專利名稱：連鑄中間包高效節(jié)能烘烤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鋼設(shè)備，尤其是一種連鑄中間包加熱裝置。
背景技術(shù)：
連鑄中間包烘烤裝置是利用燃料將中間包烘烤干燥或預(yù)熱到所需的高溫狀態(tài)，以滿足煉鋼工藝對中間包耐材溫度的要求。中間包燃燒器的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段最初是采用普通燒嘴提供熱量，但由于中間包烘烤器的工作環(huán)境非常惡劣，燒嘴壽命不到半年，更換頻繁，影響生產(chǎn)。隨后便采用帶頭部風(fēng)冷盤的燒嘴供熱，使燒嘴的壽命提高到1年以上。但以上兩種燒嘴都沒有余熱回收裝置，因此我國鋼鐵企業(yè)連鑄車間的中間包烘烤熱效率都非常低，大約在10-20%左右。近年來，隨著蓄熱式燃燒技術(shù)的不斷成熟，蓄熱式中間包烘烤器的應(yīng)用得到了發(fā)展。蓄熱式中間包烘烤器與傳統(tǒng)中間包烘烤器相比，具有如下特點(1)增設(shè)高溫?zé)煔庥酂峄厥昭b置，交替切換空氣與煙氣，使之流經(jīng)蓄熱體，能夠在最大限度回收高溫?zé)煔獾娘@熱，即實現(xiàn)了極限余熱回收，節(jié)能率達(dá)到30-70% ； (2)將燃燒空氣預(yù)熱到1000°C以上的溫度水平，形成與傳統(tǒng)火焰(諸如擴(kuò)散火焰與預(yù)混火焰等)迥然不同的新型火焰類型，在爐內(nèi)產(chǎn)生均勻分布的溫度場；(3)由于助燃空氣的預(yù)熱，提高了火焰溫度，使低熱值燃料實現(xiàn)高溫燃燒成為可能。目前，國內(nèi)新建的連鑄車間的蓄熱式中間包烘烤器均采用傳統(tǒng)的雙燒嘴交替工作方案，由于沒有充分考慮中間包的結(jié)構(gòu)特點和工作環(huán)境，大都使用效率不是很理想。其存在的主要問題是(1)由于是新型技術(shù)，因此，加熱爐、燃燒器等設(shè)備仍未適應(yīng)其要求，尚存在設(shè)計與操作方面的問題。( 高溫帶來管道、設(shè)備更易損壞等。( 蓄熱體結(jié)塊、壽命不長等。(4)爐內(nèi)壓力變化大，造成熱量大量散出，未能達(dá)到實際節(jié)能效果。(5)日常維護(hù)量、成本增加。通過十余年的實踐，各大企業(yè)及單位已不向原來那樣熱衷于蓄熱燃燒技術(shù)了。目前，反對與支持之間的爭論非常激烈。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有連鑄中間包高效烘烤裝置的燃燒效率較低、熱利用率較低、環(huán)保性較差的不足，本發(fā)明提供一種燃燒效率較高、熱利用率高、環(huán)保性良好的連鑄中間包高效烘烤裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種連鑄中間包高效烘烤裝置，包括中間包包體，所述中間包包體上部密封安裝包蓋，所述包蓋上設(shè)有噴嘴和煙氣出口，所述中間包包體內(nèi)設(shè)隔板，把中間包內(nèi)部分隔成兩半，所述中間包包體的底部留有煙氣過道，所述噴嘴和煙氣引出口分別位于隔板的兩側(cè)。進(jìn)一步，所述煙氣通道為所述隔板底部與所述中間包包體的底部之間的間隙?；蛘呤撬鰺煔馔ǖ罏樗龈舭宓撞康亩鄠€半圓形缺口。當(dāng)然，也可以采用其他形狀的缺口。
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再進(jìn)一步，所述加熱裝置還設(shè)有熱煙氣循環(huán)裝置，在所述噴嘴的進(jìn)口和煙氣出口之間設(shè)置了連通支管，所述連通支管上設(shè)置熱煙氣循環(huán)裝置。該熱煙氣循環(huán)裝置，有利于進(jìn)一步提升熱效率。更進(jìn)一步，所述隔板采用表面涂遠(yuǎn)紅外輻射涂層輕質(zhì)板或采用高輻射特性的碳化硅材料制備。所述隔板由多塊隔板單元拼接而成。，該結(jié)構(gòu)方式便于實現(xiàn)裝配，當(dāng)然，也可以采用整體制備。所述噴嘴和煙氣出口以所述隔板為中心對稱布置。所述包蓋與所述隔板呈一體。所述烘烤裝置還設(shè)有換熱裝置，所述煙氣引出口與所述換熱裝置的煙氣進(jìn)口連通，所述換熱裝置的空氣進(jìn)口與大氣連通，所述換熱裝置的空氣出口與所述噴嘴連通，所述換熱裝置的煙氣出口與煙囪連通。所述煙氣出口設(shè)置Pd-Iih-Pt催化凈化裝置。所述噴嘴內(nèi)設(shè)有稀土鈣鈦礦催化燃燒蜂窩，能夠?qū)⑵淦鹑紲囟?、促進(jìn)燃燒完全。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為在已有的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納和提高，該烘烤技術(shù)涉及到預(yù)熱回收、催化燃燒和凈化及高溫?zé)煔庋h(huán)利用等，突破原有的烘烤技術(shù)概念，不再局限于某一燃燒技術(shù)，而是這些技術(shù)的一個整合。本項目技術(shù)其具有燃燒效率高、熱利用率高和有害氣體排放少的特征，同時具有煙氣溫度可調(diào)、溫升均勻性好和烘烤速度快的特性，包體上下溫差小。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在1、通過在包內(nèi)引入內(nèi)隔板的方式形成一個完整的煙氣流道，讓熱煙氣沿著中間包包壁流動，均勻加熱中間包內(nèi)壁，同時帶走水汽，中間包內(nèi)隔板采用高遠(yuǎn)紅外復(fù)合材料制備，也可在其表面涂覆遠(yuǎn)紅外涂料，使之能吸收煙氣中的能量，以遠(yuǎn)紅外輻射的方式加熱爐壁，提高熱利用率，并引入催化凈化裝置用于減少CO和NOx 排放；2、充分利用了燃燒后煙氣的高溫余熱，提高燃?xì)馐褂眯剩婵舅俣瓤欤啾扔趥鹘y(tǒng)烘烤器節(jié)能50%以上，此外，最大限度地降低了污染物排放，節(jié)能環(huán)保。


圖1是實施例1的連鑄中間包高效烘烤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實施例2的連鑄中間包高效烘烤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實施例3的鋼連鑄中間包高效烘烤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實施例1參照圖1，一種連鑄中間包高效烘烤裝置，包括中間包包體5，所述中間包包體5上部密封安裝包蓋，所述包蓋上設(shè)有噴嘴4和煙氣出口 7，所述中間包包體內(nèi)設(shè)隔板6，把中間包內(nèi)部分隔成兩半，所述中間包包體的底部留有煙氣過道，所述噴嘴4和煙氣引出口 7分別位于隔6板的兩側(cè)。所述煙氣通道為所述隔板底部與所述中間包包體的底部之間的間隙?；蛘呤撬鰺煔馔ǖ罏樗龈舭宓撞康亩鄠€半圓形缺口。當(dāng)然，也可以采用其他形狀的缺口。所述隔板6采用表面涂遠(yuǎn)紅外輻射涂層輕質(zhì)板或采用高輻射特性的碳化硅材料制備。所述隔板6由多塊隔板單元拼接而成。，該結(jié)構(gòu)方式便于實現(xiàn)裝配，當(dāng)然，也可以采用整體制備。所述噴嘴4和煙氣出口 7以所述隔板6為中心對稱布置。所述包蓋與所述隔板呈一體。所述烘烤裝置還設(shè)有換熱裝置9，所述煙氣引出口 7與所述換熱裝置的煙氣進(jìn)口連通，所述換熱裝置的空氣進(jìn)口與大氣連通，所述換熱裝置的空氣出口與所述噴嘴連通，所述換熱裝置的煙氣出口 1與煙囪連通。所述換熱裝置中的煙氣進(jìn)口和煙氣出口之間的通道供煙氣流通，空氣進(jìn)口和空氣出口之間的通道供空氣流通，將煙氣中的余熱進(jìn)行回收利用， 實現(xiàn)空氣預(yù)熱。所述煙氣出口 1設(shè)置Pd-Iih-Pt催化凈化裝置，對于沒有設(shè)置換熱裝置的場合，直接設(shè)置在煙氣出口 7處即可；如果設(shè)置了換熱裝置，則將Pd-Iih-Pt催化凈化裝置安裝在煙囪處。所述噴嘴4內(nèi)設(shè)有稀土鈣鈦礦催化燃燒蜂窩，能夠?qū)⑵淦鹑紲囟?、促進(jìn)燃燒完全。包蓋與包體之間采用纖維墊塊進(jìn)行密封，中間包出渣口放置硅酸鋁纖維密封墊進(jìn)行密封。本烘烤器包括中間包包體、包內(nèi)隔板、包蓋、燒嘴、催化燃燒蜂窩、換熱器、催化凈化裝置和熱煙氣循環(huán)裝置組成。煤氣從燃?xì)馊肟?3輸入，煤氣和助燃空氣預(yù)混后經(jīng)噴嘴噴出在中間包內(nèi)燃燒，也可在催化蜂窩內(nèi)催化燃燒之后進(jìn)入中間包，燃燒后的煙氣不會馬上流出中間包，而是沿著中間包內(nèi)隔板形成的煙道流動，先是向下通過中間包包底和隔板形成的煙氣過道，然后向上進(jìn)入設(shè)置在包蓋上的換熱器的煙氣入口，與換熱器內(nèi)的冷空氣進(jìn)行熱交換，冷卻后排放。實施例2參照圖2，本實施例中，所述煙氣通道為所述隔板6底部與所述鋼包包體的底部之間的間隙。所述加熱裝置還設(shè)有熱煙氣循環(huán)裝置，在所述噴嘴4的進(jìn)口和煙氣出口之間設(shè)置了連通支管，所述連通支管上設(shè)置熱煙氣循環(huán)裝置9，能夠?qū)煔獬隹?7的煙氣直接回流到噴嘴4內(nèi)。本實施例的其他結(jié)構(gòu)均與實施例1相同。本烘烤器包括中間包包體、包內(nèi)隔板、包蓋、燒嘴、催化燃燒蜂窩、換熱器、催化凈化裝置和熱煙氣循環(huán)裝置組成。煤氣和助燃空氣預(yù)混后經(jīng)噴嘴噴出在中間包內(nèi)燃燒，也可在催化蜂窩內(nèi)催化燃燒之后進(jìn)入中間包，燃燒后的煙氣不會馬上流出中間包，而是隨沿著中間包內(nèi)隔板形成的煙道流動，先是向下通過中間包包底和隔板形成的煙氣過道，然后向上進(jìn)入設(shè)置在包蓋上的換熱器的煙氣入口，與換熱器內(nèi)的冷空氣進(jìn)行熱交換，冷卻后排放。 也可把熱煙氣通過熱煙氣循環(huán)裝置再次進(jìn)入中間包用于加熱中間包，帶走水汽，也可部分進(jìn)入換熱器加熱助燃空氣，部分進(jìn)入熱煙氣循環(huán)裝置。本裝置通過在包內(nèi)引入內(nèi)隔板的方式形成一個完整的煙氣流道，讓熱煙氣沿著中間包包壁流動，均勻加熱中間包內(nèi)壁，同時帶
5走水汽，中間包內(nèi)隔板采用高遠(yuǎn)紅外復(fù)合材料制備，也可在其表面涂覆遠(yuǎn)紅外涂料，使之能吸收煙氣中的能量，以遠(yuǎn)紅外的方式加熱爐壁，提高熱利用率，并引入催化凈化裝置用于減少CO和N0X。本裝置充分利用了燃燒后煙氣的高溫余熱，提高燃?xì)馐褂眯?，烘烤速度快?相比于傳統(tǒng)烘烤器節(jié)能50%以上，此外，最大限度地降低了污染物排放，節(jié)能環(huán)保。實施例3參照圖3，所述隔板6采用高輻射特性的碳化硅材料制備。本實施例的其他結(jié)構(gòu)均與實施例1相同。本烘烤器包括中間包包體、包內(nèi)隔板、包蓋、燒嘴、催化燃燒蜂窩、換熱器、催化凈化裝置和熱煙氣循環(huán)裝置組成。煤氣和助燃空氣在催化蜂窩內(nèi)催化燃燒之后進(jìn)入中間包， 燃燒后的煙氣不會馬上流出中間包，而是沿著中間包內(nèi)隔板形成的煙道流動，先是向下通過中間包包底和隔板形成的煙氣過道，然后向上進(jìn)入設(shè)置在包蓋上的換熱器的煙氣入口， 與換熱器內(nèi)的冷空氣進(jìn)行熱交換，冷卻后排放。本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.一種連鑄中間包高效烘烤裝置，包括中間包包體，其特征在于所述中間包包體上部密封安裝包蓋，所述包蓋上設(shè)有噴嘴和煙氣出口，所述中間包包體內(nèi)設(shè)隔板，把中間包內(nèi)部分隔成兩半，所述中間包包體的底部留有煙氣過道，所述噴嘴和煙氣引出口分別位于隔板的兩側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的連鑄中間包高效烘烤裝置，其特征在于所述煙氣通道為所述隔板底部與所述中間包包體的底部之間的間隙。
3.如權(quán)利要求1所述的連鑄中間包高效烘烤裝置，其特征在于所述煙氣通道為所述隔板底部的多個半圓形缺口。
4.如權(quán)利要求1 3之一所述的連鑄中間包高效烘烤裝置，其特征在于所述加熱裝置還設(shè)有熱煙氣循環(huán)裝置，在所述噴嘴的進(jìn)口和煙氣出口之間設(shè)置了連通支管，所述連通支管上設(shè)置熱煙氣循環(huán)裝置。
5.如權(quán)利要求1 3之一所述的連鑄中間包高效烘烤裝置，其特征在于所述隔板采用表面涂遠(yuǎn)紅外輻射涂層輕質(zhì)板或采用高輻射特性的碳化硅材料制備，隔板由多塊隔板單元拼接而成或由單一整塊隔板構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1 3之一所述的連鑄中間包高效烘烤裝置，其特征在于所述噴嘴和煙氣出口以所述隔板為中心對稱布置。
7.如權(quán)利要求1 3之一所述的連鑄中間包高效烘烤裝置，其特征在于所述包蓋與所述隔板呈一體。
8.如權(quán)利要求1 3之一所述的連鑄中間包高效烘烤裝置，其特征在于所述烘烤裝置還設(shè)有換熱裝置，所述煙氣引出口與所述換熱裝置的煙氣進(jìn)口連通，所述換熱裝置的空氣進(jìn)口與大氣連通，所述換熱裝置的空氣出口與所述噴嘴連通，所述換熱裝置的煙氣出口與煙囪連通。
9.如權(quán)利要求1 3之一所述的連鑄中間包高效烘烤裝置，其特征在于所述煙氣出口設(shè)置Pd-Rh-Pt催化凈化裝置。
10.如權(quán)利要求1 3之一所述的連鑄中間包高效烘烤裝置，其特征在于所述噴嘴內(nèi)設(shè)有稀土鈣鈦礦催化燃燒蜂窩。
全文摘要
一種連鑄中間包高效節(jié)能烘烤裝置，包括中間包包體，所述中間包包體上部密封安裝包蓋，所述包蓋上設(shè)有噴嘴和煙氣出口，所述中間包包體內(nèi)設(shè)隔板，把中間包內(nèi)部分隔成兩半，所述中間包包體的底部留有煙氣過道，所述噴嘴和煙氣引出口分別位于隔板的兩側(cè)。本發(fā)明提供一種燃燒效率較高、熱利用率高、環(huán)保性良好的連鑄中間包高效節(jié)能烘烤裝置。
文檔編號B22D41/015GK102218525SQ20111013664
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者王家邦 申請人:浙江大學(xué)