6通過(guò)管道3 與酸洗槽6相連，酸洗槽6與循環(huán)罐1之間通過(guò)管道3連接。工作時(shí)，通過(guò)三通閥(5)的控制，形成兩個(gè)閉環(huán)回路，分別對(duì)鈦帶酸洗工藝介質(zhì)進(jìn) 行預(yù)加熱和酸洗時(shí)的加熱。預(yù)加熱時(shí)，循環(huán)泵(2)開(kāi)啟，不斷地將酸洗介質(zhì)從循環(huán)罐(1)中 抽出，流經(jīng)微波加熱裝置⑷時(shí)被微波加熱器(4-1)加熱升溫，此時(shí)三通閥(5)a、c方向打 開(kāi)，b方向關(guān)閉，工藝介質(zhì)不流經(jīng)酸洗槽(6)，最后回流到循環(huán)罐(1)，形成一個(gè)閉環(huán)回路。多 次循環(huán)后清洗介質(zhì)被加熱至滿足生產(chǎn)要求所需的75-80°C。此時(shí)可進(jìn)行清洗工作，打開(kāi)三 通閥(5)b、c方向，關(guān)閉a方向，繼續(xù)開(kāi)啟循環(huán)泵(2)，不斷地將工藝介質(zhì)從循環(huán)罐(1)中抽 出，通過(guò)微波加熱裝置(4)流至酸洗槽(6)，對(duì)酸洗槽(6)內(nèi)的鈦帶進(jìn)行清洗，酸洗槽(6)內(nèi) 因有循環(huán)的工藝介質(zhì)注入，多余的工藝介質(zhì)會(huì)沿管道(3)回流至循環(huán)罐(1)，形成一個(gè)新的 閉環(huán)回路。自動(dòng)控制電路根據(jù)溫度傳感器⑷的輸出信號(hào)控制微波加熱器(4-1)的功率， 使得加熱后的酸洗介質(zhì)溫度始終保持為75-80°C。鈦帶冷軋酸洗生產(chǎn)中，循環(huán)罐(1)、循環(huán) 泵(2)、管道(3)和酸洗槽(6)可選用PPH材質(zhì)。以下是本實(shí)施例使用的技術(shù)參數(shù)微波加熱裝置功率63kw，使用酸洗液為工藝介 質(zhì)，酸洗液為HNO3和HF的混合酸液，混合酸液中HNO3為200g/L，HF為60g/L，酸洗液流速 為30m3/h，酸洗液體積為6m3，微波加熱器開(kāi)啟最大功率時(shí)在IOh內(nèi)可將6m3的酸液從室溫 加熱至75-80°C，酸洗時(shí)，鈦帶以lOm/min的傳送速度經(jīng)酸洗槽(6)進(jìn)行酸洗工作。
權(quán)利要求
一種對(duì)冷軋酸洗工藝介質(zhì)加熱的微波加熱裝置，其特征在于其包括循環(huán)罐(1)，循環(huán)泵(2)，管道(3)，微波加熱裝置(4)，三通閥(5)，酸洗槽(6)，微波加熱裝置(4)又包括微波加熱器(4 1)，腔體(4 2)，加熱管(4 3)，溫度傳感器(4 4)，加熱管輸入口(4 5)，加熱管輸出口(4 6)，循環(huán)罐(1)和循環(huán)泵(2)通過(guò)管道(3)與微波加熱裝置(4)的加熱管輸入口(4 5)連結(jié)，加熱管輸出口通過(guò)管道與酸洗槽(6)相連，在微波加熱器(4)和酸洗槽(6)之間的管道上設(shè)置有三通閥(5)，酸洗槽(6)與循環(huán)罐(1)之間通過(guò)管道連接；所述的腔體(4 2)設(shè)計(jì)成等多面體形狀，微波加熱器(4 1)均布于腔體(4 2)的幾個(gè)面上，加熱管(4 3)焊接于微波加熱器(4)腔體內(nèi)，加熱管(4 3)與微波加熱器(4)處于同一中軸線上，溫度傳感器(4 4)分別設(shè)在加熱管輸入口(4 5)和加熱管輸出口(4 6)內(nèi)，所述的微波加熱過(guò)程為通過(guò)三通閥(5)的控制，形成兩個(gè)閉環(huán)回路，分別對(duì)工藝介質(zhì)進(jìn)行預(yù)加熱和清洗時(shí)的加熱，預(yù)加熱時(shí)，循環(huán)泵(2)開(kāi)啟，不斷地將工藝介質(zhì)從循環(huán)罐(1)中抽出，流經(jīng)微波加熱裝置(4)時(shí)被微波加熱器(4 1)加熱升溫，此時(shí)三通閥的a、c方向打開(kāi)，b方向關(guān)閉，工藝介質(zhì)不流經(jīng)酸洗槽(6)，最后回流到循環(huán)罐(1)，形成一個(gè)閉環(huán)回路；多次循環(huán)后工藝介質(zhì)被加熱至滿足生產(chǎn)要求所需溫度，此時(shí)可進(jìn)行清洗工作，打開(kāi)三通閥的b、c方向，關(guān)閉a方向，繼續(xù)開(kāi)啟循環(huán)泵(2)，不斷地將已達(dá)到設(shè)定溫度的工藝介質(zhì)從循環(huán)罐(1)中抽出，通過(guò)微波加熱裝置流至酸洗槽(6)，對(duì)酸洗槽(6)內(nèi)的鈦帶進(jìn)行清洗，酸洗槽(6)內(nèi)因有循環(huán)的工藝介質(zhì)注入，多余的工藝介質(zhì)會(huì)沿管道(3)回流至循環(huán)罐(1)，形成一個(gè)新的閉環(huán)回路，生產(chǎn)中鈦帶以一定速度通過(guò)酸洗槽(6)進(jìn)行清洗，鈦帶在酸洗槽(6)進(jìn)行清洗工藝時(shí)帶走清洗液一部分熱量，加上清洗在管道(3)、循環(huán)罐(1)和酸洗槽(6)散失的熱量，需要補(bǔ)充這部分熱量以維持工藝介質(zhì)的工作溫度，這時(shí)自動(dòng)控制電路根據(jù)溫度傳感器(4 4)的輸出信號(hào)控制微波加熱器(4 1)的數(shù)量即微波加熱功率的大小，使得加熱后的工藝介質(zhì)溫度始終滿足清洗工藝的需要。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)冷軋酸洗工藝介質(zhì)加熱的微波加熱裝置，其特征在于所 述的腔體(4-2)設(shè)計(jì)成等七面體形狀，由普通鋼板焊接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)冷軋酸洗工藝介質(zhì)加熱的微波加熱裝置，其特征在于所 述的循環(huán)罐(1)、循環(huán)泵(2)、管道(3)和酸洗槽(6)選用PPH材料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)冷軋酸洗工藝介質(zhì)加熱的微波加熱裝置，包括循環(huán)罐，循環(huán)泵，管道，微波加熱裝置，三通閥，酸洗槽；微波加熱裝置又包括微波加熱器，腔體，加熱管，溫度傳感器，加熱管輸入口，加熱管輸出口。通過(guò)在循環(huán)罐和酸洗槽之間設(shè)置微波加熱裝置，使工藝介質(zhì)在通過(guò)微波加熱裝置時(shí)得以加熱，經(jīng)反復(fù)循環(huán)加熱后工藝介質(zhì)被加熱至滿足生產(chǎn)要求所需的溫度時(shí)被輸送至酸洗槽對(duì)鈦帶進(jìn)行清洗。該裝置能夠?qū)に嚱橘|(zhì)進(jìn)行直接加熱，不存在換熱過(guò)程，提高了效率，實(shí)現(xiàn)碳的零排，避免了使用鍋爐帶來(lái)的環(huán)境污染及能源浪費(fèi)問(wèn)題。
文檔編號(hào)B21B45/02GK101914778SQ20101024995
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者史亞鳴, 張利波, 張竹明, 彭金輝, 李幼靈, 楊彪, 蘇鶴洲, 范勇斌, 郭勝惠 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)