网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置的制造方法_3

文档序号:8769769阅读:来源:国知局
的浆状物即为所述高温辐射涂料;
[0085]所述粘结剂可以是本领域中常用的膨润土、水玻璃、硅溶胶等等,本实用新型优选地选用硅溶胶;所述悬浮剂可以是本领域中常用的羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、有机改性膨润土等等,本实用新型优选地选用羧甲基纤维素钠;所述分散剂可以是本领域中常用的聚丙烯酸、改性聚酰胺、磷酸双酯、磷酸单酯等等,本实用新型优选地选用聚丙烯酸;
[0086]所述高温辐射涂料在600?1000°C下平均辐射率为0.85,其制备成的隔热保温层有效抑制火焰及烟气的热量经壁传导散失;并将火焰及烟气的热量以辐射形式传递给换热管3,提高装置内辐射传热效率,使换热管3吸收到更多热量,从而提高对炉门罩火焰及烟气余热的回收率;同时,所述隔热保温层具有耐高温、抗腐蚀等特性,对该装置的内壁起到保护作用,延长使用寿命。
[0087]在根据本实用新型的优选实施方式中,如图5所示,网带式连续加热渗碳炉配置有滚筒清洗机,用于热处理生产过程中工件的清洗,滚筒清洗机包括滚筒清洗机水槽9,其内注有清洗用水,在现有技术中,清洗用水由安装于滚筒清洗机附近的电加热器加热至所需温度;
[0088]安装网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置后,通过回收渗碳炉炉门罩火焰及烟气余热,为热处理生产过程中清洗工件步骤提供热水,取消了现有生产工艺中用于提供热水的电加热器,避免了能源浪费,且节省了大量电能,降低了因燃烧煤炭发电而产生的粉尘与有害气体排放量,据统计,每安装一台该装置,年减少污染排放67.3t碳粉尘、246.9t 二氧化碳(CO2)、7.4t 二氧化硫(SO2)和3.7t氮氧化物(NOx),对于节能减排工作具有指导性示范作用;降低了生产成本,同时降低了热处理平均能耗,可使热处理平均能耗指标从原来的550kWh/吨工件降低至280kWh/吨工件以下,低于世界先进水平的320kWh/吨工件;从长远来看,应用该装置可带来明显的社会效益和经济效益。
[0089]在根据本实用新型的优选实施方式中,如图5所示,进水管5、下汇流管二 222、下换热管束22、上汇流管二 221、连接管6、下汇流管一 122、上换热管束12、上汇流管一 121、出水管4、滚筒清洗机水槽9顺次连通,构成供冷却液流通的通道;
[0090]冷却液经进水管5流入下汇流管二 222,继而流入下换热管束22,在下换热管束22内发生第一次热交换,炉门罩火焰的热量通过下换热管束22的换热管3传递给冷却液,冷却液汇集流入上汇流管二 221,经连接管6继续流入下汇流管一 122,继而流入上换热管束12,在上换热管束12内发生第二次热交换,炉门罩火焰的热量及烟气的热量通过上换热管束12的换热管3传递给冷却液,冷却液汇集流入上汇流管一 121,进入出水管4 ;两次热交换将冷却液加热至60?70°C,加热后的冷却液经出水管4被输送至滚筒清洗机水槽9,用于清洗工件。
[0091]在根据本实用新型的优选实施方式中,为达到将回收的热量用于热处理生产过程中清洗工件的目的,冷却液优选地选用水,简单易得,成本低廉,具备优良的吸热和导热性能的同时又可用于热处理生产过程中工件的清洗,以实现对回收热量的再利用。
[0092]在根据本实用新型的优选实施方式中,如图5所示,滚筒清洗机水槽9与进水管5和出水管4分别相连,使整个冷却液流通的管道成为相互连通的闭合回路,加热的冷却液在滚筒清洗机水槽9内被用于清洗工件后,冷却液温度降低,经处理后沿连接在滚筒清洗机水槽9上的进水管5再次流入下换热部件2,继续进行热量的回收与再利用,使冷却液得以循环利用,节省了大量水资源,降低了成本。
[0093]在根据本实用新型的优选实施方式中,如图5所示,在进水管5上安装有压力表52和温度计53,用于实时监测该装置内部的压力和温度,以便随时调整各部件运作情况,保障该装置的正常使用;
[0094]在进水管5上安装有循环水泵55,用于将处理后的冷却液从滚筒清洗机水槽9输送至进水管5中,以实现冷却液的循环利用,降低成本;
[0095]在进水管5上的循环水泵55两侧设置有截止阀54,用于调节冷却液的流量,保证该装置安全、正常运行;
[0096]在出水管4出口处设置有安全阀组件41,当装置内压力升高达到预定值时,安全阀组件41自动开启泄压,防止压力继续升高;当装置内压力降低到规定值时,安全阀组件41及时自动关闭,防止装置内冷却液大量流失,所述安全阀组件41将该装置内部压力控制在可承受范围内,保证该装置安全、正常运行;
[0097]在进水管5入口处开设有排污口 51,用于清理该装置内的污物。
[0098]在根据本实用新型的优选实施方式中,如图6所示,下罩体21安装于渗碳炉炉门罩火焰的外部,下罩体21内部空腔的大小与火焰外焰形状相适应,使得火焰位于下罩体21内空腔的最佳位置,进而通过设置在下罩体21内部的下换热管束22充分吸收火焰及烟气的余热,充分利用炉门罩火焰的热量,避免能源浪费,节约生产成本;
[0099]另外,网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰位于渗碳炉的顶部上方,安装本实用新型提供的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置后,对渗碳炉上各部件的结构、功能无任何影响或空间限制。
[0100]实施例
[0101]实施例1高温辐射涂料的制备
[0102]将粒径为100?120 μ m的粉末状二氧化锆(ZrO2)、三氧化二铁(Fe2O3)、三氧化二铬(Cr2O3)、二氧化硅(S12)按照2:2:3:1的重量比例混合,加入上述粉末总质量12%的硅溶胶,混合均匀,于1300°C煅烧10小时;降至室温,于球磨机中处理25分钟,得到粒径为40?60 μπι的颗粒;将上述颗粒与羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸混合均匀,超声波分散40分钟,得到粘稠的浆状物即为所述高温辐射涂料。
[0103]实施例2隔热保温层的制备
[0104]将按照实施例1所述方法制备的高温辐射涂料采用喷涂方式均匀地涂布于上罩体11、方圆管道7和下罩体21的内壁上,25°C干燥48小时,即得到所述隔热保温层。
[0105]实验例
[0106]一台1650kW的网带式连续加热渗碳炉,在其炉门罩火焰位置安装本实用新型所述的网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置,根据实际测量得到相关参数如下:
[0107]炉门罩火焰进口温度:405°C
[0108]烟道上出口温度:155°C
[0109]冷却液流量:6.3t/h
[0110]进水管中的冷却液温度:28°C
[0111]出水管中的冷却液温度:59.4°C
[0112]炉门罩火焰回收的热负荷:230kW
[0113]根据以上参数可计算出上述1650kW的网带式连续加热渗碳炉在安装本实用新型提供的余热回收再利用装置后每年可节省的标煤量,计算公式如下:
[0114]m = NX860 + QXT
[0115]其中,m—标煤量,kg;
[0116]N—回收的热负荷,kW,Ikff = 860kcal/h,本实验例中 m = 230kff ;
[0117]Q一标煤低位发热值,kcal/kg,规定 Q = 7000kcal/kg ;
[0118]T一网带式连续加热渗碳炉年工作时间,ho
[0119]若按每年工作7000h计算,上述1650kW的网带式连续加热渗碳炉在安装本实用新型提供的余热回收再利用装置后每年可节省标煤约197.8吨。
[0120]所述网带式连续加热渗碳炉炉门罩火焰余热回收再利用装置充分回收渗碳炉炉门罩火焰余热,并将其再利用于加热热处理生产过程中清洗工件用水,取消了现有技术中用于加热清洗工件用水的电加热器,极大降低了生产成本;炉门罩火焰被包裹于该装置内部,烟道上出口温度大幅降低,降低了由偶然性因素引发火灾的可能性及由此造成的经济损失;渗碳炉热效率提高14%,降低了热处理能耗指标,使其达到国际先进水平,有利于我国热处理行业的国际化发展。
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