专利名称：钢水罐烘烤装置的制作方法
技术领域：
钢水罐烘烤装置涉及炼钢炉后加热设备。一般的钢水罐烘烤装置是由烧嘴、罐盖换热器以及机械起落架所组成。烧嘴一般称之为低压涡流式烧嘴，其结构为二管同心套管式；罐盖换热器为带有一中间层的双层圆盘形结构，冷空气自罐盖下层进入预热，又流经上层预热后进入烧嘴。这种烘烤装置的烧嘴喷射出的流股分散，煤气与空气混合不均匀，燃烧不完全，火焰散而无力，罐盖换热器圆盘上有两个排烟圆孔，大量的燃烧热能从排烟孔排掉，热效率低，热量未被充分利用，空气预热温度较低；由于煤气与空气混合不均匀，烧嘴点火时煤气爆炸是经常发生的。钢水罐烘烤装置的工作属间歇性作业，点火与熄火频繁，所以点火时烧嘴煤气爆炸经常发生。因此损坏盖衬壁、损坏烧嘴、停用检修的可能性是经常发生的。这类烧嘴只适用于所使用的煤气与空气压力的调节比较小的情况，难于满足大修罐的干燥与快速提温兼备时所要求的较大调节比的要求。它热耗高、效率低。点火时烧嘴附近的煤气易爆炸。
本实用新型的目的是针对一般的钢水罐烘烤装置所存在的上述问题而设计的，它的换热器采用管束式的构件，烧嘴采用带有芯头管的中心煤气喷管、烧嘴的前端设有半预混管。它可使煤气与空气混合均匀，燃烧充分，流股旋转射出动能大；适用于点火与熄火频繁的间歇性作业，点火不爆炸，安全可靠；适用于所使用的煤气与空气的压力具有较大调节比，能够解决普遍存在的罐底难烘烤与烘烤温度低的难题，可以满足大修罐的干燥与快速提温兼备的要求。
本实用新型的结构是这样实现的钢水烘烤装置是由罐盖、烧嘴、空气预热器(或称换热器)和起落架所组成。特点是换热器是一种环形管束式构件，置于钢水罐的罐口上。它的环形管束分成两个半圆管束段对称地并联相接，两个相接点为集气箱；罐盖是中心有孔周边带沿的圆形盖，置于换热器的环形管束之上；烧嘴与罐盖的中心孔相配合垂直伸入钢水罐罐膛，其进气管与换热器的热风集气箱相通，烧嘴是由带有芯头管的中心煤气喷管、套在其外的带有螺旋片的空气旋流器的空气喷管和置于前端的半预混管所组成。
下面以一个实施例和附图对本实用新型的结构进一步详述。
图1是本实用新型钢水罐烘烤装置的主视结构示意图。
图2是本实用新型
图1沿A－A剖面预热器(3)的环形管束的结构示意图。
图3是本实用新型
图1沿B－B剖面烧嘴(2)的结构示意图。
图4是本实用新型图2沿C－C剖面的主视剖面结构示意图。
本实用新型钢水罐烘烤装置是由罐盖(1)、烧嘴(2)、空气预热器(或称换热器)(3)，和机械起落架(4)所组成，特点是换热器(3)是一种环形管束构件，置于钢水罐(5)的罐口上，它的环形管束(6)分成两个半圆管束段对称地并联相接，两个相接点为集气箱，集气箱(7)与冷空气进气管(16)相通，冷空气进入集气箱(7)后沿其两侧壁上的环形管子(15)的管口进入，沿环形管流经半圆距离并经钢水罐罐膛溢出的高温烟气充分加热后进入另一个集气箱(8)，被加热后的空气再沿进气管(9)进入烧嘴(2)；罐盖(1)是中心有孔周边带沿的圆形盖，通常它是由盖壳和壳内的耐火材料制成，置于换热器(3)的环形管束(6)之上。罐盖(1)上没有排烟圆孔，钢水罐内产生的烟气是通过罐盖(1)与环形管束(6)之间和环形管束(6)与罐口之间以及组成环形管束(6)的管子(15)之间的缝隙排出的。这种排烟结构，可以使烟气中的热量比较充分地预热环形管束(6)中的冷空气，提高预热空气温度；烧嘴(2)与罐盖(1)的中心孔相配合垂直伸入钢水罐罐膛。它是由带有芯头管(10)的中心煤气喷管(11)、套在其外的带有螺旋片的空气旋流器(12)的空气喷管(13)和置于其前端的半预混管(14)所组成。所谓的芯头管(10)外形为圆柱形，前部分粗后部分细，置于煤气喷管(11)的中心线上，由前、后芯头管支撑片支撑，前支撑片(17)为圆盘内十字架形，后支撑片(21)为中心带孔的法兰盘。在空气喷管(13)和中心煤气喷管(11)之间所形成的环形管腔内安装有带有螺旋片的空气旋流器(12)。当煤气从烧嘴(2)的煤气管(18)进入中心煤气管(11)通过喷头的环缝形喷口(19)喷出，喷出后的煤气形成管状。当预热后的空气从烧嘴(2)的空气进气管(9)进入，经空气喷管(13)和中心煤气喷管(11)之间所形成的环形管腔，又经过环形管腔内的空气旋流器(12)的作用，空气发生旋转管状喷出。这样就使得预热后的空气和煤气在烧嘴(2)前端的管状半预混管(14)内发生强烈的搅拌和渗混作用，使煤气和空气混合比较均匀。由于喷出空气的旋转运动，使煤气和空气混合更加均匀，所以点火容易而烧嘴附近的煤气不发生爆炸。同时导致火焰根部中心区形成旋涡回流区，它在稳定火焰方面起着较好的作用。所以本发明的实用新型适用于点火与熄火频繁的间歇性作业。
本实用新型的另一个特点是环形管束(6)是由11根半圆环形管子(15)交错排列组成，在集气箱(7)，(8)两侧共有22根半圆环形管子(15)，每根管子(15)的内径为φ50mm，壁厚为3.5mm。
本实用新型的又一个特点是空气旋流器(12)上的螺旋片为6片，螺旋片的倾角α为40°～60°。
本实用新型的再一个特点是螺旋片倾角α＝49°。
本实用新型的又一个特点是烧嘴(2)前端的半预混管(14)的长度L为40～60mm。
本实用新型的最后一个特点是半预混管(14)的长度L＝50mm。
机械起落架(4)支撑钢水罐烘烤装置并由卷扬驱动装置(20)驱动，进行折转式起落，以完成对钢水罐(5)的烘烤。
鞍山钢铁公司第三炼钢厂在生产中采用了本实用新型的钢水罐烘烤装置，取得了比较显著的技术和经济效果。由它烘烤的钢水罐的质量高，罐内壁温度能够达到1200℃，而且上下部温度均匀，消灭了由于罐底温度低而发生凝钢的可能性，提高钢水收得率0.3～0.6％；其管束式换热器空气预热温度可达360℃，提高燃烧温度233℃，强化了烘烤罐后期的快速提温，烘烤钢水罐的热效率高达65％，能耗由0.159GJ／t降至0.135GJ／t，节能率39.5％；烘烤钢水罐的升温快，缩短了烘烤钢水罐的周期50％，加快了钢水罐的周转与热循环，减少了罐壁的急冷急热程度，平均提高钢水罐罐龄3次。
本实用新型安全可靠，可使煤气与空气混合均匀，烧嘴点火容易且不发生爆炸，特点适用于点火与熄火频繁的间歇性作业；由烧嘴喷出的旋转射流，直冲钢水罐底，强化了罐底烘烤，烘烤过程是罐底先红温升最快，解决了以往罐底难烘烤与烘烤温度低的难题；适用于所使用的煤气与空气的压力具有较大的调节比，可以满足大修钢水罐的干燥与快速提温兼备的要求。
本实用新型装置结构简单，操作方便，安全可靠，高效高速节能。
权利要求1.一种钢水罐烘烤装置是由罐盖(1)、烧嘴(2)、空气预热器(换热器)(3)和起落架(4)所组成，其特征在于换热器(3)是一种环形管束式构件，置于钢水罐(5)的罐口上，它的环形管束(6)分成两个半圆管束段对称地并联相接，两个相接点为集气箱(7)、(8)，罐盖(1)是中心有孔周边带沿的圆形盖，置于换热器(3)的环形管束(6)之上，烧嘴(2)与罐盖(1)的中心孔相配合垂直伸入钢水罐罐膛，其进气管(9)与换热器(3)的热风集气箱(8)相通，它是由带有芯头管(10)的中心煤气喷管(11)、套在其外的带有螺旋片的空气旋流器(12)的空气喷管(13)和置于其前端的半预混管(14)所组成。
2.如权利要求1所述的钢水罐烘烤装置，其特征在于环形管束由11根管子交错排列组成，每根管子(15)的内径为φ50mm，壁厚为3.5mm。
3.如权利要求1所述的钢水罐烘烤装置，其特征在于空气旋流器(12)上的螺旋片为6片，螺旋片的倾角α为40°～60°。
4.如权利要求3所述的钢水罐烘烤装置，其特征在于螺旋片的倾角α＝49°。
5.如权利要求4所述的钢水罐烘烤装置，其特征在于半预混管(14)的长度L为40～60mm。
6.如权利要求5所述的钢水罐烘烤装置，其特征在于半预混管(14)的长度L＝50mm。
专利摘要一种炼钢炉后加热设备，是由罐盖、烧嘴、换热器和起落架所组成，特点是换热器是一种环形管束式构件置于钢水罐罐口沿上；罐盖是中心有孔的圆形盖置于换热器之上；烧嘴是由带有芯头管(10)的中心煤气喷管(11)、套在其外的带有螺旋片的空气旋流器(12)的空气喷管(13)和置于其前端的半预混管(14)所组成。烧嘴点火容易，不发生煤气爆炸；罐壁温度均匀，罐底不凝钢，提高钢水收得率0.3～0.6％，节能率39.5％；缩短烘烤周期50％，平均提高罐龄3次。
文档编号B22D41/015GK2214246SQ9523027
公开日1995年12月6日 申请日期1995年2月16日 优先权日1995年2月16日
发明者李尚洲 申请人:鞍山钢铁公司, 鞍山钢铁公司钢铁研究所