专利名称：一种等焓式退火炉保护气体加湿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气体处理装置，尤其涉及一种硅钢热处理表面脱碳保护气体的加湿处理装置。
背景技术：
随着国民经济发展，工业现代化水平不断提高，对高质量钢铁的需求越来越多。我国是钢铁生产大国，正在积极推进高科技含量的产品，淘汰技术落后的产品，硅钢带就属于此类正在蓬勃发展的高端产品。硅钢生产过程中，对于退火炉内的保护气氛有双重要求，既要防止表面氧化，又要有利于硅钢带最大程度地脱碳，目前，钢铁工业上一般采用具有一定 温度的饱和含水量的氮氢混合气作为硅钢退火炉内的保护气体，对这种保护气体的预处理装置是硅钢退火不可或缺的设备，其对氮氢混合保护气体温度和湿度，尤其是湿度调节的有效性和灵活性在很大程度上决定了硅钢带的表面质量。目前对氮氢混合气进行加湿的装置是利用喷吹管将氮氢混合气引入热水中，在喷吹管上开有出气孔，通过出气孔向水中喷吹氮氢混合气，氮氢混合气与热水接触后，形成一定温度下的含水气体，再从加湿器顶部接出，进入下一步工序。由于气体进入热水中后直接向上逸出，因此气体与热水接触时间短，效率低下，加湿效果不好；同时，气体经过加湿槽时阻力较大，气体流向也会发生变化，效率低。此外，这种装置主要由气体加湿槽，氮氢混合气预热器、过热器，以及热水加热器四个设备组成，设备庞大，占地面积多，控制精度不高，能量利用率低，不符合节能减排的理念。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种体积小、效率高，可以有效提高保护气体加湿处理速度和质量的退火炉保护气体加湿装置。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种等焓式退火炉保护气体加湿装置，包括加热装置和加湿装置，所述加湿装置包括一个前后贯通的加湿腔室，所述加湿腔室内设置有加湿膜；所述加湿腔室前端通过连接管与加热装置连通，后端连接出气管；所述加热装置还连接进气管。加湿腔室内的加湿膜预先用脱盐水充分润湿，待处理的保护气体经进气管进入加热装置，加热后，通过连接管进入加湿腔室，在通过加湿腔室内的加湿膜时，高温气体在加湿膜的表面与加湿膜上的脱盐水进行热湿交换，脱盐水吸收热量后气化蒸发，蒸发后的水蒸气对保护气体进行进一步的加湿处理。该结构采用等焓加湿方式，加湿洁净，无污染，有降温和净化气体的效果；对水质无特殊要求，一般自来水就可以运行，脱盐水可以延长加湿膜的使用寿命；有良好的亲水性和布水性，加湿效率高；节能，结构紧凑，占地面积小，大大减小了气体加湿段空间需求，尤其是相对于现有的加湿装置，气体不需压入水中，不需配置特殊的配吹设备，不需变向，而是整体一次性直线通过处理装置，节省了大量管道，减小了体积；加湿膜的选择范围较宽，可以根据气体性质，选择最合适的无机或有机加湿膜，加湿膜具有耐腐蚀、寿命长的特点；对气体流速要求不高，一般在2. 5m/s以内即可。因此，本实用新型退火炉保护气体加湿装置具有体积小、效率高、加湿处理速度快、的特点，而且成本低，能量利用率高，符合现代工业节能减排的理念。作为优选，所述加湿膜由有机高分子复合材料制成。有机高分子材料制成的加湿膜重量轻、耐腐蚀、可循环使用。作为优选，所述加湿膜配置有补水装置。配备补水装置后，本实用新型可以为保护气体提供长时间的加湿处理，满足需要保护气体的大量持续供应可的钢铁工业生产线的需要。作为优选，所述补水装置包括设置在加湿膜上方的布水器，所述布水器连接有补水管，所述补水管伸入水槽内，所述补水管下部设置有抽水泵。布水器可以向加湿膜均匀的喷洒补充水，配置水槽和抽水泵后，加湿膜可以始终得到快速、充足 的补充水。作为优选，所述布水器和抽水泵之间的补水管上设置有水压计、水温计、补水调节阀、过滤器和加热器。加热器用于加热补充水，过滤器用于对补充水进行物理过滤，经过加热、脱盐处理后的补充水可以更好加湿保护气体，同时也可以延长加湿膜的使用寿命，水压计和水温计用于对补充水参数进行监测，补水调节阀用于控制补充水水量。作为优选，所述水槽设置在加湿膜下方，所述水槽设置有进水管和泄水管，所述进水管上设置有进水调节阀，所述泄水管上设置有止泻阀。设置在加湿膜下方的水槽用于盛装补充水，自带的进水调节阀和止泻阀可以控制水槽内的水量，水槽内的补充水可通过抽水泵循环使用。作为优选，所述加热装置与进气管之间设置有风阀。风阀用于控制保护气体的进气量。作为优选，所述加热装置包括一个前后贯通的加热腔室，所述加热腔室内设置有管翅式加热器，所述管翅式加热器的入口端设置有调节阀，出口端设置有疏水器。加热腔室两端贯通，便于气体流通，管翅式加热器体积小、加热效率较高，配置的调节阀便于控制加热器对气体的加热程度，疏水器便于排除冷凝的水蒸气。作为优选，所述加湿腔室两端接口均为内宽外窄的喇叭口。气体通过管道进入加湿腔室时，连接端的喇叭口对保护气体起到一定的均流作用，便于气体充分加湿。作为优选，所述加热装置与进气管连接端设置有第一气温计，与连接管连接端设置有第二气温计，所述连接管上设置有第一气压计，所述出气管上设置有第三气温计、湿度计和第二气压计。这些仪表用于对本实用新型处理装置内的气体状态进行实时监测，便于对处理气体进行精确控制。本实用新型具有体积小、效率高、加湿处理速度快的特点，而且成本低，能量利用率高，符合现代工业节能减排的理念。
附图I为本实用新型的一种等焓式退火炉保护气体加湿装置结构示意图。图中1进气管；2连接管；3出气管；4加湿膜；5水槽；6抽水泵；7加热器；8过滤器；9加热腔室；10加湿腔室；11调节阀；12补水管13截止阀；14疏水器；15截止阀；16水槽阀；17进水调节阀；18止泻阀；19补水调节阀；20第一气温计；21第二气温计；22第一气压计；23水压计；24水温计；25第三气温计；26湿度计；27第二气压计；28风阀；29管翅式加热器;30布水器；31补水管；32出水管。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例。实施例I :参见附图1，本实用新型一种等焓式退火炉保护气体加湿装置包括一个前后贯通的加热腔室9和一个同样前后贯通的加湿腔室10，加湿腔室10内设置有有机高分子加湿膜4，加湿腔室10前端通过连接管2与加热腔室9连通，后端连接出气管3，加热腔室另一端连接进气管1，加热腔室和进气管之间设置有可以调节进气量的风阀28，加湿腔室10和加热腔室9的两端接口均为内宽外窄的喇叭口。加湿膜4配置有一套补水装置，该补水装置包括设置在加湿膜4上方可以向加湿 膜均匀喷洒补充水的布水器30，布水器30连接有补水管12，补水管12伸入一个盛装有补充水的水槽5内，补水管12下部设置有抽水泵6。布水器30和抽水泵6之间段的补水管12上依次设置有水压计23、水温计24、补水调节阀19、过滤器8和加热器7，其中加热器7用于加热补充水，过滤器8用于对补充水进行脱盐处理，经过加热、脱盐处理后的补充水由补水调节阀19的调节对加湿膜4进行可控制的补水，脱盐水可以更好加湿保护气体，同时也可以延长加湿膜的使用寿命，水压计23和水温计24用于对补充水参数进行监测，便于补水调节阀19控制补充水水量。水槽5设置在加湿膜4下方，水槽5设置有进水管31和泄水管32，所述进水管上依次设置有水槽阀16和进水调节阀17，所述泄水管上设置有止泻阀18，水槽5内的补充水在抽水泵6的作用下，可以对加湿膜4进行快速、充足的补水。加热腔室9内设置有管翅式加热器29，管翅式加热器29的入口端的管道上设置有用于调节热介质通入量的调节阀11，出口端的官道上设置有疏水器14，疏水阀14前后设置有截止阀13和止水阀15，便于疏水器14的检修和更换。加热腔室9与进气管I连接端设置有第一气温计20，与连接管2连接端设置有第二气温计21，连接管2上设置有第一气压计22，出气管3上设置有第三气温计25、湿度计26和第二气压计27。使用时，加湿腔室10内的加湿膜4预先用脱盐水充分润湿，待处理的保护气体经进气管I进入加热腔室9，被加热腔室9内的管翅式加热器29加热后，通过连接管2进入加湿腔室10，在通过加湿腔室10内的加湿膜4时，高温气体在加湿膜4的表面与加湿膜4上的脱盐水进行热湿交换，脱盐水吸收热量后气化蒸发，蒸发后的水蒸气对保护气体进行进一步的加湿处理，处理后的保护气体达到温度为100°C、相对湿度20%左右的湿润状态，通过管道送入退火炉中。加湿膜4配置的布水器30可以对其进行快速、充足均匀的补水，布水器30的补水管上设置的水压计23和水温计24用于对补充水参数进行监测，通过补水调节阀19的调节，操作人员可以对补充水水量进行精确控制。水槽5设置在加湿膜4下方，水槽5设置有进水管31和泄水管32，进水管31上设置的进水调节阀17控制水槽内的进水量，泄水管32上设置的止泻阀18控制水槽出水量，两者配合控制水槽内的补充水水量，水槽5内的补充水在抽水泵6的作用下，可以对加湿膜4进行快速、充足的补水。该结构采用等焓加湿方式，加湿洁净，无污染，有降温和净化气体的效果；本身对水质无特殊要求，一般自来水就可以运行，此处使用脱盐水可以延长加湿膜的使用寿命；有良好的亲水性和布水性，力口湿效率高；节能，结构紧凑，占地面积小，大大减小了气体加湿段空间需求，尤其是相对于现有的加湿装置，气体不需压入水中，不需配置特殊的配吹设备，不需变向，而是整体一次性直线通过处理装置，节省了大量管道，减小了体积；加湿膜的选择范围较宽，可以根据气体性质，选择最合适的无机或有机加湿膜，加湿膜具有耐腐蚀、寿命长的特点；对气体流速要求不高。加热腔室9与进气管I连接端设置的第一气温计20用于测量保护气体的初始温度，与连接管2连接端设置的第二气温计21用于测量加热后的保护气体温度，连接管2上设置的第一气压计22用于测量加热后保护气体的气压，出气管3上设置的第三气温计25用于测量处理后气体的温度，湿度计26用于测量处理后保护气体的湿度，第二气压计27用于测量处理后气体的压力。通过以上各种仪表的监控，便于工作人员对保护气体的温度、湿度和气压做出适当的调节控制，保证处理后的保护气体达到生产需要。本实用新型退火炉保护气体加湿装置具有体积小、效率高、加湿处理速度快、的特点，而且成本低，能量利用率高，符合现代工业节能减排的理念。 应理解，上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求1.一种等焓式退火炉保护气体加湿装置，包括加热装置和加湿装置，其特征在于所述加湿装置包括一个前后贯通的加湿腔室(10)，所述加湿腔室内设置有加湿膜(4);所述加湿腔室前端通过连接管(2)与加热装置连通，后端连接出气管(3);所述加热装置还连接进气管(I)。
2.根据权利要求I所述的等焓式退火炉保护气体加湿装置，其特征在于所述加湿膜(4)由有机高分子复合材料制成。
3.根据权利要求I或2所述的等焓式退火炉保护气体加湿装置，其特征在于所述加湿膜(4)配置有补水装置。
4.根据权利要求3所述的等焓式退火炉保护气体加湿装置，其特征在于所述补水装置包括设置在加湿膜上方的布水器(30 )，所述布水器(30 )连接有补水管(12)，所述补水管伸入水槽(5 )内，所述补水管下部设置有抽水泵(6 )。
5.根据权利要求4所述的等焓式退火炉保护气体加湿装置，其特征在于所述布水器和抽水泵之间的补水管上设置有水压计(23)、水温计(24)、补水调节阀(19)、过滤器(8)和加热器(7)。
6.根据权利要求4或5所述的等焓式退火炉保护气体加湿装置，其特征在于所述水槽(5 )设置在加湿膜(4 )下方，所述水槽(5 )设置有进水管(31)和泄水管(32 )，所述进水管上设置有进水调节阀(17)，所述泄水管上设置有止泻阀(18)。
7.根据权利要求I所述的等焓式退火炉保护气体加湿装置，其特征在于所述加热装置与进气管之间设置有风阀(28 )。
8.根据权利要求I或7所述的等焓式退火炉保护气体加湿装置，其特征在于所述加热装置包括一个前后贯通的加热腔室(9)，所述加热腔室内设置有管翅式加热器(29)，所述管翅式加热器(29 )的入口端设置有调节阀(11)，出口端设置有疏水器(14 )。
9.根据权利要求I所述的等焓式退火炉保护气体加湿装置，其特征在于所述加湿腔室两端接口均为内宽外窄的喇叭口。
10.根据权利要求I所述的等焓式退火炉保护气体加湿装置，其特征在于所述加热装置与进气管(I)连接端设置有第一气温计(20)，与连接管(2)连接端设置有第二气温计(21)，所述连接管上设置有第一气压计(22)，所述出气管(3)上设置有第三气温计(25)、湿度计(26 )和第二气压计(27 )。
专利摘要本实用新型涉及气体处理装置，尤其涉及一种等焓式退火炉保护气体加湿装置。包括加热装置和加湿装置，所述加湿装置包括一个前后贯通的加湿腔室，所述加湿腔室内设置有加湿膜；所述加湿腔室前端通过连接管与加热装置连通，后端连接出气管；所述加热装置还连接进气管。本实用新型具有体积小、效率高、加湿处理速度快的特点，而且成本低，能量利用率高，符合现代工业节能减排的理念。
文档编号C21D1/76GK202717803SQ20122028566
公开日2013年2月6日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者胡建亮, 汪学军, 盖东兴, 黄永红 申请人:中冶南方工程技术有限公司