專利名稱：蓄熱式鋼包烘烤裝置的制作方法
技術領域：
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實現余熱回收利用的鋼包烘烤裝置。
為了保證和提高鑄造質量，要求采用鋼水低溫澆注，在現有技術條件下，實現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低溫澆注。目前使用的鋼包烘烤系統主要有三類結構形式，其一為敞開式結構，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位置，或者放置在鋼包上沿附近烘烤，這種結構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境污染十分嚴重；另一種是半封閉式結構，它加裝了鋼包蓋，采用高速或亞高速燒嘴，這種結構強化了鋼包內的氣流循環及攪拌，烘烤溫度可以達到1000℃，溫差100℃左右，烘烤時間4小時左右，但燃料浪費和環境污染仍很嚴重；還有一種是帶有自身預熱結構的封閉式結構，助燃用的空氣經預熱后進入燃燒裝置，實現了一定的余熱利用，采用這種結構后，能源利用率有了一定的提高，但排煙溫度仍達700℃左右，而空氣預熱溫度僅300℃～350℃，燃料的利用率在30％左右。可見，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、鼓風機、引風機和兩個蓄熱器，所述鼓風機與四通換向閥的進氣端相連，所述引風機與四通換向閥的出氣端相連，所述鋼包蓋上設有一對蓄熱式燒嘴，燒嘴與鋼包蓋之間為帶有煙氣孔的燒嘴磚，每個燒嘴周圍環繞設置有一個風套，風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。
上述技術方案中，所述“四通換向閥”的連接結構是，當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機排出煙氣，兩個“換向端”則根據兩套燒嘴和蓄熱器的工作狀態分別交替導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，與風套連通，在燃燒狀態時，風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，在蓄熱狀態時，鋼包中的煙氣通過煙氣孔進入風套內，再經蓄熱器后排出。
上述技術方案中，所述燒嘴磚上可以設有1個以上的煙氣孔，但較佳效果的設置是，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水冷或氣冷。
上述技術方案中，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，可以在所述鼓風機與四通換向閥的連通管路上設有空氣流量控制閥，所述引風機與四通換向閥的連通管路上設有排煙量控制閥，引風機的出氣端設有排氣煙囪。
上述技術方案中，所述裝置可以整體安裝在臺車上，臺車由驅動機構驅動，以方便使用，整體的安裝可以采用臥式或立式結構，適應不同工作場地的需要。
上述技術方案中，還可以設有自動控制機構，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，可以實現自動蓄熱式燃燒，降低操作人員的勞動強度。
上述技術方案中，所用燃料既可以為燃油，也可以為燃氣，當使用燃油時，所述燒嘴的油槍與壓縮空氣管連通；當使用燃氣時，所述燒嘴的燃料管分別經過兩個蓄熱器。
本實用新型工作原理是助燃空氣從鼓風機進入，經過四通換向閥、一個蓄熱器、風套、燒嘴進入鋼包，鋼包中燃燒產生的高溫煙氣在完成對鋼包的加熱后，經過另一個燒嘴噴口流過處于蓄熱狀態的另一個蓄熱器，將蓄熱器中的蓄熱體加熱至高溫后，經四通換向閥和排氣通道排出，此時處于燃燒狀態的燒嘴的燃料管在開啟狀態，向燒嘴供應燃料，而處于蓄熱狀態的燒嘴的燃料管則處于關閉狀態；到達一定的時間或設定的溫度時，四通換向閥換向，同時原來開啟的燃料管被關閉，原來關閉的燃料管被打開，兩個燒嘴相互交換工作狀態，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，經燒嘴噴口噴入鋼包內，起到助燃作用，而高溫煙氣則從另一側的燒嘴磚煙氣孔中回收，經過另一個蓄熱器，對其中的蓄熱體加熱后，成為低溫煙氣，經四通換向閥排出；如此兩組燒嘴和蓄熱器交替處于燃燒狀態和蓄熱狀態，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。
由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點1、由于本實用新型采用蓄熱式結構以回收余熱，大幅度提高了空氣預熱溫度，預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，經測試，排煙溫度在200℃以下，燃料節約率可達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自動換向加熱，可以根據現場情況，實現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構示意圖；附圖2為
圖1的俯視圖。
其中[1]、鋼包蓋；[2]、風套；[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]、鼓風機；[10]、引風機；[12]、臺車；[14]、煙囪；[15]、燒嘴；[16]、蓄熱器。
以下結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水冷或氣冷，燒嘴3、15的外圍包有風套2，整個裝置采用臥式結構，底部為臺車12，臺車12上設有四通換向閥6、鼓風機9、引風機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，所述鼓風機9與四通換向閥6的進氣端相連，所述引風機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的另一端經管道與四通換向閥6的兩個換向端連通；上述鼓風機9與四通換向閥6的連通管路上設有空氣流量控制閥7，所述引風機10與四通換向閥6的連通管路上設有排煙量控制閥8，引風機10的出氣端設有排氣煙囪14。
為方便操作，可以設有自動控制機構，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可以采用氣缸驅動的換向機構。
該裝置在使用時，燒嘴3在工作時，煙氣經過燒嘴15外的風套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，然后經四通換向閥6由引風機10排出，排出的煙氣溫度在200℃以下；空氣則由鼓風機9經四通換向閥6，在經過蓄熱器4時與其中較熱的蓄熱體進行熱交換，然后經過燒嘴3外的風套和燒嘴磚上的煙氣孔噴入，起助燃作用，此時助燃空氣被預熱至1000℃左右。經過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，這樣周而復始，實現蓄熱式燃燒加熱。
權利要求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]、鼓風機[9]、引風機[10]和兩個蓄熱器[4、16]，所述鼓風機[9]與四通換向閥[6]的進氣端相連，所述引風機[10]與四通換向閥[6]的出氣端相連，所述鋼包蓋[1]上設有一對蓄熱式燒嘴[3、15]，燒嘴[3、15]與鋼包蓋之間為帶有煙氣孔的燒嘴磚，每個燒嘴周圍環繞設置有一個風套[2]，風套[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水冷或氣冷。
4.如權利要求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.如權利要求1所述的鋼包烘烤裝置，其特征在于所述鼓風機[9]與四通換向閥[6]的連通管路上設有空氣流量控制閥[7]，所述引風機[10]與四通換向閥[6]的連通管路上設有排煙量控制閥[8]，引風機[10]的出氣端設有排氣煙囪[14]。
6.如權利要求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，采用臥式或立式結構。
7.如權利要求1所述的鋼包烘烤裝置，其特征在于還可以設有自動控制機構，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、鼓風機、引風機和兩個蓄熱器,鼓風機與四通換向閥的進氣端相連,引風機與出氣端相連,鋼包蓋上設有一對蓄熱式燒嘴,燒嘴與鋼包蓋之間為帶有煙氣孔的燒嘴磚,每個燒嘴周圍環繞設置有一個風套,風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 優先權日2001年2月26日
發明者賈恩寶 申請人:蘇州工業園區嘉德環境與能源工程有限公司