一种铸管退火炉间接风冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及退火炉技术领域，尤其涉及一种铸管退火炉间接风冷却系统。


背景技术：

2.铸管退火工艺需要经过加热、保温、急冷、缓冷处理过程。目前铸管连续式退火炉急冷工艺多采用直接风冷结构和间接水冷结构，这两种结构在生产过程中均存在一定的弊端。
3.直接风冷结构是将冷空气直接吹送至炉膛内部，冷空气中的氧气易造成炽热的铸管表面氧化皮增加，且会导致炉膛压力增高，需考虑泄压排放和余热回收，大量的冷风吹入对炉体保温材料会造成损害；排放的尾气是空气和炉气的混合气，含有有害成分，对大气环境造成影响。
4.间接水冷结构由于水冷管暴露在高温炉气中，受高温炉气腐蚀，水冷管易泄露，如果冷却水泄露至炉膛内，会造成水急剧汽化、炉膛炸裂等风险，存在安全隐患，且冷却速度不可控，需要额外增加翻板机构调节温度，设备复杂增加投入成本；如发生断水、断电，会造成冷却管内水循环不足，冷却管内水高温汽化，造成管道炸裂，导致安全事故发生。


技术实现要素：

5.本实用新型主要解决现有技术的直接风冷结构易造成铸管表面氧化皮增加，需泄压排放，排放的尾气含有有害成分以及间接水冷结构水冷管易泄露，造成安全隐患等技术问题，提出一种铸管退火炉间接风冷却系统，冷空气通过热交换管与炉膛内的高温气流产生热交换，减低炉膛温度，加速炉膛内炽热铸管的放热过程，对铸管退火炉进行间接风冷却，在保证生产工艺的同时保证安全生产、降低生产成本。
6.本实用新型提供了一种铸管退火炉间接风冷却系统，包括：冷却风机、冷却风管道、余热管道、直排烟囱以及多组热交换机构；
7.所述冷却风机安装在铸管退火炉炉体上方，所述冷却风机的输出端连接冷却风管道；
8.多组热交换机构均匀设置在铸管退火炉炉体内顶部；
9.每组热交换机构，包括：第一热交换管以及与第一热交换管连通的第二热交换管；第一热交换管和第二热交换管设置在铸管退火炉炉体内顶部；所述第一热交换管与冷却风管道连通，所述第二热交换管与余热管道连通；
10.所述余热管道上连通直排烟囱；所述余热管道在直排烟囱后方的管道中设置第一电动调节蝶阀；所述直排烟囱中第二电动调节蝶阀。
11.优选的，所述冷却风管道上设置冷风流量调节阀。
12.优选的，所述第一热交换管和第二热交换管的外壁焊接多排肋片。
13.优选的，所述第一热交换管通过第一连接管道与冷却风管道连通；
14.所述第一热交换管通过第二连接管道与第二热交换管连通；
15.所述第二热交换管通过第三连接管道与余热管道连通；
16.所述第一连接管道、第二连接管道和第三连接管道均设置在铸管退火炉炉体外。
17.优选的，每组热交换机构均倾斜设置。
18.优选的，所述第一热交换管和第二热交换管分别通过耐高温吊挂件悬挂安装在铸管退火炉炉体内。
19.优选的，所述耐高温吊挂件，包括：炉体连接部、上热交换管连接部和下热交换管连接部；
20.所述炉体连接部安装在铸管退火炉炉体顶面，所述炉体连接部底部连接上热交换管连接部；
21.所述上热交换管连接部与下热交换管连接部通过螺栓连接，所述下热交换管连接部中留有热交换管容纳槽。
22.优选的，所述余热管道上设置膨胀节，所述余热管道外周设置管道外保温层。
23.优选的，所述冷却风机、第一电动调节蝶阀、第二电动调节蝶阀、冷风流量调节阀分别与电气控制系统信号连接。
24.本实用新型提供的一种铸管退火炉间接风冷却系统，通过间接的冷却风进行急冷处理，冷却风机将空气通过冷却风管道送入第一热交换管和第二热交换管中，第一热交换管和第二热交换管固定在炉顶，冷空气通过第一热交换管和第二热交换管与炉膛内的高温气流产生热交换，吸收炉膛内热量，减低炉膛温度，炉膛温度减低，加速了炉膛内炽热铸管的放热过程，完成铸管的热处理工艺中的急冷环节。冷却速度可以通过冷风流量调节阀控制冷风流量，达到调整冷却速度的目的。通过冷却风进行冷却，不会发生冷却水泄露至炉膛内造成的危险，本实用新型提升安全性。管道内被加热的热空气通过余热管道送至其它可利用工序，实现余热回收，这部分热空气是没有受炉气污染的干净气体，可用于任何场合。在不考虑余热回收时，热空气可直接通过直排烟囱外排，不影响生产，且对大气不会造成污染。本实用新型在保证生产工艺的同时保证安全生产、降低生产成本，对于稳定企业连续生产有着重要意义。
附图说明
25.图1是本实用新型提供的铸管退火炉间接风冷却系统的结构示意图；
26.图2是本实用新型提供的热交换机构的布置示意图；
27.图3是本实用新型提供的热交换管的结构示意图；
28.图4是本实用新型提供的耐高温吊挂件的结构示意图；
29.图5是本实用新型提供的耐高温吊挂件的侧视图；
30.图6是本实用新型提供的余热管道的结构示意图。
31.附图标记：1、冷却风机；2、冷风流量调节阀；3、冷却风管道；4、第一热交换管；5、耐高温吊挂件；6、余热管道；7、直排烟囱；8、第一电动调节蝶阀；9、电气控制系统；10、肋片；11、密封堵头；12、管道连接法兰；13、第二电动调节蝶阀；14、第一连接管道；15、膨胀节；16、管道外保温层；17、炉体连接部；18、上热交换管连接部；19、下热交换管连接部；20、第二连接管道；21、第三连接管道；22、第二热交换管。
具体实施方式
32.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
33.如图1所示，本实用新型实施例提供的铸管退火炉间接风冷却系统，包括：冷却风机1、冷却风管道3、余热管道6、直排烟囱7以及多组热交换机构。
34.所述冷却风机1安装在铸管退火炉炉体上方，所述冷却风机1的输出端连接冷却风管道3；所述冷却风管道3上设置冷风流量调节阀2。
35.如图2所示，多组热交换机构均匀设置在铸管退火炉炉体内顶部；每组热交换机构均倾斜设置，倾斜角度例如为45
°
。
36.每组热交换机构，包括：第一热交换管4以及与第一热交换管4连通的第二热交换管22；第一热交换管4和第二热交换管22设置在铸管退火炉炉体内顶部；所述第一热交换管4与冷却风管道3连通，所述第二热交换管22与余热管道6连通。具体的，所述第一热交换管4通过第一连接管道14与冷却风管道3连通；所述第一热交换管4通过第二连接管道20与第二热交换管22连通，所述第二连接管道20呈u型；所述第二热交换管22通过第三连接管道21与余热管道6连通；所述第一连接管道14、第二连接管道20和第三连接管道21均设置在铸管退火炉炉体外。第一热交换管4、第二热交换管22、各连接管道之间通过管道连接法兰12和螺栓进行连接，连接位置在铸管退火炉炉体外设置密封堵头11，保证炉体的密封性。
37.如图3所示，所述第一热交换管4和第二热交换管22的外壁焊接多排肋片10。肋片10与热交换管之间采用连续焊接连接，肋片10采用金属材质，肋片10密集设置，增加换热面积，增加热传导，提高换热效率。肋片10的数量和排列间距可根据工况进行调整布置，沿圆周及轴向均匀排列。
38.所述第一热交换管4和第二热交换管22分别通过耐高温吊挂件5悬挂安装在铸管退火炉炉体内。如图4、5所示，所述耐高温吊挂件5，包括：炉体连接部17、上热交换管连接部18和下热交换管连接部19；所述炉体连接部17安装在铸管退火炉炉体顶面，所述炉体连接部17底部连接上热交换管连接部18；所述上热交换管连接部18与下热交换管连接部19通过螺栓连接，所述下热交换管连接部19中留有热交换管容纳槽。炉体连接部17、上热交换管连接部18和下热交换管连接部19采用耐热钢材质，耐高温吊挂件5采用耐热钢拼接而成，将热交换管5固定于炉顶，防止高温塌落。
39.所述余热管道6上连通直排烟囱7；所述余热管道6在直排烟囱7后方的管道中设置第一电动调节蝶阀8；所述直排烟囱7中第二电动调节蝶阀13。在本实施例中，所述冷却风机1、第一电动调节蝶阀8、第二电动调节蝶阀13、冷风流量调节阀2分别与电气控制系统9信号连接，由电气控制系统9进行操控。电气控制系统9用于启停冷却风机1，控制各阀门的开关，并通过插入炉体内的温度检测元件采集炉温，调整冷却风流量，控制冷却速度。
40.如图6所示，所述余热管道6上设置膨胀节15，所述余热管道6外周设置管道外保温层16，保温层16包扎在余热管道6外，防止热量散失。
41.本实用新型的工作原理：本实用新型的铸管退火炉间接风冷却系统可安装在连续式铸管退火炉急冷段，用于对铸管热处理过程中急冷处理。冷却风机1将空气通过冷却风管
道3送入第一热交换管4和第二热交换管22中，第一热交换管4和第二热交换管22通过耐高温吊挂件5固定在炉顶，冷空气通过第一热交换管4和第二热交换管22与炉膛内的高温气流产生热交换，吸收炉膛内热量，减低炉膛温度，炉膛温度减低，加速了炉膛内炽热铸管的放热过程，完成铸管的热处理工艺中的急冷环节。冷却速度可以通过冷风流量调节阀2控制冷风流量，达到调整冷却速度的目的。
42.在需要进行余热回收时，第一电动调节蝶阀8打开，第二电动调节蝶阀13关闭，管道内被加热的热空气通过余热管道6送至其它可利用工序，实现余热回收，这部分热空气是没有受炉气污染的干净气体，可用于任何场合。在不考虑余热回收时，第一电动调节蝶阀8关闭，第二电动调节蝶阀13打开，没有受炉气污染的热空气可直接通过直排烟囱7外排，不影响生产，且对大气不会造成污染。
43.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。