专利名称：蓄热式钢包烘烤器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冶炼行业使用的对钢包进行烘烤的装置。
背景技术：
钢包是盛钢水的容器，又是精炼设备的组成部分。钢水在装入钢包后 到浇注期间要损失大量的热量，因为钢水从出完钢到浇注前都要在钢包中
停留5~10min才进行浇注，这期间钢水平均温降速度大于250t的钢包 为0. 5~1. 5°C /min， 100~ 200t的为l~2°C/min， 30t钢包为2 ~ 2. 5 。C/min。热能损失大致分为三部分第一部分为钢水上表面的辐射热损失， 第二部分为钢包外壳表面的综合散热损失，第三部分为钢包内衬的蓄热损
失。其中以钢包内衬的蓄热损失为主。钢水在钢包中的热损失比例大致是 包衬蓄热45% ~50% ,包壁散热20% ，钢水上表面辐射20% ~30% 。
如果减少钢包包衬的蓄热损失，钢水在钢包中的温降可以大大减少。对于 90t的钢包，包衬温度由40(TC提高到1200°C ,钢水总温降可以减少25°C 。
钢包蓄热损失约占钢水总热损失的一半左右，如果不釆用钢包烘烤方法补 偿钢包包衬的蓄热损失、保证钢水的浇注温度，势必要提高钢水的出钢温 度，但这会带来一系列的问题。首先，提高出钢温度就要增加冶炼时间，
增加原材料(耐火材料)和动力能源消耗，提高吨钢成本；其次，使炉衬侵
蚀速度加快，缩短熔炼炉的检修周期，降低炉龄，进而造成连铸生产的波 动和铸坯的质量缺陷。因此，钢包的烘烤对降低出钢温度，提高转炉的寿 命，增加钢产量，降低原材料消耗，降低吨钢成本，保证连铸的顺行都具 有重要的意义。
根据上述钢包散热与烘烤分析，钢包烘烤的工艺要求主要是钢包内衬 升温速度和钢包内衬温度均匀性。由于不同部位与烘烤阶段下钢包耐火材 料包衬含水状态的不同，从防止钢包烘烤崩裂的角度考虑，钢包烘烤的升 温速度也不同，为适应烘烤的升温速度变化，要求燃烧器有一个比较大的
调节范围，即有很强的负荷调节能力；温度均匀性要求火焰有一定的刚性， 使其能够达到包底并且有很强的搅动能力。传统的钢包烘烤一般釆用套简式或自身预热式烧嘴，使用较高热值的燃气，烘烤过程由人工凭经验控制。
该烘烤方式加热温度低(4OO-80(TC),烘烤时间长，包内衬加热不均匀；
烘烤热效率低，能耗高，污染物排放量较大；钢包寿命低，有时还影响钢
水的质量。为了进一步降低能耗，蓄热式钢包烘烤器正越来越多地被釆用， 主要形式有适应较高热值煤气的单蓄热和低热值煤气的双蓄热。针对较高 热值的混合煤气、焦炉煤气单蓄热的助燃空气与煤气需双侧换向、搡作控 制复杂的问题，专利《一种燃料不需换向的蓄热式钢包烘烤器》
ZL00212090.9公开了 一种燃料不需换向的单蓄热钢包烘烤器，通过两组助 燃空气蓄热室的换向操作，为燃料燃烧提供高温助燃空气，达到高效节能、 快速烘烤、结构简单、安装方便与降低投资的目的。然而，同一平面上布 置的煤气、空气喷口以及空气喷口的长条形结构，不利于空、煤气的燃烧 混合，并且，蓄热状态下的另一侧空气喷口在烟气抽吸过程中易将未混合 燃烧的煤气、高温空气抽出，从而，影响了节能效果，此外，在高温气流 浮升力的作用下，降低了喷吹气流的动能，影响了燃烧火焰的长度，不利 于钢包烘烤的温度均匀性。
发明内容
针对现在燃料不需换向的单蓄热钢包烘烤装置存在空气与煤气混合效 果不好、未混合燃烧的煤气与空气易被抽出的问题，本发明提供一种蓄热 式钢包烘烤器，可以较好地解决上述问题。
所述目的是通过如下方案实现的
一种蓄热式钢包烘烤器，它包括设置在钢包盖上的两组空气喷口，钢 包盖中心设有通向钢包内的煤气喷管，空气喷口分别设置在钢包盖直径线 的两侧，每组空气喷口由多个圆孔组成，所述多个圆孔在以钢包盖中心为 圆心的同一圆周上布置。
具体地，每组空气喷口都是由多个圆孔围成的弧形，两组空气喷口以 钢包盖中心直径线为轴对称设置。
优选方案为，所述圆孔下端向内倾斜且沿钢包盖从外到内其横截面积 逐渐减小。
优选方案为，在煤气喷管喷吹口处设置有旋流装置。
优选方案为，所述煤气喷管的外面包裹有耐火材料保护管，所述耐火材料保护管底端伸入到钢包内50~ 500mm。
优选方案为，所述耐火材料保护管的下端长于煤气喷管且包裹煤气喷 管的底端。
优选方案为，空气喷口的上端依次设有相通的半环形连箱通道和蓄热室。
优选方案为，蓄热室的内壁是由蜂窝陶瓷蓄热体堆砌制成。
优选方案为，所述钢包盖内壁上固定有隔离矮墙，所述隔离矮墙沿所 述钢包盖直径线设置。
优选方案为，所述隔离矮墙的高度从钢包盖边缘向中心方向不断增大， 并在钢包盖中心与耐火材料保护管高度一致。
本发明通过多个圆孔在以钢包盖中心为圆心的同一圆周上布置，保证 了各个圆孔与耐火材料保护管或煤气喷管之间距离的一致性，增进了煤气 与助燃空气的初始混合燃烧。圆孔下端向内倾斜且面积逐渐减小的结构， 保证了喷出高温空气与煤气的交叉混合，进一步促进了煤气的混合燃烧。 煤气喷管内的旋流装置的设置，通过煤气喷射旋流强度的提高，保证了燃 烧火焰的长度，并增进了喷吹煤气对高温空气的卷吸混合。耐火材料保护 管底端伸入到钢包内50~ 500mm,即耐火材料保护管外凸一定长度，避免了 未燃煤气随烟气抽出，提高了煤气的燃烧效率。耐火材料保护管的下端长 于煤气喷管且包裹煤气喷管的底端的结构，避免了内置煤气喷管的烧损， 延长了烘烤器的使用寿命。蓄热室的内壁设置蜂窝陶瓷蓄热体，降低了蓄 热室的流动阻力和体积。隔离矮墙的设置，防止了喷射高温空气被另一侧 空气通道的直接吸入，提高了高温空气的利用率。本发明在煤气不换向的 条件下，通过两个蓄热室的交替蓄热与释热以及两个空气喷口上的空气交 替喷射，实现了蓄热式髙温空气燃烧，具有燃料不换向、长火焰、燃烧完 全与高效节能的优良特点，利于推广应用。
图l是本发明的结构示意图2是本发明的仰视图； 图3是图2的侧视图。
其中，空气喷口 1，煤气喷管2，蓄热室4，蜂窝陶瓷蓄热体5，换向阀6,圆孔7,半环形连箱通道8，旋流装置9，耐火材料保护管10,钢包 盖12，直径线12-1,隔离矮墙13。
具体实施例方式
下面结合附图详细阐述本发明优选的实施方式。 实施例1:
一种蓄热式钢包烘烤器，参照图1和图2，它包括设置在钢包盖12上 的两组空气喷口 1，空气喷口 1分别设置在钢包盖12直径线12-1的两侧， 每组空气喷口 1由多个圆孔7组成，所述多个圆孔7在以钢包盖12中心为 圆心的同一圆周上布置。
具体地，参照图l，两组空气喷口分别是空气喷口 A和空气喷口 B,空 气喷口 A和空气喷口 B以钢包盖12中心直径线12-1为轴对称设置。参照 图2，空气喷口 A和空气喷口 B分别由七个圆孔7构成，所有圆孔7下端向 内倾斜，倾斜后的圆孔中心线与钢包盖12中心线夹角P为30° ,且圆孔7 沿钢包盖12从外到内其横截面积逐渐减小。每组空气喷口 1由圆孔7共同 围成弧形，图2所示圆孔7围成的圆心弧度a为120° 。
每组空气喷口 1的上端都依次设有相通的半环形连箱通道8和蓄热室 4，空气喷口 A的上端通过半环形连箱通道8a连接蓄热室4a，空气喷口B 的上端通过半环形连箱通道8b连接蓄热室4b,蓄热室4a和4b内堆砌有蜂 窝陶瓷蓄热体5，蜂窝陶瓷蓄热体5的格孔为正方形。
钢包盖12中心设有通向钢包内的煤气喷管2,在煤气喷管2的外面包 裹有耐火材料保护管10，所述耐火材料保护管IO底端伸入到钢包内50~ 500mm,相对于钢包盖12的平面而形成外凸结构，釆用耐火绕注料整体烧 注预制，本实施例所述耐火材料保护管IO的外凸高度H为150mm;所述耐 火材料保护管10的下端长于煤气喷管2并包裹煤气喷管的底端，此处长于 煤气喷管2部分的长度h为30,。在煤气喷管2喷吹口处设置有旋流装置 9,旋流装置9由旋流片构成，采用耐热金属材料加工制作。与蓄热室通道、 排烟通道、鼓风机通道相连接的换向阀6为四通换向阀，它缩小了蓄热式 烘烤器的布置空间。前述空气喷口 l和耐火材料保护管io采用耐火浇注料 浇注成型或预制方式，防止了烘烤器的内漏，提高了高温空气的利用率。
钢包盖12内壁上固定有隔离矮墙13，隔离矮墙13沿所述钢包盖12直径线12-1设置，隔离矮墙13的高度从钢包盖12边缘向中心方向不断增大， 从而形成上弧顶下矩形的截面形状，并在钢包盖中心与耐火材料保护管10 的高度一致，与钢包盖耐火材料工作衬共同浇注成型。
实施例2:本实施例与实施例1的不同之处在于，空气喷口 A和空气喷 口B都由8个圆孔构成，圆孔中心线与钢包盖中心线夹角P为25° ,耐火 材料保护管IO的外凸高度H为200mm,长于煤气喷管2部分的长度h为35mm。 蜂窝陶瓷蓄热体5格孔为正六边形。隔离矮墙13截面为上弧顶下梯形结构。 其它未描述结构与实施例1相同。
权利要求
1.一种蓄热式钢包烘烤器，它包括设置在钢包盖上的两组空气喷口，钢包盖中心设有通向钢包内的煤气喷管，其特征在于空气喷口分别设置在钢包盖直径线的两侧，每组空气喷口由多个圆孔组成，所述多个圆孔在以钢包盖中心为圆心的同一圆周上布置。
2. 根据权利要求l所述的蓄热式钢包烘烤器，其特征在于每组空气喷 口都是由多个圆孔围成的弧形，两组空气喷口以钢包盖中心直径线为轴对 称设置。
3. 根据权利要求l所述的蓄热式钢包烘烤器，其特征在于所述圆孔下 端向内倾斜且沿钢包盖从外到内其横截面积逐渐减小。
4. 根据权利要求l所述的蓄热式钢包烘烤器，其特征在于在煤气喷管 喷吹口处设置有旋流装置。
5. 根据权利要求l所述的蓄热式钢包烘烤器，其特征在于所述煤气喷 管的外面包裹有耐火材料保护管，所述耐火材料保护管底端伸入到钢包内 50 ~ 500mm。
6. 根据权利要求5所述的蓄热式钢包烘烤器，其特征在于所述耐火材 料保护管的下端长于煤气喷管且包裹煤气喷管的底端。
7. 根据权利要求l所述的蓄热式钢包烘烤器，其特征在于空气喷口的 上端依次设有相通的半环形连箱通道和蓄热室。
8. 根据权利要求7所述的蓄热式钢包烘烤器，其特征在于蓄热室内堆砌蜂窝陶瓷蓄热体。
9. 根据权利要求l-8任意一项所述的蓄热式钢包烘烤器，其特征在于所述钢包盖内壁上固定有隔离矮墙，所述隔离矮墙沿所述钢包盖直径线设置。
10. 根据权利要求9所述的蓄热式钢包烘烤器，其特征在于所述煤气 喷管的外面包裹有耐火材料保护管，所述耐火材料保护管底端伸入到钢包 内；所述隔离矮墙的高度从钢包盖边缘向中心方向不断增大，并在钢包盖 中心与耐火材料保护管高度一致。
全文摘要
蓄热式钢包烘烤器，涉及一种冶炼行业使用的对钢包进行烘烤的装置。针对现在燃料不需换向的单蓄热钢包烘烤装置存在空气与煤气混合效果不好、未混合燃烧的煤气与空气易被抽出的问题，本发明提供一种蓄热式钢包烘烤器，它包括设置在钢包盖上的两组空气喷口，钢包盖中心设有通向钢包内的煤气喷管，空气喷口分别设置在钢包盖直径线的两侧，每组空气喷口由多个圆孔组成，所述多个圆孔在以钢包盖中心为圆心的同一圆周上布置。本发明保证了各个圆孔与耐火材料保护管或煤气喷管之间距离的一致性，增进了煤气与助燃空气的初始混合燃烧，具有燃料不换向、长火焰、燃烧完全与高效节能的优良特点，利于推广应用。
文档编号B22D41/01GK101298098SQ20081004811
公开日2008年11月5日 申请日期2008年6月20日 优先权日2008年6月20日
发明者丁翠娇, 刘占增, 杰 吴, 周章华, 宋中华, 张道明, 彤 曾, 曾汉生, 欧阳德刚, 王海清, 蒋扬虎, 东 邵 申请人:武汉钢铁(集团)公司