专利名称：钢包保温烘烤装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于炼钢生产中的钢包烘烤装置，具体指一种钢包保温烘烤装置。
背景技术：
在炼钢生产中，为避免钢水与冷钢包接触，减少钢水对耐火材料的热冲击，提高包衬的寿命，要求倒入钢水之前对钢包进行烘烤。钢包烘烤时，烘烤温度和烘烤时间是影响钢包包衬的寿命的两大因素:若钢包烘烤时间过短，烘烤后钢包温度低于要求，会使钢水温度下降，严重时包底还会导致结壳；若钢包烘烤时间过长，不仅影响钢包的周转效率，影响正常生产，而且能耗增多，提高了烘烤成本。在钢包烘烤装置的发展过程中，从三个方面对提高钢包烘烤的效率和质量进行了改进:(一 )钢包加盖，早期的钢包烘烤是不加盖的，燃料燃烧产生的高温烟气全部通过包口逸散到环境中，不仅造成了大量能源的浪费，而且严重污染了周围环境。因此通过给钢包加盖的方式来增强炉内辐射、提高烘烤效率，但是并不能解决高温烟气余热浪费和车间放散污染环境的问题；( 二)烧嘴的改进，钢包烘烤烧嘴经历了从仅用一支煤气管至使用普通烧嘴、高速烧嘴、热风烧嘴、自身预热式烧嘴、蓄热式烧嘴等改进，目前较先进的烤包技术中所应用的烧嘴主要有以下三种:(1)自身预热烧嘴:其特点是烧嘴和换热器有机结合在一起，燃烧产生的高温烟气与助燃空气进行热交换，提高空、煤气温度，达到高温烟气余热回收的目的。公开号为CN201519762U的中国专利申请公开了一种《热管式钢包烘烤装置》，其采用热管换热器预热空、煤气来提高燃烧`温度和燃烧效率，但钢包沿溢气损失和车间污染问题无法解决。(2)高速(亚高速)烧嘴:其特点是烧嘴与预燃室结构相配合，使烧嘴在预燃室内进行部分燃烧，燃烧产物温膨胀加速喷出，满足工艺要求。公开号为CN201419240Y的中国专利申请公开了一种《适用于多种工业燃气做燃料的钢包烘烤器》，其采用高速烧嘴结构来提高火焰长度，但其并没有对高温烟气余热进行回收，虽然火焰冲击强度高，但热效率低。
(3)蓄热式烧嘴:其由成对烧嘴及蓄热体组成，其中一个烧嘴和蓄热体供热时，助燃空气被蓄热体预热，另一对烧嘴和蓄热体排烟并储存热量，可最大限度回收烟气余热。公开号为CN101298098B的中国专利《蓄热式钢包烘烤器》、公开号为CN201841254U的中国专利《一种蓄热式钢包烘烤器》、公开号为CN2465841Y的中国专利《蓄热式钢包烘烤装置》中的技术方案都是采用蓄热式结构来提高高温烟气的利用水平，但仍然局限于烧嘴改进，无法解决烟气沿钢包包沿外溢的问题。(三)余热利用，中国专利200920144872X《一种钢包串联烘烤装置》公开了一种将烘烤钢包剩余的废气来烘烤其他钢包的装置，但是其需要几个钢包串联起来，加大了钢包烘烤的组织工作难度，且其烟气直接排放到车间内，依然无法解决钢包外壳散热损失大和造成车间污染的问题。公开号为CN1064037A的专利《冶金钢包烘烤工艺》中采用两级烘烤将烘烤钢包剩余的废气来预烘烤其他钢包，由于只采用钢包内侧加热，烘烤效率有待提高，其也无法解决钢包外壳散热损失大和造成车间污染的问题。由此可见，由于现场生产中保温包盖与钢包之间不可避免地留有一定距离，部分高温烟气从此缝隙溢散到环境中，目前并没有对这部分烟气加以利用和处理的技术，大量溢散的高温烟气不仅降低了经换热器(蓄热体)排出的烟气量，影响换热效果，而且造成了厂房内的气体污染。此外，钢包烘烤过程中，包壳外表面通过辐射及对流向外界环境散失热量，如果能够提高外界环境温度，也能够达到降低散热量、提高烘烤热效率的目的。本实用新型就利用沿包沿逸散的部分高温烟气提高包壳外环境温度的方法来达到极限回收余热、提高烘烤效率的目的。
发明内容本实用新型的目的就是要克服现有钢包烘烤装置存在的缺陷，提供一种利用从钢包沿逸散的部分高温烟气提高钢包壳外环境温度的装置来达到极限回收余热、提高烘烤效率的目，同时减少逸散高温烟气对环境污染的钢包保温烘烤装置。为实现上述目的，本实用新型所设计的钢包保温烘烤装置，包括用于容纳待烘烤钢包的保温包，其特殊之处在于:所述保温包顶部设置有保温包盖，所述保温包盖上设置有加热烧嘴；所述保温包底部设置有排烟管，所述排烟管通过抽风机与烟 相连；所述保温包盖底面与钢包上沿之间设置有烟气缝隙，所述保温包盖侧壁与保温包外壁之间设置有空气缝隙；所述保温包内壁与钢包外壁之间设置有夹层空间，所述保温包底部与钢包底部之间设置有与排烟管相通的烟气流道。进一步地，所述保温包内壁上设置有测温热电偶，所述排烟管上设置有气流调节阀。这样，可根据测温热电偶显示的温度，利用气流调节阀调整抽风机的开度，控制冷空气的进气量。进一步地，所述保温包底部设置有用于搁置钢包的底座，所述底座由若干重质耐火浇注料扇形预制块沿圆周 方向间隔分布组成，相邻扇形预制块之间形成与排烟管相通的烟气流道。这样，从钢包逸散出的烟气通过烟气通道排入排烟管。进一步地，所述扇形预制块沿圆周方向均匀间隔分布有三块。进一步地，所述保温包盖由包盖钢板、浇筑在包盖钢板内侧的包盖耐材、以及焊接在包盖钢板外周的翻边裙板组成，所述翻边裙板的垂直边与保温包外壁之间形成空气缝隙。这样可以减少从保温包与保温包盖之间溢散的高温烟气。进一步地，所述保温包由钢结构的桶状外壳和浇筑在桶状外壳内侧的保温耐材组成。这样，可以在加热钢包时蓄积热量，节约能源。进一步地，所述烟气缝隙的间距为90 110mm，所述空气缝隙的间距为9(Tll0mm ；所述夹层空间的间距为285 315mm，所述烟气流道的高度为28(T320mm。本实用新型的原理为:由于保温包盖与钢包包沿之间不可避免地存在一定的缝隙，部分高温烟气经此缝隙直接排入到周围环境中造成能源浪费和环境污染，本设计使用抽风机将这部分烟气抽吸到钢包和保温包之间的夹层空间中加热钢包外壁后再经烟囱排至室外。为了控制钢包外壁温度，本设计利用测温热电偶监测进入到钢包和保温包之间夹层空间的烟气温度，当烟气温度过高时，通过加大排烟管上气流调节阀的开度以提高夹层内的抽力，从而增大从空气间隙吸入的冷空气量，这些冷空气对烟气进行稀释冷却到预定温度；当烟气温度过低时，减小调节阀开度以降低夹层内的抽力，降低从周边环境吸入的冷空气量，烟气温度随之提高。本实用新型的优点在于:所设计的钢包保温烘烤装置将钢包与保温包盖之间溢散的高温烟气利用起来加热钢包外壁，起到了内、外双侧同时烘烤的作用，提高了烘烤热效率，缩短了烘烤时间；同时，保温包和高温烟气也起到了保温作用，烘烤速度仍然高于常规烘烤装置；而保温包中的保温耐材在钢包烘烤过程中可将沿钢包包沿溢出的高温烟气中一部分热量积蓄起来，前一个钢包烘烤完毕后，保温包的保温耐材具有一定温度，当下一个钢包调运到保温包内烘烤时，保温耐材积蓄的热量可以对钢包外壁进行加热、保温，烘烤时间比常规烘烤装置缩短。高温烟气经与普通空气稀释后被排烟风机抽到烟 排出车间外，避免对车间环境造成污染。本实用新型将钢包与保温包盖之间溢散的高温烟气利用起来，大大缩短了单个钢包烘烤加热时间，提高了热效率，节约了能源，同时减少了钢包与保温包盖之间溢散的高温烟气对车间环境的污染。
图1为一种钢包保温烘烤装置结构示意图。图2为图1所示钢包保温烘烤装置中底座的结构示意图。图3为图2所不底座的俯视结构不意图。图中各部件标号如下:钢包1、保温包2(其中:桶状外壳2.1、保温耐材2.2)、保温包盖3 (其中:包盖钢板3.1、包盖耐材3.2、翻边裙板3.3)、加热烧嘴4、测温热电偶5、排烟管6、气流调节阀7、抽风机8、烟囱9、底座10、扇形预制块10.1、空气缝隙11、夹层空间12、烟气流道13、烟气缝隙14。·具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。如图f 3所示的钢包保温烘烤装置，包括用于容纳待烘烤钢包I的保温包2，保温包2由钢结构的桶状外壳2.1和浇筑在桶状外壳2.1内侧的保温耐材2.2组成。保温包2顶部设置有保温包盖3，保温包盖3由包盖钢板3.1、浇筑在包盖钢板3.1内侧的包盖耐材3.2、以及焊接在包盖钢板3.1外周的翻边裙板3.3组成，翻边裙板3.3的厚度为6mm。保温包盖3上设置有加热烧嘴4 ;保温包盖3底面与钢包I上沿之间有烟气缝隙14，烟气缝隙14的间距为9(Tll0mm ;保温包盖3外周的翻边裙板3.3与保温包2外壁之间有空气缝隙11，空气缝隙11的间距为9(Tll0mm ;保温包2内壁与钢包I外壁之间有夹层空间12，夹层空间12的间距为285 315mm ；保温包2底部设置有用于搁置钢包I的底座10,底座10由三块重质耐火烧注料扇形预制块10.1沿圆周方向间隔分布组成，相邻扇形预制块10.1之间形成高度为28(T320mm的烟气流道13，烟气流道13通过排烟管6与抽风机8以及烟 9相连。排烟管6上设置有气流调节阀7，保温包2内壁上设置有测温热电偶5。本实用新型工作时，首先将钢包I放置到保温包2的底座10上，并使钢包I和保温包2的垂直中心线在同一直线上，点燃加热烧嘴4后将保温包盖3移动到固定烘烤位置上，调整空、煤气流量使加热烧嘴4在正常工况下燃烧。打开气流调节阀7和抽风机8，观察测温热电偶5显示的温度并调整气流调节阀7开度使测温热电偶5显示温度保持在20(T300°C，将钢包I烘烤到目标温度后，关闭抽风机8，把保温包盖3移动到停止工位上，将烘烤后的钢包I吊走使用。由于所设计的钢包保温烘烤装置将钢包I与保温包盖3之间溢散的高温烟气利用起来加热钢包外测，起到了内、外双侧同时烘烤的作用，提高了烘烤热效率，缩短了烘烤时间；同时，保温包2和高温烟气也起到了保温作用，烘烤速度仍然高于常规烘烤装置；而保温包2中的保温耐材2.2在钢包烘烤过程中可将沿钢包I包沿溢出的烟气中一部分热量积蓄起来，前一个钢包I烘烤完毕后，保温包2的保温耐材2.2具有一定温度，当下一个钢包I调运到保温包2内烘烤时，保温耐材2.2积蓄的热量可以对钢包I外壁进行加热、保温，烘烤时间比常规烘烤装置缩短。高温烟气经与普通空气稀释后被抽风机8抽到烟囱9排出车间外，避免对车间环境造成污染。本实用新型将钢包I与保温包盖3之间溢散的高温烟气利用起来，大大缩短了单个钢包烘烤加热时间，提高了热效率，节约了能源，同时减少了钢包I与保温包盖3之间溢散的高温烟气对车间环境 的污染。
权利要求1.一种钢包保温烘烤装置，包括用于容纳待烘烤钢包(I)的保温包(2)，其特征在于:所述保温包(2 )顶部设置有保温包盖(3 )，所述保温包盖(3 )上设置有加热烧嘴(4 );所述保温包(2)底部设置有排烟管(6)，所述排烟管(6)通过抽风机(8)与烟 (9)相连；所述保温包盖(3)底面与钢包(I)上沿之间设置有烟气缝隙(14)，所述保温包盖(3)侧壁与保温包(2)外壁之间设置有空气缝隙(11);所述保温包(2)内壁与钢包(I)外壁之间设置有夹层空间(12)，所述保温包(2)底部与钢包(I)底部之间设置有与排烟管(6)相通的烟气流道(13)。
2.根据权利要求1所述的钢包保温烘烤装置，其特征在于:所述保温包(2)内壁上设置有测温热电偶(5 )，所述排烟管(6 )上设置 有气流调节阀(7 )。
3.根据权利要求1或2所述的钢包保温烘烤装置，其特征在于:所述保温包(2)底部设置有用于搁置钢包(I)的底座(10)，所述底座(10)由若干重质耐火浇注料扇形预制块(10.1)沿圆周方向间隔分布组成，相邻扇形预制块(10.1)之间形成与排烟管(6)相通的烟气流道(13)。
4.根据权利要求3所述的钢包保温烘烤装置，其特征在于:所述扇形预制块(10.1)沿圆周方向均匀间隔分布有三块。
5.根据权利要求1或2所述的钢包保温烘烤装置，其特征在于:所述保温包盖(3)由包盖钢板(3.1)、浇筑在包盖钢板(3.1)内侧的包盖耐材(3.2)、以及焊接在包盖钢板(3.1)外周的翻边裙板(3.3 )组成，所述翻边 裙板(3.3)的垂直边与保温包(2 )外壁之间形成空气缝隙(11)。
6.根据权利要求3所述的钢包保温烘烤装置，其特征在于:所述保温包盖(3)由包盖钢板(3.1)、浇筑在包盖钢板(3.1)内侧的包盖耐材(3.2)、以及焊接在包盖钢板(3.1)外周的翻边裙板(3.3)组成，所述翻边裙板(3.3)的垂直边与保温包(2)外壁之间形成空气缝隙(11)。
7.根据权利要求1或2所述的钢包保温烘烤装置，其特征在于:所述保温包(2)由钢结构的桶状外壳(2.1)和浇筑在桶状外壳(2.1)内侧的保温耐材(2.2)组成。
8.根据权利要求3所述的钢包保温烘烤装置，其特征在于:所述保温包(2)由钢结构的桶状外壳(2.1)和浇筑在桶状外壳(2.1)内侧的保温耐材(2.2)组成。
9.根据权利要求1或2所述的钢包保温烘烤装置，其特征在于:所述烟气缝隙(14)的间距为9(Tll0mm，所述空气缝隙(11)的间距为9(Tll0mm ;所述夹层空间(12)的间距为285 315mm，所述烟气流道(13)的高度为280 320臟。
10.根据权利要求4所述的钢包保温烘烤装置，其特征在于:所述烟气缝隙(14)的间距为9(Tll0mm，所述空气缝隙(11)的间距为9(Tll0mm ;所述夹层空间(12)的间距为285 315mm，所述烟气流道(13)的高度为280 320臟。
专利摘要本实用新型公开一种钢包保温烘烤装置，包括用于容纳待烘烤钢包的保温包，所述保温包顶部设置有保温包盖，所述保温包盖上设置有加热烧嘴；所述保温包底部设置有排烟管，所述排烟管通过抽风机与烟囱相连；所述保温包盖底面与钢包上沿之间设置有烟气缝隙，所述保温包盖侧壁与保温包外壁之间设置有空气缝隙；所述保温包内壁与钢包外壁之间设置有夹层空间，所述保温包底部与钢包底部之间设置有与排烟管相通的烟气流道。本实用新型将钢包与保温包盖之间溢散的高温烟气利用起来，大大缩短了单个钢包烘烤加热时间，提高了热效率，节约了能源，同时减少了钢包与保温包盖之间溢散的高温烟气对车间环境的污染。
文档编号B22D41/015GK203109217SQ20132009869
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月5日 优先权日2013年3月5日
发明者宋中华, 丁翠娇, 韩斌, 陈一方 申请人:武汉钢铁(集团)公司