專利名稱：焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種余熱回收裝置，具體是指一種焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)。
背景技術：
焦爐又稱為煉焦爐，是一種由耐火磚和耐火砌塊砌成的爐子，用于使煤炭化以生產(chǎn)焦炭的主要熱工設備，而現(xiàn)代焦爐是指以生產(chǎn)冶金焦為主要目的、可以回收煉焦化學產(chǎn)品的水平室式焦爐，其主要由爐體和附屬設備構(gòu)成。由于焦爐生產(chǎn)的特點，現(xiàn)有的焦爐表面溫度較高，其爐頂面溫度在90°C左右，約占焦爐總耗熱量的8%以上。目前，國際上和國內(nèi)的所有焦爐均主要存在以下缺陷其一，由于國際上和國內(nèi)對焦爐的表面散熱余熱都沒有合適的回收技術，同時因焦爐爐頂需長期行走設備和操作工，所以無法實施外保溫技術，因此不僅造成了能源的浪費，而且還因為爐體表面的高溫時常造成操作工人的安全事故；其二，由于焦爐頂表面溫度很高，因此容易造成焦爐護爐拉條因高溫而腐蝕。為了解決上述問題，目前在工業(yè)窯爐領域，大多都是采用保溫的方法來對焦爐爐體表面散熱余熱進行回收。但由于焦爐生產(chǎn)工藝的特性，其表面無法采用常規(guī)的保溫方法來進行，而且常規(guī)保溫方法存在耐腐蝕性弱、爐頂清灰難度大等缺陷，因此使得常規(guī)保溫方法一直沒有在焦爐上得到應用，同時也在全世界的范圍內(nèi)造成了大量的能源浪費，不能滿足現(xiàn)在國際上對焦爐節(jié)能減排的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服目前國內(nèi)外沒有一種能有效的對焦爐表面散熱余熱進行回收的缺陷，提供一種不僅結(jié)構(gòu)較為簡單，而且還能有效地對焦爐表面散熱余熱進行回收的焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下兩種技術方案實現(xiàn)第一種技術方案為焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，主要由焦爐爐頂大坑以及覆蓋在其頂部表面的爐頂缸磚組成，同時，在該焦爐爐頂大炕的內(nèi)部從下至上依次設有有孔鋼板、隔熱板層和有孔鋼板，且在該焦爐爐頂大炕的內(nèi)部縫隙處填灌有耐熱密封漿料。進一步地，在有孔鋼板與隔熱板之間還設有保溫磚層，為了較好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述隔熱板層由兩層厚度均為IOOmm的隔熱板整塊砌筑或咬砌而成。同時，為了使爐頂缸磚大溫差膨脹或收縮小阻力滑動，因此所述有孔鋼板的孔徑優(yōu)先制成60mm，而耐熱密封漿料則由耐火泥漿及水玻璃混合而成。根據(jù)客戶的實際需求，本發(fā)明也可采用以下第二種技術方案焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，主要由焦爐爐頂大坑以及覆蓋在其頂部表面的爐頂缸磚組成，同時在該焦爐爐頂大炕的內(nèi)部從下至上依次設有換熱器系統(tǒng)、無孔鋼板、隔熱板層和有孔鋼板，且在該焦爐爐頂大炕的內(nèi)部縫隙處填灌有耐熱密封漿料。同理，所述的耐熱密封漿料也由耐火泥漿及水玻璃混合而成。
進一步地，所述換熱器系統(tǒng)由設置于無孔鋼板與焦爐爐頂大炕底座之間的換熱器，以及與該換熱器形成封閉回路的蒸發(fā)器組成。所述換熱器由水泥制成的基座，以及在該基座內(nèi)部呈螺旋盤繞或“S”形盤繞的換熱熱管組成，且在該換熱熱管的表面上還設有翅片，該換熱熱管的兩端則分別與蒸發(fā)器的上升管和下降管相連通。為了較好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述換熱器與蒸發(fā)器所形成的封閉回路處于真空狀態(tài)， 且所述換熱熱管在基座內(nèi)部呈水平布置，且其數(shù)量僅為一層。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果(1)本發(fā)明通過在焦爐爐頂大炕內(nèi)設置有孔鋼板、隔熱板層以及在其縫隙處灌填耐熱密封漿料等措施，不僅能有效地降低焦爐爐頂表面的溫度，其保溫效果非常顯著，而且其節(jié)能效果非常理想，其節(jié)能率可達0. 4KW/m2。(2)本發(fā)明還能有效的杜絕傳統(tǒng)焦爐爐頂冒煙、冒火以及產(chǎn)生裂縫的缺陷。(3)本發(fā)明通過換熱器系統(tǒng)不僅能有效的回收焦爐爐頂表面的高溫余熱，而且還能確保施工人員的安全。


圖1為本發(fā)明的一種整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的另一種整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為由兩個圖2所示結(jié)構(gòu)連接時的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明換熱器的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。其中，附圖中的附圖標記名稱分別為1-焦爐爐頂大坑，2-爐頂缸磚，3-有孔鋼板，4-隔熱板層，5-耐熱密封漿料，6_保溫磚層，7-無孔鋼板，8-換熱器，9-蒸發(fā)器，10-基座，11-換熱熱管，12-翅片，13-底座。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1如圖1所示，本發(fā)明的焦爐爐頂大坑1由磚塊或水泥等堆砌而成，其內(nèi)部空腔的橫截面呈倒梯形狀，即該焦爐爐頂大坑1的底部寬度小于其頂部寬度，而焦爐爐頂大坑1的底部則為焦爐爐頂大坑1的底座13。為了確保本發(fā)明能有效的進行保溫，杜絕冒煙、冒火等缺陷，因此在該焦爐爐頂大坑1的空腔內(nèi)部從下至上依次設有有孔鋼板3、隔熱板層4、有孔鋼板3及爐頂缸磚2。由于在鋪設時，不僅所述的有孔鋼板3與隔熱板層4之間、隔熱板層4與有孔鋼板3之間、有孔鋼板3與爐頂缸磚2之間存在縫隙，而且這些有孔鋼板3和隔熱板層4與焦爐爐頂大坑1 的內(nèi)壁之間也存有縫隙，因此，本發(fā)明必須在這些縫隙處灌填耐熱密封漿料5，以確保焦爐爐頂大坑1內(nèi)部為一個密封的整體。根據(jù)施工時的實際需求，本發(fā)明也可以在焦爐爐頂大坑1的內(nèi)部，在有孔鋼板3與隔熱板層4之間還鋪設一層保溫磚層6。相應地，其彼此之間的縫隙也需要灌填耐熱密封漿料5。
本發(fā)明的耐熱密封漿料5優(yōu)先由耐火泥漿和濃度為5% 10%的水玻璃混合而成，所述的隔熱板層4則為由兩層厚度均為IOOmm的隔熱板整塊砌筑而成，或者咬砌而成， 而所述的有孔鋼板3的孔徑則優(yōu)先制作成60mm。實施例2本實施例同實施例子相比，不同點在于在該焦爐爐頂大坑1內(nèi)部還設有特殊的換熱器系統(tǒng)及無孔鋼板7。如圖2所示，本發(fā)明在焦爐爐頂大坑1的內(nèi)部從下至上依次設有換熱器系統(tǒng)、無孔鋼板7、隔熱板層4、有孔鋼板3及爐頂缸磚2，且該爐頂缸磚2的平面要與焦爐爐頂大坑1 的平面在同一水平面上。所述的換熱器系統(tǒng)則由設置在無孔鋼板7與焦爐爐頂大坑1的底座13之間的換熱器8以及設置在焦爐爐頂大坑1外部的蒸發(fā)器9組成。本發(fā)明所述的換熱器8同傳統(tǒng)的換熱器結(jié)構(gòu)不同，其是由水泥制作的基座10，以及設置在該基座10的內(nèi)部的換熱熱管11構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。為了確保使用效果，該換熱熱管11在基座10的內(nèi)部呈“S”形布置，或呈螺旋形布置，且該換熱熱管11在基座10的內(nèi)部僅設有一層。而該換熱熱管11的兩端則分別引出管道與蒸發(fā)器9的上升管和下降管相連通，即使得蒸發(fā)器9與換熱器8之間形成一個密封的循環(huán)回路。同時，在該換熱熱管11上還設有翅片12，以確保能進一步的提高其換熱率。同理，本實施例子不僅在基座10與底座13之間、無孔鋼板7與基座10之間、隔熱板層4與無孔鋼板7之間、有孔鋼板3與隔熱板層4之間以及爐頂缸磚2與有孔鋼板3之間灌填有耐熱密封漿料5，而且在基座10、無孔鋼板7、隔熱板層4、有孔鋼板3與焦爐爐頂大坑1的內(nèi)壁之間也灌填有耐熱密封漿料5，即通過該耐熱密封漿料5使整個焦爐爐頂大坑 1的內(nèi)部成為一個整體。由于焦爐是一個大型的爐體，在其頂部設置的焦爐爐頂大坑1的數(shù)量可以多達幾十個，甚至上百個，但在施工時，每個焦爐爐頂大坑1的內(nèi)部都只設置一個換熱器8，而在焦爐爐頂大坑1的外部也只設置一個蒸發(fā)器9，所有的換熱器8都通過管道與該蒸發(fā)器9相連通，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。為了確保使用效果，該換熱器8與蒸發(fā)器9所形成的封閉式回路需要處于真空狀態(tài)，即所述的換熱熱管11與蒸發(fā)器9相連通的管道內(nèi)部為真空狀態(tài)，且在其封閉的管道內(nèi)還設有用于參與循環(huán)的循環(huán)液。該循環(huán)液的體積根據(jù)夏季和冬季的區(qū)別可以進行調(diào)節(jié)，從而確保其換熱效率。所述的蒸發(fā)器9具有四個管口，即下降管、上升管、進水口和出汽口，下降管和上升管與基座10內(nèi)的換熱熱管11形成封閉的循環(huán)管路，而進水口與出汽口之間則形成的是開放式的循環(huán)管路。使用時，循環(huán)液從焦爐爐頂大坑1中吸收熱能變成蒸汽，然后流動到蒸發(fā)器9的上升管處，從進水口進入蒸發(fā)器9內(nèi)部的水源則與該高溫蒸汽進行熱交換后形成蒸汽，然后從出汽口排放出去，而管道內(nèi)的循環(huán)液在釋放熱能后變成液體，從下降管流回換熱器8內(nèi)部，重新參與循環(huán)。如上所述，便可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，主要由焦爐爐頂大坑(1)以及覆蓋在其頂部表面的爐頂缸磚(2)組成，其特征在于在該焦爐爐頂大炕(1)的內(nèi)部從下至上依次設有有孔鋼板(3)、隔熱板層(4)及有孔鋼板(3)，且在該焦爐爐頂大炕(1)的內(nèi)部縫隙處填灌有耐熱密封漿料 ⑶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，其特征在于在有孔鋼板(3)與隔熱板層(4)之間還設有保溫磚層(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述的隔熱板層 (4)由兩層厚度均為IOOmm的隔熱板整塊砌筑或咬砌而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述有孔鋼板(3)的孔徑為60mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述耐熱密封漿料(5)由耐火泥漿及鉀水玻璃混合而成。
6.焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，主要由焦爐爐頂大坑(1)以及覆蓋在其頂部表面的爐頂缸磚(2)組成，其特征在于在該焦爐爐頂大炕(1)的內(nèi)部從下至上依次設有換熱器系統(tǒng)、無孔鋼板(7)、隔熱板層(4)和有孔鋼板(3)，且在該焦爐爐頂大炕(1)的內(nèi)部縫隙處填灌有耐熱密封漿料(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述換熱器系統(tǒng)由設置于無孔鋼板(7)與焦爐爐頂大炕(1)底座之間的換熱器(8)，以及與該換熱器(8)形成封閉回路的蒸發(fā)器(9)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述換熱器(8)由水泥制成的基座(10)，以及在該基座(10)內(nèi)部呈螺旋盤繞或“S”形盤繞的換熱熱管(11)組成，且在該換熱熱管(11)的表面上還設有翅片(12)，該換熱熱管(11)的兩端則分別與蒸發(fā)器(9)的上升管和下降管相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述換熱器(8)與蒸發(fā)器(9)所形成的封閉回路處于真空狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，其特征在于所述換熱熱管(11) 在基座(10)內(nèi)部呈水平布置，且其數(shù)量僅為一層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種焦爐爐頂余熱回收系統(tǒng)，主要由焦爐爐頂大坑(1)以及覆蓋在其頂部表面的爐頂缸磚(2)組成，其特征在于在該焦爐爐頂大炕(1)的內(nèi)部從下至上依次設有有孔鋼板(3)、隔熱板層(4)及有孔鋼板(3)，且在該焦爐爐頂大炕(1)的內(nèi)部縫隙處填灌有耐熱密封漿料(5)。本發(fā)明通過在焦爐爐頂大炕內(nèi)設置有孔鋼板、隔熱板層以及在其縫隙處灌填耐熱密封漿料等措施，不僅能有效地降低焦爐爐頂表面的溫度，其保溫效果非常顯著，而且其節(jié)能效果非常理想，其節(jié)能率可達0.4KW/m2。
文檔編號F22B1/00GK102322623SQ201110243999
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者王蓉 申請人:成都中冶節(jié)能環(huán)保工程有限公司