专利名称：一种无水冷加热炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无水冷加热炉，特别适合于冶金用无水冷加热炉。
目前，公知的带有下部炉膛供热的无水冷加热炉是陶瓷滑轨加热炉。其缺点和不足之处是(1)陶瓷滑轨轨体韧性小，炉内中低温段钢坯硬度大时，耐磨性能差，使用寿命短，炉窑停炉检修次数多，作业率低。(2)由于陶瓷滑轨直接设置在贯穿于炉窑的纵向基墙上，下加热炉窑被分割，仅剩下一条条狭长的通道，而且基墙挡住侧部烧嘴火焰，常规多点供热的侧部烧嘴不能应用，仅设置端部烧嘴一点供热，因此降低了该种炉窑下部炉膛的供热能力。为解决上述问题，国内外有关企业和科研单位，投入大量人力物力开发新型无水冷滑轨加热炉，上述问题至今未能根本解决。该种无水冷加热炉仅适用于单位炉底面积生产率低的小型加热炉。
本发明的目的是解决上述陶瓷滑轨无水冷加热炉存在的问题，提供一种新型的无水冷加热炉，它不仅耐磨性好，使用寿命长，而且下部供热能力大，热效率高，单位炉底面积生产率高。
本发明的目的是这样实现的1、采用金属、耐火材料复合滑轨替代陶瓷滑轨，在条形金属滑轨体上设置凸体，在耐火材料滑轨体上设置凹槽、坑穴，使凸体、凹槽、坑穴的外形尺寸相辅相成，将条形金属滑轨体镶进耐火材料滑轨体，组成一种无水冷复合滑轨。将复合滑轨设置于贯穿在炉窑的纵向基墙上。
该种复合滑轨的工作原理是(1)利用耐火材料滑轨的高温性能好的长处，一面用于支撑金属条形轨体工作；一面用于遮蔽炉高温火焰燃烧产物对金属滑轨轨体的辐射和冲刷，加工顶面低温钢坯的覆盖，并不断地从复合滑轨轨体上带走热量，确保金属条形滑轨体虽处于高温，但仍可工作在金属材料允许的温度范围内。(2)充分的利用金属滑轨的韧性、耐磨性能好的长处，延长中低温区滑轨的使用寿命。(3)当钢温一但接近或超过金属轨体允许使用温度极限时，耐火材料滑轨随即替代金属滑轨工作，此时钢坯表面硬度已经急聚下降，对耐火材料的滑轨磨损量很小，从而大大延长全炉无水冷滑复合滑轨的使用寿命。由于利用金属滑轨和非金属滑性能的优势互补，产生了两种滑轨所没有的、新的技术效果，从而解决了国内外至今没有解决的耐磨性好，使用寿命长的问题。
2、改进陶瓷滑轨加热炉下部炉膛炉型。在下部炉膛被基墙分割的一条条通道内，设置反向烧嘴、高效蓄热烧嘴和多个供热点，提高了下部炉膛供热能力，增加了炉底单位面积的生产率。同时又能充分利用中、低温段钢坯表面温度较低与下部炉膛高温火焰燃烧产物温差大，传热效率高的长处，提高了下部炉膛的传热效率，降低炉窑的单位燃料消耗。
由于采用上述方案，本发明与常规加热炉比较，具有以下优点
(1)炉窑的生产率高，炉底强度高。一般水冷滑道加热炉为消除“黑印”钢坯需要在均热段长时间均热，这样就降低了加热炉的生产率，炉底强度低。目前我国大中型水冷加热炉炉底强度一般为500-600kg/m2·h，小型陶瓷滑道无水冷加热炉炉底强度＜400kg/m2·h，本发明炉底强度高达700-1000kg/m2·h，加热能力提高30％以上。
(2)炉窑热效率高，可达60-70％，而一般水冷炉底管加热炉的热效率只有50％，我国许多加热炉的热效率仅有30％左右。
(3)降低钢坯烧损，使钢坯烧损率达到0.8％以下，而一般水冷炉底管加热炉钢坯烧损率为1-1.5％，有的高达2％。
(4)减小水冷加热黑印，提高钢坯加热质量。
(5)能保证安全生产，不会由于突然断水而造成水冷滑道变形。
(6)使用寿命长，维护简单、方便。
(7)可替代目前国内外广泛应用的，炉底温度低、热效率低的水冷炉底管推钢式加热炉、步进式加热炉。
(8)投资、运行费用低。其建设费用、日常运行费用仅相当于步进梁式炉的1/2和1/10。
因为本发明的水冷加热与常规加热炉比较具有突出的特点和全面、显著的进步，因此它是一种节能、高产、优质、长寿、经济效益好，具有广泛市场前景和发展前途的新型无水冷加热炉。
采用本发明改造的一座年加热生产能力40万吨钢坯的水冷炉底管加热炉与改造前比较可获得如下经济效益
①提高钢坯加热质量，减小钢坯加热黑印80-100℃，出炉钢坯温度均匀，轧制工艺稳定，轧制故障下降，钢材产品尺寸精度提高。
②节约能源。单位能耗降低10％，加热钢坯油耗下降3.4kg/t，年加热钢坯36.4万吨，节约燃油1237吨。
③减少钢坯氧化烧损2‰，年节约钢坯752吨。
④全年节约水冷系统运行费用60万元(水费、电费和维修费)。
下面结合附图和实施案例对本发明作进一步说明
图1是常用陶瓷滑轨无水冷加热炉型示意图；图2是图1的I-I剖视图；图3是本发明新型无水冷加热炉炉型示意图；图4是图3的Q-Q剖视图；图5是常用陶瓷滑轨示意图；图6是本发明金属、耐火材料滑轨示意图；图7是图6的剖视图；图8是金属滑轨示意图；图9是本发明耐火材料滑轨示意图；图10是图9的剖视图。
在图中(1)陶瓷滑轨；(2)金属、耐火材料复合滑轨；(3)凹槽、坑穴；(4)耐火材料滑轨；(5)条形金属滑轨；(6)凸体；(7)反向烧嘴；(8)高效蓄热式烧嘴；(9)多个热点X1、X2、X3、X4；(10)钢坯。
图1中，陶瓷滑轨(1)直接设置在贯穿于炉窑的纵向基墙上，被加热钢坯(10)覆盖着的下部炉膛被分割，仅剩下一条狭长的通道，而且挡住侧部烧嘴火焰，向上部炉膛那样多点供热的侧部烧嘴(11)不能应用，仅设置端部烧嘴(12)即X1一点供热，因此，降低该种炉窑下部炉膛的供热能力。
图2中，将复合滑轨(2)设置贯穿于炉窑的纵向基墙上。
改进图1常用陶瓷滑轨无水冷加热炉下部炉膛炉型，在延炉长方向一条条狭长的通道内，设置反向烧嘴(7)，高效蓄热式烧嘴(8)成对工作，需要一对对的设置，多个供热点X1、X2、X3、X4。
图6中，将条形金属滑轨体(5)镶进耐火材料滑轨体(4)，组成一种无水冷复合滑轨(2)。
图8中，在条形金属滑轨体(5)上，设置凸体(6)。
图9中，在耐火材料滑轨体(4)上，设置凹槽、坑穴(3)。
权利要求
1.一种无水冷加热炉，其特征在于把金属、耐火材料复合滑轨(2)设置在贯穿于炉窑的纵向基墙上；在下部炉膛被基墙分割的一条条通道内设置反向烧嘴(7)、高效蓄热式烧嘴(8)、多个供热点(X1)、(X2)、(X3)、(X4)。
2.根据权利要求1所述的复合滑轨(2)，其特征在于把条形金属滑轨体(5)镶嵌于耐火材料滑轨体(4)内，成为金属、耐火材料复合滑轨(2)。
3.根据权利要求2所述的条形金属滑轨(5)，其特征在于在条形金属滑轨体上设置凸体(6)。
4.根据权利要求2所述的耐火材料滑轨体(4)，其特征在于在耐火材料滑轨上设置凹槽、坑穴(3)。
全文摘要
本发明涉及一种冶金用无水冷加热炉，它解决了常规无水冷加热炉、陶瓷滑轨轨体不耐磨损、使用寿命短；下部炉膛供热能力小，单位炉底面积生产率低的问题。其特征是采用金属、耐火材料组成复合滑轨；在下部炉膛被基墙分割的一条条通道内设置反向烧嘴、高效蓄热式烧嘴，多个供热点。从而能够达到节约能源，提高炉窑单位底面积生产率，延长使用寿命，降低生产成本，提高企业效益的目的。成为一种节能、高产、优质、长寿、经济效益好，可以替代水冷炉底管加热炉的新型无水冷加热炉。
文档编号F27B9/00GK1393675SQ0112949
公开日2003年1月29日 申请日期2001年6月21日 优先权日2001年6月21日
发明者张东平, 童和徵, 张永立 申请人:张东平, 童和徵, 张永立