專利名稱：蓄熱式鋼包烘烤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鋼包烘烤裝置，特別是一種采用蓄熱燃燒技術(shù)實現(xiàn)余熱回收利用的鋼包烘烤裝置。
為了保證和提高鑄造質(zhì)量，要求采用鋼水低溫澆注，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，實現(xiàn)低溫澆注的唯一途徑就是提高鋼水包的烘烤溫度，通過將鋼水包烘烤到期望的溫度水平，將澆注過程中包襯的蓄熱損失降低到最低限度，從而最大限度地實現(xiàn)低溫澆注。目前使用的鋼包烘烤系統(tǒng)主要有三類結(jié)構(gòu)形式，其一為敞開式結(jié)構(gòu)，采用簡單套筒式煤氣燒嘴或各種形式油槍，將燒嘴或油槍插入接近包底的適當(dāng)位置，或者放置在鋼包上沿附近烘烤，這種結(jié)構(gòu)在很多煉鋼廠仍被大量使用，其平均烘烤溫度一般只能達到800℃左右，烘烤溫度不均勻，溫差高達150℃左右烘烤時間一般在6小時，排煙溫度高達1200℃以上，因而其燃料浪費和環(huán)境污染十分嚴(yán)重；另一種是半封閉式結(jié)構(gòu)，它加裝了鋼包蓋，采用高速或亞高速燒嘴，這種結(jié)構(gòu)強化了鋼包內(nèi)的氣流循環(huán)及攪拌，烘烤溫度可以達到1000℃，溫差100℃左右，烘烤時間4小時左右，但燃料浪費和環(huán)境污染仍很嚴(yán)重；還有一種是帶有自身預(yù)熱結(jié)構(gòu)的封閉式結(jié)構(gòu)，助燃用的空氣經(jīng)預(yù)熱后進入燃燒裝置，實現(xiàn)了一定的余熱利用，采用這種結(jié)構(gòu)后，能源利用率有了一定的提高，但排煙溫度仍達700℃左右，而空氣預(yù)熱溫度僅300℃～350℃，燃料的利用率在30％左右?？梢?，在鋼包烘烤過程中，烘烤時間長、烘烤溫度不高(一般在800℃～1000℃)，烘烤溫度不均勻、溫差大，燃料浪費多等是目前急需解決的問題。
本實用新型目的是提供一種蓄熱式鋼包烘烤裝置，通過提供能源的利用率，達到節(jié)約燃料、縮短烘烤時間、提高烘烤溫度等目的。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種蓄熱式鋼包烘烤裝置，包括鋼包蓋、四通換向閥、鼓風(fēng)機、引風(fēng)機和兩個蓄熱器，所述鼓風(fēng)機與四通換向閥的進氣端相連，所述引風(fēng)機與四通換向閥的出氣端相連，所述鋼包蓋上設(shè)有一對蓄熱式燒嘴，燒嘴與鋼包蓋之間為帶有煙氣孔的燒嘴磚，每個燒嘴周圍環(huán)繞設(shè)置有一個風(fēng)套，風(fēng)套的一端與燒嘴磚上的煙氣孔連通，另一端分別通過兩個蓄熱器與四通換向閥的兩個換向端連通。
上述技術(shù)方案中，所述“四通換向閥”的連接結(jié)構(gòu)是，當(dāng)四通換向閥在一個位置時，進氣端與一個換向端連通，出氣端與另一個換向端連通，當(dāng)四通換向閥換向時，進氣端與另一個換向端連通，出氣端與一個換向端連通，管路交換流向；其中，所述“進氣端”在工作過程中，始終從鼓風(fēng)機往四通換向閥進助燃空氣，所述“出氣端”在工作過程中從四通換向閥往引風(fēng)機排出煙氣，兩個“換向端”則根據(jù)兩套燒嘴和蓄熱器的工作狀態(tài)分別交替導(dǎo)通助燃空氣和排出的煙氣。所述“燒嘴磚上的煙氣孔”是分布在燒嘴磚上的噴孔，與風(fēng)套連通，在燃燒狀態(tài)時，風(fēng)套中的助燃空氣通過燒嘴磚上的煙氣孔噴入鋼包中，起助燃作用，在蓄熱狀態(tài)時，鋼包中的煙氣通過煙氣孔進入風(fēng)套內(nèi)，再經(jīng)蓄熱器后排出。
上述技術(shù)方案中，所述燒嘴磚上可以設(shè)有1個以上的煙氣孔，但較佳效果的設(shè)置是，在燒嘴磚上沿周向分布有至少6個煙氣孔。
為保證燒嘴的正常工作，所述燒嘴內(nèi)包括有燒嘴冷卻保護套，所述冷卻保護套與水管或氣管相連以實現(xiàn)水冷或氣冷。
上述技術(shù)方案中，所述蓄熱器中裝有蓄熱體，所述蓄熱體可以是球形體、蜂窩體或多邊形的填充料。
為便于控制助燃空氣的流量，可以在所述鼓風(fēng)機與四通換向閥的連通管路上設(shè)有空氣流量控制閥，所述引風(fēng)機與四通換向閥的連通管路上設(shè)有排煙量控制閥，引風(fēng)機的出氣端設(shè)有排氣煙囪。
上述技術(shù)方案中，所述裝置可以整體安裝在臺車上，臺車由驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動，以方便使用，整體的安裝可以采用臥式或立式結(jié)構(gòu)，適應(yīng)不同工作場地的需要。
上述技術(shù)方案中，還可以設(shè)有自動控制機構(gòu)，分別控制四通換向閥的換向操作和燒嘴中燃料進管的開閉；由自動控制機構(gòu)控制四通換向閥的定時換向及兩個燒嘴燃料進管的交替開閉，可以實現(xiàn)自動蓄熱式燃燒，降低操作人員的勞動強度。
上述技術(shù)方案中，所用燃料既可以為燃油，也可以為燃氣，當(dāng)使用燃油時，所述燒嘴的油槍與壓縮空氣管連通；當(dāng)使用燃氣時，所述燒嘴的燃料管分別經(jīng)過兩個蓄熱器。
本實用新型工作原理是助燃空氣從鼓風(fēng)機進入，經(jīng)過四通換向閥、一個蓄熱器、風(fēng)套、燒嘴進入鋼包，鋼包中燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谕瓿蓪︿摪募訜岷?，?jīng)過另一個燒嘴噴口流過處于蓄熱狀態(tài)的另一個蓄熱器，將蓄熱器中的蓄熱體加熱至高溫后，經(jīng)四通換向閥和排氣通道排出，此時處于燃燒狀態(tài)的燒嘴的燃料管在開啟狀態(tài)，向燒嘴供應(yīng)燃料，而處于蓄熱狀態(tài)的燒嘴的燃料管則處于關(guān)閉狀態(tài)；到達一定的時間或設(shè)定的溫度時，四通換向閥換向，同時原來開啟的燃料管被關(guān)閉，原來關(guān)閉的燃料管被打開，兩個燒嘴相互交換工作狀態(tài)，此時，空氣流過在上一過程中蓄積了熱量的蓄熱器，被蓄熱器加熱至高溫后，經(jīng)燒嘴噴口噴入鋼包內(nèi)，起到助燃作用，而高溫?zé)煔鈩t從另一側(cè)的燒嘴磚煙氣孔中回收，經(jīng)過另一個蓄熱器，對其中的蓄熱體加熱后，成為低溫?zé)煔?，?jīng)四通換向閥排出；如此兩組燒嘴和蓄熱器交替處于燃燒狀態(tài)和蓄熱狀態(tài)，完成蓄熱式加熱過程。上述過程中，可以采用燃油或燃氣，如果采用燃氣，可以同時對煤氣和空氣進行加熱，進一步提高加熱效率。
由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、由于本實用新型采用蓄熱式結(jié)構(gòu)以回收余熱，大幅度提高了空氣預(yù)熱溫度，預(yù)熱后的空氣溫度可達1000℃左右，從而改善了燃料燃燒過程，減少了燃料不完全燃燒的熱損失，同時大幅度降低了排煙溫度，經(jīng)測試，排煙溫度在200℃以下，燃料節(jié)約率可達50％以上。
2、由于本實用新型兩個燒嘴交替工作，火焰剛性強、溫度高，使鋼包烘烤溫度均勻、烘烤溫度高、加熱速度快。
3、本實用新型可以實現(xiàn)自動換向加熱，可以根據(jù)現(xiàn)場情況，實現(xiàn)對鋼包烘烤過程的自動控制。
附


圖1為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為
圖1的俯視圖。
其中[1]、鋼包蓋；[2]、風(fēng)套；[3]、燒嘴；[4]、蓄熱器；[5]、鋼包；[6]、四通換向閥；[7]、空氣流量控制閥；[8]、排煙量控制閥；[9]、鼓風(fēng)機；[10]、引風(fēng)機；[12]、臺車；[14]、煙囪；[15]、燒嘴；[16]、蓄熱器。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見附
圖1和圖2所示，一種蓄熱式鋼包烘烤裝置，包括鋼包蓋1，鋼包蓋1可以完全遮蓋鋼包5的敞口部，通常，鋼包蓋1的尺寸比鋼包5的敞口略大，鋼包蓋1上設(shè)有一對帶有燃料管和燒嘴冷卻保護套的燒嘴3、15，所述冷卻保護套與水管或氣管相連以實現(xiàn)水冷或氣冷，燒嘴3、15的外圍包有風(fēng)套2，整個裝置采用臥式結(jié)構(gòu)，底部為臺車12，臺車12上設(shè)有四通換向閥6、鼓風(fēng)機9、引風(fēng)機10和兩個蓄熱器4、16，蓄熱器4、16中裝有蓄熱體，所述蓄熱體可以是球形體、蜂窩體或多邊形的填充料，所述鼓風(fēng)機9與四通換向閥6的進氣端相連，所述引風(fēng)機10與四通換向閥6的出氣端相連，所述兩個燒嘴3、15上的風(fēng)套2通過連接管分別與兩個蓄熱器4、16相連，兩個蓄熱器4、16的另一端經(jīng)管道與四通換向閥6的兩個換向端連通；上述鼓風(fēng)機9與四通換向閥6的連通管路上設(shè)有空氣流量控制閥7，所述引風(fēng)機10與四通換向閥6的連通管路上設(shè)有排煙量控制閥8，引風(fēng)機10的出氣端設(shè)有排氣煙囪14。
為方便操作，可以設(shè)有自動控制機構(gòu)，分別控制四通換向閥6的換向操作和燒嘴3、15的燃料進管的開閉，四通換向閥6可以采用氣缸驅(qū)動的換向機構(gòu)。
該裝置在使用時，燒嘴3在工作時，煙氣經(jīng)過燒嘴15外的風(fēng)套2及與其連通的蓄熱器16，與蓄熱器16中的蓄熱體進行熱交換，然后經(jīng)四通換向閥6由引風(fēng)機10排出，排出的煙氣溫度在200℃以下；空氣則由鼓風(fēng)機9經(jīng)四通換向閥6，在經(jīng)過蓄熱器4時與其中較熱的蓄熱體進行熱交換，然后經(jīng)過燒嘴3外的風(fēng)套和燒嘴磚上的煙氣孔噴入，起助燃作用，此時助燃空氣被預(yù)熱至1000℃左右。經(jīng)過30秒～60秒以后，四通換向閥6換向，原來工作的燒嘴3排煙，原來排煙的燒嘴15工作，助燃空氣和排煙通道互換，這樣周而復(fù)始，實現(xiàn)蓄熱式燃燒加熱。
權(quán)利要求1.一種蓄熱式鋼包烘烤裝置，包括鋼包蓋[1]，其特征在于還包括有四通換向閥[6]、鼓風(fēng)機[9]、引風(fēng)機[10]和兩個蓄熱器[4、16]，所述鼓風(fēng)機[9]與四通換向閥[6]的進氣端相連，所述引風(fēng)機[10]與四通換向閥[6]的出氣端相連，所述鋼包蓋[1]上設(shè)有一對蓄熱式燒嘴[3、15]，燒嘴[3、15]與鋼包蓋之間為帶有煙氣孔的燒嘴磚，每個燒嘴周圍環(huán)繞設(shè)置有一個風(fēng)套[2]，風(fēng)套[2]的一端與燒嘴磚上的煙氣孔連通，另一端分別通過兩個蓄熱器[4、16]與四通換向閥[6]的兩個換向端連通。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼包烘烤裝置，其特征在于所述燒嘴磚上周向分布有至少6個煙氣孔。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼包烘烤裝置，其特征在于所述燒嘴[3、15]內(nèi)包括有燒嘴冷卻保護套，所述冷卻保護套與水管或氣管相連以實現(xiàn)水冷或氣冷。
4.如權(quán)利要求1所述的鋼包烘烤裝置，其特征在于所述蓄熱器[4、16]中裝有蓄熱體，所述蓄熱體可以是球形體、蜂窩體或多邊形的填充料。
5.如權(quán)利要求1所述的鋼包烘烤裝置，其特征在于所述鼓風(fēng)機[9]與四通換向閥[6]的連通管路上設(shè)有空氣流量控制閥[7]，所述引風(fēng)機[10]與四通換向閥[6]的連通管路上設(shè)有排煙量控制閥[8]，引風(fēng)機[10]的出氣端設(shè)有排氣煙囪[14]。
6.如權(quán)利要求1所述的鋼包烘烤裝置，其特征在于所述裝置可以整體安裝在臺車[12]上，采用臥式或立式結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的鋼包烘烤裝置，其特征在于還可以設(shè)有自動控制機構(gòu)，分別控制四通換向閥[6]的換向操作和燒嘴[3、15]中燃料進管的開閉。
8.如權(quán)利要求1所述的鋼包烘烤裝置，其特征在于所用燃料為燃油，所述燒嘴[3、15]的油槍與壓縮空氣管連通。
9.如權(quán)利要求1所述的鋼包烘烤裝置，其特征在于所用燃料為煤氣，所述燒嘴[3、15]的燃料管分別經(jīng)過兩個蓄熱器[4、16]。
專利摘要一種蓄熱式鋼包烘烤裝置,包括鋼包蓋,特征為:還包括有四通換向閥、鼓風(fēng)機、引風(fēng)機和兩個蓄熱器,鼓風(fēng)機與四通換向閥的進氣端相連,引風(fēng)機與出氣端相連,鋼包蓋上設(shè)有一對蓄熱式燒嘴,燒嘴與鋼包蓋之間為帶有煙氣孔的燒嘴磚,每個燒嘴周圍環(huán)繞設(shè)置有一個風(fēng)套,風(fēng)套的一端與燒嘴磚上的煙氣孔連通,另一端分別通過兩個蓄熱器與四通換向閥的兩個換向端連通。本實用新型大幅度降低了排煙溫度,燃料利用率高、鋼包烘烤溫度均勻、烘烤溫度高、加熱速度快。
文檔編號B22D41/015GK2465841SQ01217680
公開日2001年12月19日 申請日期2001年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月26日
發(fā)明者賈恩寶 申請人:蘇州工業(yè)園區(qū)嘉德環(huán)境與能源工程有限公司