專利名稱：熱風爐烘爐裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明與高爐用熱風爐有關，尤其與硅磚熱風爐的烘爐設備有關。
現(xiàn)代高爐大多采用高溫穩(wěn)定性良好的硅磚熱風爐，由于硅磚具有與高鋁磚不同的特點，即低溫區(qū)(100℃-300℃)膨脹率高，而一旦超過500℃則體積基本穩(wěn)定。因此，硅磚熱風爐烘爐時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)應力而破壞砌體。同時，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以下，以避免砌體反復膨脹收縮產(chǎn)生裂紋。
如能將由配套管網(wǎng)送來的焦爐煤氣、助燃空氣按一定比例進行混合燃燒，同時控制其氣體的流量和壓力，分階段向熱風爐送入不同溫度的熱風，就可以烘干熱風爐耐材中的水份，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，最終保證熱風爐的正常生產(chǎn)和使用壽命。
目前還沒有一套完全具備上述功能的設備，日本八十年代的同類設備由于存在關鍵部件的鋼材及耐材的選材等問題，故在滿足熱風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)有技術的不足，提供一種新型的熱風爐烘爐裝置，它能準確地控制熱風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。同時滿足以下技術要求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損，便于拆除；4、精確測量、調(diào)節(jié)進入烘爐裝置燃燒介質(zhì)的流量，確保烘爐的溫度及溫差。
為達到上述目的和技術要求，本發(fā)明采用了如下技術方案
一種熱風爐烘爐裝置，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)及測量調(diào)節(jié)系統(tǒng)構成；所述烘爐裝置本體主要由其內(nèi)壁設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法蘭聯(lián)接構成；其外形結構為一頭部呈圓錐形的臥式圓筒形；在所述混合室的頭部設置一其內(nèi)均勻開有稀釋風出風孔的稀釋空氣環(huán)形風箱；在所述混合室的尾部均勻設置三個帶有燒嘴的燃燒器，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)，主要由雙層交錯均勻布置的承插式薄壁金屬管聯(lián)接構成。
與現(xiàn)有技術相比，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，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，除準備工作外，單個燒嘴的取出時間僅需4～5分鐘。
而日本的同類設備，由于其殼體選用的是A3鋼，當溫度僅為500℃-600℃時，其屈服強度δS接近于零，故當溫度升至1300℃時，其本體殼體被燒化并同孔磚粘結，其內(nèi)部的耐材噴涂層被燒塌流淌，單個燒嘴的取出時間長達近40分鐘。
2、采用雙層交錯均勻布置的承插式薄壁金屬管作為冷卻風管構成的蓄熱室爐篦子冷卻系統(tǒng)，與日本同類設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，基本無冷卻死區(qū)，從而增大了蓄熱室底部的通風面積，確保了烘爐期間爐篦子的安全。同時還滿足了爐篦子在熱態(tài)下快速拆卸的要求。
3、由于本發(fā)明設置了以控制焦爐煤氣、助燃空氣和稀釋空氣流量為主的測量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用系統(tǒng)中設置的流量孔板、取壓管及熱電偶等測量元件，便可準確地控制烘爐過程中的溫度和溫差。


圖1為本發(fā)明工藝平面布置示意圖圖2為本發(fā)明裝置本體結構示意圖；圖3為本發(fā)明烘爐工藝原理圖。
下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步詳細的描述。
一種熱風爐烘爐裝置，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)及測量調(diào)節(jié)系統(tǒng)構成。為確保烘爐效果，將裝置本體1的外形結構設計為如圖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通過法蘭14聯(lián)接構成，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的頭部設置一其內(nèi)部均勻開有稀釋風出風孔24的稀釋空氣環(huán)形風箱25；在混合室9的尾部圓周上按120°等分設置三個帶有燒嘴15的燃燒器16，每個燃燒器燒嘴15分別與焦爐煤氣管道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構。在所述裝置本體1上分別設置有相應的燃燒介質(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均勻布置的薄壁金屬管作為冷卻風管5構成蓄熱室爐篦子冷卻系統(tǒng)，冷卻風管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的外壁上增設一直徑為φ800mm的強制風冷環(huán)管21的措施，并在強制風冷環(huán)管21的管壁上均勻開孔，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為主要測量元件。并配以調(diào)節(jié)閥及記錄儀等(圖中未畫出)組成一個測量、控制、自動記錄的閉環(huán)反饋測量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在焦爐煤氣6、助燃空氣28和稀釋空氣管道26上分別設置流量孔板18和取壓管19，以精確測量各種燃燒介質(zhì)的流量值；在小變徑管12的外殼上設置一熱電偶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)管道中還包括與焦爐煤氣管道6相連接的氮氣管道(圖中未畫出)，用于輔助點火時的煤氣引入和裝置拆除時的煤氣吹掃。
可按下列步驟進行烘爐1、引入焦爐煤氣、點燃本體上的點火槍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)送入焦爐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，通過圖2中本體上的觀察孔23觀察其點燃時及燃燒的狀態(tài)；3、根據(jù)設置于小變徑管12上的熱電偶20，檢測出本體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，將合適的熱風送入熱風爐；5、通過設置在熱風爐即蓄熱室4、燃燒室2及混合室9上的若干個熱電偶20(如圖3所示)，檢測其溫度值并根據(jù)制定的烘爐升溫曲線(圖中未畫出)，隨時調(diào)節(jié)焦爐煤氣、助燃空氣、稀釋空氣的流量，以準確地控制熱風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。
權利要求
1.一種熱風爐烘爐裝置，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)及測量調(diào)節(jié)系統(tǒng)構成；所述烘爐裝置本體主要由其內(nèi)壁設置有耐材噴涂層(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)通過法蘭(14)聯(lián)接構成；其外形結構為一頭部呈圓錐形的臥式圓筒形；在所述混合室的頭部設置一其內(nèi)均勻開有稀釋風出風孔(24)的稀釋空氣環(huán)形風箱(25)；在所述混合室(9)的尾部均勻設置三個帶有燒嘴(15)的燃燒器(16)，每個燒嘴均與燃燒介質(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)，主要由雙層交錯均勻布置的承插式薄壁金屬管作為冷卻風管(5)構成。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱風爐烘爐裝置，其特征在于，所述冷卻風管(5)的壁厚為0.5mm-0.75mm，管徑為φ200mm-φ225mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的熱風爐烘爐裝置，其特征在于，所述燃燒介質(zhì)管道系統(tǒng)主要包括焦爐煤氣管道(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)權利要求3所述的熱風爐烘爐裝置，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管(5)相連通。
5.根據(jù)權利要求1所述的熱風爐烘爐裝置，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°等分設置。
6.根據(jù)權利要求1所述的熱風爐烘爐裝置，其特征在于，所述裝置本體的大變徑管(10)的外壁上設置一直徑為φ780mm-φ820mm的強制風冷環(huán)管(21)，所述強制風冷環(huán)管(21)的管壁上均勻開有小孔。
7.根據(jù)權利要求6所述的熱風爐烘爐裝置，其特征在于，所述強制風冷環(huán)管(21)上小孔的孔徑為φ6mm-φ10mm，孔的中心距為75mm-85mm。
8.根據(jù)權利要求1所述的熱風爐烘爐裝置，其特征在于，所述燃燒器燒嘴(15)分別與焦爐煤氣管道(6)、助燃空氣管道(28)相連通。
9.根據(jù)權利要求1所述的熱風爐烘爐裝置，其特征在于，所述測量調(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)權利要求1所述的熱風爐烘爐裝置，其特征在于，所述裝置本體小變徑管(12)的外殼上設置有熱電偶的插入孔，并在孔內(nèi)插入熱電偶(20)；在所述焦爐煤氣管道(6)、助燃空氣管道(28)和稀釋空氣管道(26)上分別設置有流量孔板(18)和取壓管(19)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱風爐烘爐裝置,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)及測量調(diào)節(jié)系統(tǒng)構成。在裝置本體上設置有三個帶有燒嘴的燃燒器、稀釋空氣環(huán)形風箱、燃燒介質(zhì)管道的接口及人孔。利用該裝置能準確地控制熱風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,該裝置尤其適用對于大型高爐的熱風爐烘爐。
文檔編號C21B9/10GK1211623SQ9811098
公開日1999年3月24日 申請日期1998年7月29日 優(yōu)先權日1998年7月29日
發(fā)明者戴為志, 張友建 申請人:上海寶鋼冶金建設公司