专利名称：横罐汽化支撑式还原炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种还原炉，特别是一种横罐汽化支撑式还原炉。
背景技术：
传统的镁(钓)还原炉采用耐火材料支撑还原罐，在还原炉炉体内下部采用 大量耐火材料填充并支撑还原罐，这样不仅占用了炉体内大量的下部空间，下部 加热燃烧空间被大幅缩减，造成炉体内燃烧不充分，温度不均匀，而且耐火材料
容易破损，造成设备故障，维修费用较高。
传统的镁(钙)还原炉的还原抽真空泵通常采用电真空泵，耗电量大，成本 高，后有改进的蒸汽动力真空泵，但也仅是采用余热锅炉产汽方式，热效率低、 負^耗高。
传统还原炉自动化水平低，不仅需要大量的人进行操作，而且人工操作对产 品质量、产量、成本影响较大，造成质量、产量、成本的不稳定。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种横罐汽化支撑还原炉，利用支撑架支撑还原罐， 来增大还原炉炉膛燃烧空间，以及在支撑架内注入软化水，在还原炉内，软化水 经加热后通过形成的蒸汽与水的混合气体通过上升管进入汽包中，在汽包中经过 分离，蒸汽进入分气缸后调压，然后导出作为抽真空泵的动力，可以节约大量的
电力；水经分离后经下降管循环进入支撑架管内，充分利用了炉内加热气体的能 量。提供一种可以控制还原炉炉内温度、压力、气体流量的还原炉，在炉内设置 若干温度探头、压力探头及流量探头，上述探头与炉外的PLC电路连接，上述探 头探测的数据可以传输到PLC电路，PLC电路同时可以控制炉内的温度、压力及 气体流量，减少操作人员，并保证成品质量。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为
一种横罐汽化支撑式还原炉，其特征在于包括还原炉以及所述还原炉外的
所述的还原炉的炉体内设有沿水平方向放置的支撑架，所述支撑架内通有软 化水，支撑架外部包覆有耐火材料；
所述汽包设有汽包进气口、汽包出气口和汽包排气口，所述的进气口通过至 少一根上升管与所述支撑架一端的内部连通，所述的汽包出气口通过至少一根下 降管与所述支撑架的另一端连通，所述的汽包排气口通过排汽管与位于炉体外的
至少一个分气缸连接，每个分气缸将动力传输给一个抽真空泵，所述的抽真空泵 用来抽取还原罐内的空气，使还原罐内达到并保持在预定的真空度；
所述的汽包上还连通有补水管，以补充所述的分气缸消耗掉的水量。 所述支撑架包括立管、横管和纵管，所述立管支撑横管，横贯支撑纵管。 所述的立管、横管和纵管均为无缝钢管。
支撑架的每根纵管对应一根上升管并与之连通，每两根横管和一根立管一同 对应一根上升管并与之连通。
所述支撑架的无缝钢管之间通过耐热钢铆固钉连接固定，所述支撑架外包覆 一层耐热纤维毡，而且在耐热纤维毡外部浇注有耐火浇注料。
所述还原炉内设置温度探头、流量探头、压力探头，所述温度探头、流量探 头、压力探头均与PLC电路连接。
所述汽包内设置温度探头、压力探头、流量探头以及液位计，所述探头与液 位计与PLC电路连接。
与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于
1. 本实用新型通过在炉体内设置支撑管的方式，替代了以往用耐火材料填充 支撑还原罐的方式，增大了炉膛空间，改善燃烧空间烟气流动顺畅，使炉内温度 更加均匀，炉温均匀性可达到± 15。C之内。由于支撑管强度高，可比原炉型大幅 度减少支撑墙，减少支撑强与还原炉的接触面积，提高还原罐的传热效果。
2. 原采用支撑强的还原炉，砖墙支撑还原罐耐火材料经常损坏炉顶，维修次 数多，维修成本高，每年都要经过几次维修；本实用新型中，采用支撑管支撑的 方式，支撑管强度大，耐冲击力大，稳定性好，使用寿命3年以上，可大幅降低 了以前需要维修耐火砖墙的维修成本。
3. 由于还原炉上下前后都能够获得一致、充分的加温，炉内燃烧烟气可控制 为弱还原性，所以还原罐氧化、变形大幅降低，延长了使用寿命，降低了还原罐
的成本，提高了还原炉使用效率。
4. 由于炉体内空间增大，烧嘴的布置可以不受限制，可以最大限度发挥蓄热
式燃烧技术的优势。采取蓄热式燃烧技术对还原罐进行加热，保证排烟温度低于
150°C，能够大量减少废气排放量，保护环境。
5. 本实用新型还利用还原炉产生的蒸汽，将其用于抽真空泵的动力，大量减 少了电力的消耗，实现了节能和环保。
6. 本实用新型通过装设探测设备与控制PLC连接，可以监控还原炉深长过程 中的各项技术参数，系统一旦出现故障可及时报警处理，保障了系统的安全稳定 运行，同时也提高了自动化水平，减少了操作人员的数量。
图1为本实用新型结构示意图。
附图标记说明l-还原炉；2-支撑架；3-还原罐；4-立管；5-横管；6-纵管； 7-汽包；71-汽包进气口； 72-汽包出气口； 73-汽包排气口； 8-上升管；9-下降管； lO-汽包排汽管；ll-分气缸；12-补水管；14-抽真空泵。
具体实施方式
请参阅图1，炉体1采用耐火材料整体浇注结构，炉顶采用挂锚固砖整体浇注 重质料。重质料顶部铺轻质保温层，侧墙外侧砌轻质砖，铺硅钙板保温，炉底为 耐火砖结构。
本实用新型与现有技术的差别之一在于炉体1内部设有沿水平方向放置的 支撑架2，用来横向架设还原罐3，所述的支撑架2将炉体1的燃烧空间分为上、 下两个部分，可以提高加热效率。
在本实施例中，所述的支撑架2采用无缝钢管连接构成其骨架，包括相互连 通的立管4、横管5和纵管6,在所述的立管4、横管5和纵管6内还通有软化水。 所述的立管4支撑横管5,所述的横管5支撑纵管6,而还原罐3架设在纵管6上。 所述的支撑架2外部则包覆有耐火材料，其目的是为了保护支撑架2的无缝钢管， 避免其直接接触炉体内高温气体，同时控制支撑架2管道内软化水汽化(下文将 有相应陈述)时的吸热量，即控制支撑架2内产生蒸汽的量。具体来说先在支 撑架2的无缝钢管上焊接耐热钢铆固钉，将无缝钢管固定，接着包覆一层耐热纤
维毡，然后在耐热纤维毯外部支模浇注耐火浇注料。其中，所述的浇注料优选采
用A1203含量>60%的高强重质自流浇注料。
当然，所述的支撑架2的结构不限于此，可以依据炉体内炉膛形状、还原罐 形状大小加以变化。但，无论如何变化，所述的支撑架2均应当将炉体1的燃烧 空间分为上、下两个部分，使还原罐3的上下均可以获得充分加热，以提高加热 效率。
本实用新型与现有技术的差别之二在于所述的炉体1外设置有汽包7，汽包 7设有汽包进气口71、汽包出气口 72和汽包排气口 73。所述的汽包进气口71通 过至少一根上升管8与支撑架2的管道5—端连接，所述的汽包排气口 72通过至 少一根下降管9与支撑架2的管道5的另一端连接，所述的汽包排气口 73还通过 汽包排汽管10与位于炉体外的至少一个分气缸11连接，每个分气缸11将动力传 输给一个抽真空泵14，所述的抽真空泵14用来抽取还原罐3内的空气，使还原罐 3内达到并保持在预定的真空度。所述的汽包上还连通有补水管12，以补充所述 的分气缸11消耗掉的水量。
使用上述设备，在还原罐3被加热的同时，支撑架2内的软化水被加热并汽 化，蒸汽与水的混合气体通过上升管8进入汽包7内，混合气体在汽包内经过分 离，分别形成蒸汽和水，分离的水通过所述的下降管9回流到所述的支撑架2中。 而分离出的蒸汽通过所述的汽包排汽管10进入所述的分气缸11，所述的分气缸 11以蒸汽压力作为动力源，输出动力至抽真空泵(图中未示)，所述的抽真空泵 可以用来抽取还原罐3内的空气，使其达到并保持预定的真空度。需要补充的是， 所述的下降管9上还设有排污阀(未予图示)和池水阀，污水通过排污阀排出， 干净的水通过池水阀流入支撑架2内。
现有还原炉的抽真空泵使用电力，而本实用新型采用还原炉内支撑架2内软 化水加热产生的蒸汽作为抽真空泵的动力，充分利用了能量，节约了电力。
本实用新型的技术特征还包括
每台还原炉设置一台汽包，也可多台还原炉共用一台分气缸。 而且，在本实施例中，所述的汽包7上还配置有液位计、安全阀、给水阀、 供汽阀、压力表等安全运行设备，汽包外壁用岩棉保温。汽包上升管71、汽包下 降管72和汽包排汽管IO也采用无缝钢管，其外壁也包覆岩棉保温。
在本实施例中，为了得到最好的加热效果，所述的支撑架2优选采用如下的
连接方式支撑架2的每根纵管6对应一根上升管8并与之连通，每两根橫管5 和一根立管4 一同对应一根上升管8并与之连通。
本实施例中，优选釆用蓄热式燃烧技术对还原罐3进行加热。而且，还原炉 内的燃烧以及换向都可以通过PLC进行控制，保证控制的精确度和运行的稳定性， 所以，炉内可以装设温度探头、压力探头、流量探头，探测炉内的温度、排烟的 温度，煤气(或空气)的流量、煤气(或空气)的压力，上述探头均与PLC连接， 将探测的数据传输至PLC。
汽包可以装设温度探头、压力探头、流量探头以及液位计，对汽包内的压力、 温度、排水流量以及液位进行探测，同时与PLC连接，通过上述PLC相应的控制， 可以依据液位计的液位指示调节补水管12补水上水，安全阀13自动泄气，保证 汽包内压力的稳定，保证系统的安全稳定运行。
最后，总结本实用新型的优点如下
1. 本实用新型通过在炉体内设置支撑管的方式，替代了以往用耐火材料填充 支撑还原罐的方式，增大了炉膛空间，改善燃烧空间烟气流动顺畅，使炉内温度 更加均匀，炉温均匀性可达到± 15。C之内。由于支撑管强度高，可比原炉型大幅 度减少支撑墙，减少支撑强与还原炉的接触面积，提高还原罐的传热效果。
2. 原采用支撑强的还原炉，砖墙支撑还原罐耐火材料经常损坏炉顶，维修次 数多，维修成本高，每年都要经过几次维修；本实用新型中，采用支撑管支撑的 方式，支撑管强度大，耐冲击力大，稳定性好，使用寿命3年以上，可大幅降低 了以前需要维修耐火砖墙的维修成本。
3. 由于还原炉上下前后都能够获得一致、充分的加温，炉内燃烧烟气可控制 为弱还原性，所以还原罐氧化、变形大幅降低，延长了使用寿命，降低了还原罐 的成本，提高了还原炉使用效率。
4. 由于炉体内空间增大，烧嘴的布置可以不受限制，可以最大限度发挥蓄热 式燃烧技术的优势。采取蓄热式燃烧技术对还原罐进行加热，保证排烟温度低于 150°C,能够大量减少废气排放量，保护环境。
5. 本实用新型还利用还原炉产生的蒸汽，将其用于抽真空泵的动力，大量减 少了电力的消耗，实现了节能和环保。
6. 本实用新型通过装设探测设备与控制PLC连接，可以监控还原炉深长过程 中的各项技术参数，系统一旦出现故障可及时报警处理，保障了系统的安全稳定
运行，同时也提高了自动化水平，减少了操作人员的数量。
以上对于本实用新型的描述仅仅是说明性的而非限制性的，本专业技术人员 理解，在以下所附权利要求限定的精神与范围内可对其作出许多修改、变化或等 效，但其均将落入本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种横罐汽化支撑式还原炉，其特征在于包括还原炉以及所述还原炉外的一个汽包，其中所述的还原炉的炉体内设有沿水平方向放置的支撑架，所述支撑架内通有软化水，支撑架外部包覆有耐火材料；所述汽包设有汽包进气口、汽包出气口和汽包排气口，所述的进气口通过至少一根上升管与所述支撑架一端的内部连通，所述的汽包出气口通过至少一根下降管与所述支撑架的另一端连通，所述的汽包排气口通过排汽管与位于炉体外的至少一个分气缸连接，每个分气缸将动力传输给一个抽真空泵，所述的抽真空泵用来抽取还原罐内的空气，使还原罐内达到并保持在预定的真空度；所述的汽包上还连通有补水管，以补充所述的分气缸消耗掉的水量。
2、 根据权利要求1所述的横罐式汽化支撑式还原炉，其特征在于所述支撑 架包括立管、横管和纵管，所述立管支撑横管，横贯支撑纵管。
3、 根据权利要求2所述的横罐汽化支撑式还原炉，其特征在于所述的立管、 横管和纵管均为无缝钢管。
4、 根据权利要求2所述的横罐汽化支撑式还原炉，其特征在于支撑架的每 根纵管对应一根上升管并与之连通，每两根横管和一根立管一同对应一根上升管 并与之连通。
5、 根据权利要求3所述的横罐汽化支撑式还原炉，其特征在于所述支撑架 的无缝钢管之间通过耐热钢铆固钉连接固定，所述支撑架外包覆一层耐热纤维毡， 而且在耐热纤维毡外部浇注有耐火浇注料。
6、 根据权利要求1所述的横罐汽化支撑式还原炉，其特征在于所述还原炉 内设置温度探头、流量探头、压力探头，所述温度探头、流量探头、压力探头均 与PLC电路连接。
7、 根据权利要求1所述的横罐汽化支撑式还原炉，其特征在于所述汽包内 设置温度探头、压力探头、流量探头以及液位计，所述探头与液位计与PLC电路 连接。
专利摘要本实用新型是一种横罐汽化支撑式还原炉，包括还原炉以及所述还原炉外的一个汽包，所述的还原炉的炉体内设有沿水平方向放置的支撑架，所述支撑架内通有软化水，支撑架外部包覆有耐火材料；所述汽包设有汽包进气口、汽包出气口和汽包排气口，所述的进气口通过至少一根上升管与所述支撑架一端的内部连通，所述的汽包出气口通过至少一根下降管与所述支撑架的另一端连通，所述的汽包排气口通过排汽管与位于炉体外的至少一个分气缸连接，每个分气缸将动力传输给一个抽真空泵。本实用新型增大了炉膛空间，改善燃烧空间，本实用新型还利用还原炉产生的蒸汽，将其用于抽真空泵的动力，大量减少了电力的消耗，实现了节能和环保。
文档编号C22B5/00GK201193239SQ200820080518
公开日2009年2月11日 申请日期2008年5月13日 优先权日2008年5月13日
发明者辛卫亚 申请人:辛卫亚