一种天然气隧道加热炉的制作方法
【专利摘要】一种天然气隧道加热炉，包括炉体、炉架、炉壳（5）和炉衬，所述的炉架表面贴焊炉壳（5），炉架的立柱（3）固定在地面预埋底板（1）上，炉架和炉壳（5）内固定有炉衬，并由炉衬围护成炉膛，炉膛内依次设有预热段（12）、匀热段（13）和加热段（15），其特征在于：所述的炉体顶部固定有燃烧装置（14）和烟囱（11），所述烟囱（11）排烟口设在炉膛预热段（12）上部，所述底炉衬（7）上固定铺有炉板（2），炉板（2）具有坡度。本发明，可以有效的利用炉膛匀热段及加热段的余热使预热段加热，使余热得到利用，提高热效率，大大节约生产能源，并可采用连续生产形式可以跟生产线配套，生产效率高。
【专利说明】-种天然气隧道加热炉
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工业加热炉【技术领域】，尤其是涉及天然气隧道加热炉。
【背景技术】
[0002] 对铜锭和铝锭等金属材料生产的前加热处理，采用现有技术普通加热炉，无法可 以跟生产线配套，工作效率低，耗能高。
【发明内容】
[0003] 针对以上所述铜锭和铝锭等金属材料加处理时存在的不足，本发明的目的在于提 供一种天然气隧道加热炉，采用连续生产形式可以跟生产线配套，工作效率高，大大节约生 产能源。
[0004] 本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种天然气隧道加热炉，包括炉体、炉 架、炉壳和炉衬，所述的炉架表面贴焊炉壳，炉架的立柱固定在地面预埋底板上，炉架和炉 壳内设有炉衬，并由炉衬围护成炉膛，炉膛内依次设有预热段、匀热段和加热段，沿水平方 向形成坡度，炉膛的进料口和出料口上分别安装有炉门，其特征在于：所述的炉体顶部固定 有燃烧装置和烟囱，所述烟囱排烟口设在炉膛预热段上部，所述底炉衬上固定铺有炉板，炉 板具有坡度。
[0005] 所述炉衬包括上炉衬、底炉衬和侧炉衬，上炉衬采用高铝纤维模块，并在上炉衬预 热段固定平铺岩棉，在上炉衬加热段固定叠铺硅酸铝纤维模块，底炉衬采用三层结构，中、 下两层分别为轻质粘土耐火砖，上层为高铝重质耐火砖，所述侧炉衬内层为高铝纤维棉，夕卜 层为高铝砖， 所述底炉衬上层采用耐火浇注料预制，或者采用强度高、热稳定好的高强度耐火砖砌 筑，下层是轻质粘土耐火砖砌筑，或加设娃酸興绝热板。
[0006] 所述炉板的坡角范围为15°?45°。
[0007] 所述炉板的两侧设有高出底面的围边。
[0008] 所述炉板的底面上设有凸筋。
[0009] 所述炉体的两侧各开有小门。
[0010] 本发明天然气隧道加热炉，构思新颖，设计合理，安全可靠，隧道炉膛分为预热段、 匀热段和加热段，可以有效的利用炉膛匀热段及加热段的余热使预热段加热，使余热得到 利用，提高热效率，大大节约生产能源，并可采用连续生产形式可以跟生产线配套，生产效 率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明天然气隧道加热炉主视剖视图。
[0012] 图2为图1本发明天然气隧道加热炉侧视图。
[0013] 附图中：1-底板；2_炉板；2a_围边；2b_凸筋；3_立柱；4_上炉衬；5_炉壳；6_小 门；7-底炉衬；8-炉门；9-钢丝绳；10-滑轮；11-烟囱；12-预热段；13-匀热段；14-燃烧 装置；15-加热段；16-侧炉衬；I-进料方向；0-出料方向。
【具体实施方式】
[0014] 参考图1和图2所示，本发明天然气隧道加热炉，其炉体包括炉架、炉壳5和炉衬， 炉架表面贴焊钢板(厚度> 3毫米）炉壳5,炉架的立柱3,与地面固定预埋底板1焊接定 位。所述炉壳5内固定有炉衬，并由炉衬围护成炉膛，所述炉膛呈隧道形状，依次分为预热 段12、匀热段13和加热段15。隧道形状的炉膛主体水平方向倾斜，形成坡度，其进料口位 置高于出料口位置。所述炉衬包括上炉衬4、底炉衬7和侧炉衬16。炉顶上炉衬4采用吊 挂铆固技术，固定在炉架或/和炉壳5上。本实施例所述上炉衬4总厚度为300毫米，采用 容重为230?250公斤/立方米的高铝纤维（复合）模块，并在上炉衬4低温预热段12固 定平铺岩棉，作为绝热层，平铺结构层与受热面平行，导热系数最小，有利于炉衬的绝热。在 上炉衬4高温加热段15固定叠铺硅酸铝纤维模块，作为耐火层，叠铺结构纤维与受热面垂 直，高温情况下收缩小(低于4%)，耐高温和抗气流冲刷性能好。炉底底炉衬7固定在炉架或 /和炉壳5上，一般分上、下两层：上层采用耐火浇注料预制，或者，采用强度高、热稳定好的 高强度耐火砖砌筑，即有足够的强度承受压力，又有很好的耐高温性能，保证工件的正常热 处理；下层是轻质粘土耐火砖砌筑，或加设硅酸钙绝热板，作为保温层，保证热量不向底部 传导(起到隔热的作用)，降低炉子的热量损失。本实施例底炉衬7采用三层结构，下两层为 轻质粘土耐火砖，上层为高铝重质耐火砖。所述侧炉衬16固定在炉架或/和炉壳5上，内 层为高铝纤维棉，外层为高铝砖，此种高铝砖材料具有耐腐蚀、导热系数小、绝热性能好、易 施工、经长期使用无剥离剥落现象、使用寿命长等优点，并能有效地减少炉衬的蓄、散热损 失，大幅度地节约能源。所述进料口和出料口部位的炉架分别安装有炉门8,所述炉门8包 括固定为一体的衬体和钢结构外壳，以及启闭装置和压紧装置。所述衬体采用标准耐火纤 维折叠块制作；所述外壳采用型板材焊接而成，四周边框采用耐热铸铁材料制作，整体框架 在热态状况下确保不变形，结实耐用，保证其长期的使用寿命。所述炉门8升降(启闭炉膛 进料口和出料口）通过包括一套滑轮10及气缸的启闭装置来完成，滑轮10和气缸分别安 装于炉门上部的炉架上，炉门8通过钢丝绳9连接气缸活塞杆。本实施例炉门8压紧装置 采用弹簧压紧或四连杆重力压紧方式。所述炉体顶部固定有燃烧装置14,所述燃烧装置14 采用3套Z0 165KB-200/135-630KW平焰烧嘴，分别安装在炉膛加热段15上部，通过天然气 供气，所喷射的高速热气流在炉膛内循环传热。该烧嘴喷火角度大，火焰宽，燃烧完全，调节 比大，便于调节和控制，并具有自动点火，自动调节火焰监测和熄火保护全套功能。所述体 顶部还固定有烟囱11，所述烟囱11排烟口设在炉膛预热段12上部，可以有效的利用炉膛匀 热段13及加热段15的排出的烟气使预热段12加热，使余热得到利用，提高热效率。本发 明具有坡度的底炉衬7上固定铺有炉板2,使炉板2主体同样具有坡度，坡角范围为15°? 45°，所述炉板2材质为ZG3Crl8Mnl2Si2N耐热铸钢件的高温耐热钢板，并且分块制作，以 减少高温下变形和开裂，各块炉板2采用新型的搭扣形式连接。本发明工作时，所述进料口 炉门8打开，按进料方向I往炉膛中放入工件，工件靠自重在具有坡度的炉板2上缓慢下滑 经过，在炉膛内受热处理，到达另一端炉门口时，加热结束，所述出料口炉门8开启，按出料 方向〇完成出料，加热完成出来的工件就可以进行其他加工处理了。本实施例所述炉板2 的底面上设有高出约10毫米的凸筋2b，可以加强炉板的强度及减少工件滚动时的摩擦，所 述炉板2的两侧设有高出底面的围边2a，可以防止工件移动时偏离。由于隧道加热炉炉体 较长，本实施例炉体的两侧各开有3个300毫米X200毫米的小门6,当工件在炉膛内炉板 2上卡住不能向下滚(滑）动时，可打开活动小门6,及时有效地解决问题。
[0015] 本发明天然气隧道加热炉，还包括以下控制装置： 1、管路控制装置 在天然气总管的炉前入口处装有手动总阀、快递切断阀、减压阀、压力表、高低压开关。 快速切断阀与空气、天然气管路有互锁保护，当出现故障或异常时迅速切断电磁总阀防止 发生事故。高低压开关将检测的天然气压力信号传送给显示仪表，当天然气压力过低或过 高时报警并切断燃气总阀。天然气经由各支管路送至燃烧装置14每个烧嘴前，在每个烧嘴 前的各支管路上设有手动阀、空燃比调阀和电磁阀。比调阀的作用是根据助燃空气的流量 自动调节天然气流量，使烧嘴在最佳空燃比状态下燃烧。电磁阀可切断天然气起安全保护 作用。
[0016] 2、天然气压力控制装置 本发明压力控制装置分别设有天然气压力自控系统、天然气欠压紧急切断并报警控制 系统。天然气压力自控系统由压力变送器、压力调节仪表、操作和电动蝶阀组成，构成闭环 随动调节系统，天然气压力通过进口压力调节仪表自动调节或自动稳压，压力调节仪表集 中在仪表间的仪表柜上，都具备自动、手动功能。操作人员在控制柜前就可操作和控制整个 加热过程。控制系统可靠性高，响应速度快、调节性能好。同时，其测定信号经PLC及A/D 模块转换进行监控和记录报警。天然气压力自控系统还有天然气欠压和风机故障自动报警 功能，以确保安全生产。
[0017] 3、排烟控制装置 所述烟囱11设有自控耐高温耐温烟阀，与炉膛压力变送器及压力调节仪表构成闭环 控制系统，对炉膛压力进行自动控制，可随供热负荷的变化，自动调节烟阀开度，始终使炉 压控制在微正压，即保证了炉内热气流的充分利用，又保证了炉外冷空气不会被吸入炉内， 从而达到节约能源和均匀炉温的效果。烟气通过烟囱11其排烟管道排出厂房之外。
[0018] 4、燃烧控制装置 燃烧控制装置由高速烧嘴、燃气电磁阀、空/燃比例阀、烧嘴控制器等组成。烧嘴配备 有自动点火、火焰监测、断火报警等装置，PLC脉冲控制系统接收控温仪表的信号后，根据热 负荷需求，控制烧嘴的开关频率，达到调节炉温目的。燃烧控制装置能在控制室内控制柜上 实现手/自动点火、大小功能，以及自动点火、火焰检测、熄火声光报警等功能。燃烧控制装 置具有"仪表"和"手控"二种控制模式之间无扰切换功能。烧嘴的开关、大小调节由控制室 控制。切入"仪表"工作时，由控制器内的PLC实现自控，并根据设定的大火比实现大小火 自动交替。如果本机PLC出现故障，还可以采用手动应急控制。燃烧控制装置设有自动火 焰监控和断电关阀保护功能，一旦烧嘴熄火或燃烧不好，控制装置会立即切断天然气阀并 报警。同时，所有阀门采用电关式，一旦停电就自动切断阀门，防止产生安全事故。所有烧 嘴的开关、大小火、熄火状态、控制信号均通过西门子S7-200系列PLC控制系统进行控制。 操作员可以在炉前烧嘴控制器上进行操作，在仪表控制室通过控制器上设置的操作钮亦可 实现操作。
[0019] 5、加热炉温度监控及记录装置 本发明加热炉温度监测及记录装置，配有3支双芯控温热电偶，它与日本岛电公司生 产的单回路智能数显温控表、PLC脉冲控制系统形成控制闭环，将炉内分为3个测温点，可 通过燃烧控制装置，自动控制炉内各区的温度，并保持炉膛有效区内温度均匀一致。并设置 有炉膛温度数字显示、记录，同时设有超温后声光双重报警。
[0020] 6、故障检测报警装置 本发明设有完备的故障检测、报警、诊断和安全保护装置。各种故障显示采用故障报警 模块，在操纵台上有声光报警器。
[0021] 除以上所述外，本发明还可以有其他实施方式。但凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均属于本发明要求的保护范围。
【权利要求】
1. 一种天然气隧道加热炉，包括炉体、炉架、炉壳（5)和炉衬，所述的炉架表面贴焊炉 壳（5)，炉架的立柱（3)固定在地面预埋底板（1)上，炉架和炉壳（5)内固定有炉衬，并由炉 衬围护成炉膛，炉膛内依次设有预热段（12)、匀热段（13)和加热段（15)，沿水平方向形成 坡度，炉膛的进料口和出料口上分别安装有炉门（8 )，所述炉衬由上炉衬（4 )、底炉衬（7 )和 侧炉衬（16)组成，其特征在于：所述的炉体顶部固定有燃烧装置（14)和烟囱（11 )，所述烟 囱（11)排烟口设在炉膛预热段（12)上部，所述底炉衬（7)上固定铺有炉板（2)，炉板（2)具 有坡度。
2. 根据权利要求1所述的一种天然气隧道加热炉，所述的上炉衬（4)采用高铝纤维模 块，并在上炉衬（4)预热段（12)平铺岩棉，上炉衬（4)加热段（15)固定叠铺硅酸铝纤维模 块。
3. 根据权利要求1所述的一种天然气隧道加热炉，其特征在于：所述的底炉衬（7)采用 三层结构，下两层分别为轻质粘土耐火砖或加设硅酸钙绝热板，上层为高铝重质耐火砖。
4. 根据权利要求1所述的一种天然气隧道加热炉，其特征在于：所述炉板（2)的坡角范 围为15°?45°，炉板（2)的两侧设有高出底面的围边（2a)。
5. 根据权利要求1所述的一种天然气隧道加热炉，其特征在于：所述炉板（2)的底面上 设有凸筋（2b)。
6. 根据权利要求1所述的一种天然气隧道加热炉，其特征在于：所述炉体的两侧各开 有小门（6)。
【文档编号】C21D1/52GK104046755SQ201410279569
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】李小明 申请人:江苏华烨炉业有限公司