專利名稱：鋼包高效節(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)備領(lǐng)域，尤其是一種鋼包加熱裝置。
背景技術(shù)：
由于鋼鐵生產(chǎn)對(duì)質(zhì)量和成本的重視，對(duì)于鋼包、鐵水包和中間罐烘烤溫度和能耗也提出了更多更高的要求。一方面需要把鋼包烘烤到較高的溫度同時(shí)還要保證烘烤溫度的均勻性，另一方面也要盡可能降低能耗、減少環(huán)境污染。目前國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)普遍采用的烘烤器為套筒式或金屬自預(yù)熱式烘烤器。其缺點(diǎn)是能耗高、烘烤時(shí)間長(zhǎng)、烘烤溫度低、烘烤質(zhì)量差。其排煙損失約占燃燒總熱量的80%，要想提高烤包器的工作效率，最佳途徑就是降低其排煙溫度。進(jìn)入90年代，由于陶瓷工業(yè)的發(fā)展，使得小型陶瓷蜂窩狀蓄熱體應(yīng)用于燃燒器成為可能，很多新型的烤包器得以研制成功。將煙器余熱的回收推至極限(空氣預(yù)熱溫度高達(dá)1000°C 1400°C，其與火焰的溫度差縮小到50°C )，并同實(shí)現(xiàn)了低NOx物排放，大幅提高了煙氣余熱回收的效率，使助燃空氣和煤氣預(yù)熱到前所未有的高溫(大于100(TC )，而排煙溫度則降至10(TC左右?；鹧娓臃€(wěn)定，溫度更加均勻，污染物的排放量更低。新型蓄熱式燃燒技術(shù)有極為顯著的優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)為 1.可使用低熱值的燃料。2.可節(jié)約能源50% 70% ；3.烘烤速度提高3 5倍；4.污染排放可降低50%以上；5.結(jié)構(gòu)緊固，控制靈活，適用性強(qiáng)；6.投資回收周期短，效益性高。與傳統(tǒng)燃燒技術(shù)相比，新型的高預(yù)熱溫度蓄熱燃燒技術(shù)在各個(gè)方面都有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)， 可以說(shuō)，它是燃燒技術(shù)上的煙氣革命。目前，國(guó)內(nèi)新建的連鑄車間的蓄熱式鋼包烘烤器均采用傳統(tǒng)的雙燒嘴交替工作方案，由于沒有充分考慮鋼包的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作環(huán)境，大都使用效率不是很理想。其存在的主要問(wèn)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(jì)與操作方面的問(wèn)題。( 高溫帶來(lái)管道、設(shè)備更易損壞等。( 蓄熱體結(jié)塊、壽命不長(zhǎng)等。爐內(nèi)壓力變化大，造成熱量大量散出，未能達(dá)到實(shí)際節(jié)能效果。(5)日常維護(hù)量、成本增加。通過(guò)十余年的實(shí)踐，各大企業(yè)及單位已不向原來(lái)那樣熱衷于蓄熱燃燒技術(shù)了。目前，反對(duì)與支持之間的爭(zhēng)論非常激烈。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有的鋼包加熱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)保性良好的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，包括鋼包包體，所述鋼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，所述鋼包包體內(nèi)設(shè)隔板，把鋼包內(nèi)部分隔成兩半，所述鋼包包體的底部留有煙氣過(guò)道，所述噴嘴和煙氣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鋼包包體的底部之間的間隙。或者是所述煙氣通道為所述隔板底部的多個(gè)半圓形缺口。所述煙氣通道也可以選擇其他形狀。再進(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(shí)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(duì)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(shí)現(xiàn)空氣預(yù)熱。所述煙氣出口設(shè)置Pd-Iih-Pt催化凈化裝置，對(duì)于沒有設(shè)置換熱裝置的場(chǎng)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。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(gè)整合。本項(xiàng)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(shí)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(guò)在包內(nèi)引入內(nèi)隔板的方式形成一個(gè)完整的煙氣流道，讓熱煙氣沿著鋼包包壁流動(dòng)，均勻加熱鋼包內(nèi)壁，同時(shí)帶走水汽，鋼包內(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?，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。


圖1是實(shí)施例1的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實(shí)施例2的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實(shí)施例3的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1參照?qǐng)D1，一種鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，包括鋼包包體5，所述鋼包包體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，所述鋼包包體內(nèi)設(shè)隔板6，把鋼包內(nèi)部分隔成兩半，所述鋼包包體的底部留有煙氣過(guò)道，所述噴嘴4和煙氣出口 7分別位于隔板6的兩側(cè)。
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所述煙氣通道為所述隔板底部的多個(gè)半圓形缺口。所述煙氣通道也可以選擇其他形狀。所述隔板6采用表面涂遠(yuǎn)紅外輻射涂層輕質(zhì)板。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(shí)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(duì)稱布置。所述包蓋與所述隔板6呈一體，當(dāng)然，也可以將兩者固定連接在一起。所述烘烤裝置還設(shè)有換熱裝置2，所述煙氣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 10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(shí)現(xiàn)空氣預(yù)熱。所述煙氣出口 7設(shè)置Pd-Iih-Pt催化凈化裝置，對(duì)于沒有設(shè)置換熱裝置的場(chǎng)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。鋼包包蓋與包體之間采用纖維墊塊進(jìn)行密封。本烘烤器包括鋼包包體5、包內(nèi)隔板6、包蓋、燒嘴、催化燃燒蜂窩4、換熱器2、催化凈化裝置和熱煙氣循環(huán)裝置9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)噴嘴噴出在鋼包內(nèi)燃燒，也可在催化蜂窩內(nèi)催化燃燒之后進(jìn)入鋼包，燃燒后的煙氣不會(huì)馬上流出鋼包，而是沿著鋼包內(nèi)隔板形成的煙道流動(dòng)，先是向下通過(guò)鋼包包底和隔板形成的煙氣過(guò)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(shí)施例2參照?qǐng)D2，本實(shí)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。所述烘烤裝置還設(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(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)均與實(shí)施例1相同。本烘烤器包括鋼包包體、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)噴嘴噴出在鋼包內(nèi)燃燒，也可在催化蜂窩內(nèi)催化燃燒之后進(jìn)入鋼包，燃燒后的煙氣不會(huì)馬上流出鋼包，而是隨沿著鋼包內(nèi)隔板形成的煙道流動(dòng)，先是向下通過(guò)鋼包包底和隔板形成的煙氣過(guò)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(guò)熱煙氣循環(huán)裝置再次進(jìn)入鋼包用于加熱鋼包，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(guò)在包內(nèi)引入內(nèi)隔板的方式形成一個(gè)完整的煙氣流道，讓熱煙氣沿著鋼包包壁流動(dòng)，均勻加熱鋼包內(nèi)壁，同時(shí)帶走水汽，鋼包內(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(shí)施例3參照?qǐng)D3，所述隔板6采用高輻射特性的碳化硅材料制備。本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)均與實(shí)施例1相同。本烘烤器包括鋼包包體、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)入鋼包，燃燒后的煙氣不會(huì)馬上流出鋼包，而是沿著鋼包內(nèi)隔板形成的煙道流動(dòng)，先是向下通過(guò)鋼包包底和隔板形成的煙氣過(guò)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(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)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(shí)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
1.一種鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，包括鋼包包體，其特征在于所述鋼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，所述鋼包包體內(nèi)設(shè)隔板，把鋼包內(nèi)部分隔成兩半，所述鋼包包體的底部留有煙氣過(guò)道，所述噴嘴和煙氣出口分別位于隔板的兩側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，其特征在于所述煙氣通道為所述隔板底部與所述鋼包包體的底部之間的間隙。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，其特征在于所述煙氣通道為所述隔板底部的多個(gè)半圓形缺口。
4.如權(quán)利要求1 3之一所述的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，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。
5.如權(quán)利要求1 3之一所述的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，其特征在于所述隔板由多塊隔板單元拼接而成或者為單一整塊隔板構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1 3之一所述的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，其特征在于所述噴嘴和煙氣出口以所述隔板為中心對(duì)稱布置。
7.如權(quán)利要求1 3之一所述的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，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之一所述的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，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之一所述的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，其特征在于所述煙氣出口設(shè)置Pd-Rh-Pt催化凈化裝置。
全文摘要
一種鋼包高效節(jié)能烘烤裝置，包括鋼包包體，所述鋼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，所述鋼包包體內(nèi)設(shè)隔板，把鋼包內(nèi)部分隔成兩半，所述鋼包包體的底部留有煙氣過(guò)道，所述噴嘴和煙氣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)保性良好的鋼包高效節(jié)能烘烤裝置。
文檔編號(hào)B22D41/015GK102218526SQ20111013674
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)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(qǐng)人:浙江大學(xué)