一种大包烘烤器的制作方法

本实用新型涉及冶金铸造技术领域，具体为一种大包烘烤器。

背景技术：

钢(铁)包烘烤器主要用于新砌、冷修、干燥、周转以及在线快速升温的各种钢(铁)水罐的烘烤。烘烤装置的性能对出钢温度、炼钢作业率、炉龄等都有很大的影响。钢包烘烤介于炼钢和连铸两个主要生产工序之间，钢包烘烤温度的高低对协调整体生产有重要作用，对连铸生产的意义更加重大。

从炼钢工序到连铸工序的钢水运转中钢水的热能损失很大，其中钢包蓄热损失约占钢水热能损失的一半左右，如果不采用钢包烘烤方法，补偿钢水的热能损失，保证钢水浇注时的温度，势必要提高钢水的出钢温度，但这会带来一系列的问题。首先要提高出钢温度，就要增加冶炼时间，增加原材料消耗，提高吨钢成本；其次，使炉衬侵蚀速度加快，降低了炉龄。因此，提高钢包的烘烤温度，对降低出钢温度，提高炉体的寿命，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。

常规大包烘烤器的通病往往是火焰短、刚度差，无法直达包底，烤盖不烤包，火焰外溢，不仅浪费能源，还污染环境，同时造成包盖过早老化。

此外,常规大包烘烤器控制系统没有空燃比自动控制系统，阀门开度手动调节，很难达到最佳空燃比，存在较大节能空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种大包烘烤器，解决了现有技术中大包烘烤器在使用中钢包温度温差大的问题、火焰外溢造成能源浪费的问题、控制系统调控能力差造成空燃比不佳的问题以及包盖设计不合理造成使用寿命过短的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大包烘烤器，包括大臂、包盖、煤气管路以及助燃空气管路，包盖与大臂固定连接，包盖上设置有烧嘴，烧嘴与煤气管路和助燃空气管路连接，其特点是：还包括换热器，设置在包盖的上方，助燃空气管路与换热器连接；包盖的外沿均匀分布有排气孔，排气孔通过排气管与换热器的进风口连接，排气管与进风口之间还设置有引风机；烧嘴的燃料管设置在空气进气管的中心位置，燃料管的管口以及空气进气管的管口均设置有一个涡流器，且两个涡流器的旋转方向不同向；

包盖包括钢板包盖体，钢板包盖体内由下至上依次设置有耐热混凝土层和硅酸铝耐火纤维棉层，耐热混凝土层内还设置有人字形拉筋，耐热混凝土层厚度为130mm，硅酸铝耐火纤维棉层厚度为20mm。

还包括控制装置，分别与大臂、包盖、煤气管路、助燃空气管路以及换热器电连接。

优选的，控制装置包括PLC控制器以及与PLC控制器电连接的感应装置。

优选的，感应装置包括火焰检测仪，设置在烧嘴上，与PLC控制器电连接；

热电偶，设置在包盖上，与PLC控制器电连接；

压力变送器，设置在煤气管路上，与PLC控制器电连接；

流量变送器，分别设置煤气管路以及助燃空气管路上，且与PLC控制器电连接。

优选的，大臂包括烘烤大臂以及方梁，两者成45度夹角固定连接。

优选的，排气孔具体为八个，排气孔直径50mm。

优选的，还包括高压电火花，设置在烧嘴上，并与控制装置电连接。

优选的，还包括围板和热风挡板，均设置在包盖上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

通过包盖结构改进、换热器的加装以及控制装置的监测调控，使得火焰由中间直送包底，高温烟气沿包壁四周形成环流，进而使包壁充分吸收显热，从而使钢包温度温差小于80℃，且分布均匀。

另外，由于包盖结构设计使得包盖沿口无火焰外溢现象，残余热量通过设计管式换热器回收完全，进而使排烟温度≤160℃，大量减少了NOx和其他有害气体的排量；且由于残余热量大量回收，使得包沿温度也大大降低，延长了包盖的使用寿命。

通过控制装置监测调控，使得空燃比达到最佳，有效提高了能源利用率，进而达到节能的效果；另外，通过控制装置可实现远程点火，安全性能大大提高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中包盖结构示意图；

图3为本实用新型中包盖剖面结构示意图；

图4为本实用新型烧嘴结构示意图；

图5为本实用新型烧嘴横剖面结构示意图；

图6为本实用新型中控制结构示意图。

图中：11、烘烤大臂；12、方梁；2、包盖；21、钢板包盖体；22、耐热混凝土层；23、硅酸铝耐火纤维棉层；24、人字形拉筋；25、排气孔；26、排气管；27、围板；28、热风挡板；31、煤气管路；32、助燃空气管路；4、换热器；41、进风口；42、出风口；43、引风机；5、烧嘴；51、燃料管；52、空气进气管；53、涡流器；61、PLC控制器；62、火焰检测仪；63、热电偶；64、流量变送器、65、压力变送器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，一种大包烘烤器，包括大臂、包盖2、煤气管路31以及助燃空气管路32，包盖2与大臂固定连接，包盖2上设置有烧嘴5，烧嘴5与煤气管路31和助燃空气管路32连接，包盖2包括钢板包盖体21，钢板包盖体21内由下至上依次设置有耐热混凝土层22和硅酸铝耐火纤维棉层23，耐热混凝土层22内还设置有人字形拉筋24，耐热混凝土层22厚度为130mm，硅酸铝耐火纤维棉层23厚度为20mm，通过此设计结构，可使包盖2的耐火性能更高，进而提高其使用寿命；包盖2的外沿上均匀分布有多个排气孔25，本实施例中设置为八个，包盖2上方设置有换热器4，排气孔25通过排气管26以及引风机43与换热器4的进风口41连接，助燃空气管路32与换热器4连接，通过上述设置可以使大包内产生负压，大包内燃烧后的烟气由排气孔25经排气管26进入换热气，可进行余热回收。

烧嘴5为复合换热式烧嘴5，烧嘴5的煤气管设置在空气进气管52的中心位置，且煤气管的管口以及空气进气管52的管口均设置有一个涡流器53，且两个涡流器53的旋转方向不同向；煤气通过涡流器53在中心管给入，此时煤气向一个方向旋转；经过换热后的助燃空气通过另一个涡流器53向另一个方向旋转，在烧嘴5内部的燃烧室混合燃烧，火焰不灭火、不脱火，火焰刚度好，并直达包底。此种复合型换热式烧嘴5由换热体和金属间壁换热器4组成，具有多孔性结构，并采用空气换热和煤气间壁换热的综合传热模式，能够有效地回收烟气余热，使用该装置既达到了双换热的效果，又解决了传统换热方式无法解决的安全问题。

控制装置包括PLC控制器61以及与PLC控制器61电连接的感应装置感应装置包括火焰检测仪62、热电偶63、压力变送器65以及流量变送器64，火焰检测仪62设置在烧嘴5上，监测火焰，火焰熄灭时，通过PLC控制器61关闭所有阀门；热电偶63，设置在包盖2上，通过其监测大包升温曲线，实时控制火焰温度；压力变送器65，设置在煤气管路31上，通过其进行煤气施压保护；流量变送器64，包括煤气流量变送器64以及助燃空气流量变送器64，分别设置煤气管路31以及助燃空气管路32上，通过各组监测数据，通过PLC控制器61对煤气流量以及助燃空气流量进行调节，从而达到调节空燃比。

本实用新型中，包盖2上还设置有围板27和热风挡板28，围板27可增加包盖2的稳定性，进而使其更加牢固，增加包盖2的使用寿命；热风挡板28可以进一步防止火焰外溢，保护外部的电器组件。

实用新型运行原理：

使用时，通过高压电火花实现远程点燃烧嘴5，把包盖2盖放在钢包上，通过复合换热式烧嘴5的设计，可使火焰由中间直送包底；包盖2上的排气孔25通过排气管26以及引风机43与换热器4的进风口41连接，使钢包内形成负压，钢包内高温烟气沿包壁四周形成环流由排气孔25排出，然后通过换热器4将余热回收；助燃空气管路32穿过换热器4并与换热器4进行热交换，使得助燃空气被充分加热后送往燃烧口，使煤气燃烧更加充分。

通过上述技术方案，使烘烤后的钢包温度温差小；包盖2沿口无火焰外溢现象；残余热量大量回收，进而延长了包盖2的使用寿命，且使由换热器4的出风口42排烟温度小于160℃，减少了NOx和其他有害气体的排量。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。