专利名称：具有汽化冷却壁的加热炉墙结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种加热炉的炉墙节能结构，尤其是一种具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其能回收加热炉墙所散发的热量。
背景技术：
钢铁冶金生产过程中，加热炉是常用设备。例如，在利用加热炉加热钢坯的过程中，加热炉内的温度通常高达1250 1300°C，为了保持炉内温度，目前主要是采用在炉壁的内部设置耐火材料对炉体进行隔热，同时在炉壁的外部设置外保温层，减少炉内热量的损失，实现对炉壁的保温。但是，由于加热炉内的温度过高，采用该公知结构的加热炉外壁的温度常常超过100°C，散热量高达5%。而该热量被自然散发到空气中，导致大量的能源浪费，同时也增加了加热炉外的温度，使操作者处于高温环境中工作。有鉴于上述公知技术存在的缺陷，本实用新型人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出本实用新型的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，以回收加热炉墙所散发的热量。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种加热炉的炉墙节能结构，尤其是一种具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其能回收加热炉墙所散发的热量。为此，本实用新型提出一种具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，包括炉壳；设置所述炉壳内部的炉内保温层；以及设置在所述炉内保温层和炉壳之间的水冷却壁。如上所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其中，所述水冷却壁为冷却水管排。如上所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其中，所述水冷却壁为膜式水冷却壁。如上所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其中，所述炉内保温层和炉壳之间设有软质保温层，所述水冷却壁设置在所述软质保温层中。如上所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其中，所述水冷却壁设置在所述加热炉的炉顶、炉侧墙或炉底的至少其中一处。如上所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其中，所述炉壳由耐火纤维浇铸料制成。如上所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其中，所述炉内保温层为耐火纤维浇铸料或耐火可塑料浇铸料。如上所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其中，所述软质保温层由保温棉、保温毡或耐热纤维构成。如上所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其中，所述水冷却壁的一端经汽包与蒸汽管网相连接，另一端与循环供水装置相连接。本实用新型的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其结构简单，易于实现。本实用新型能够利用加热炉现有的汽化冷却设备，在加热炉的炉壳与炉内保温层之间设置管式或膜式水冷却壁，冷却水进入冷却壁后能吸收炉壁上的热量，变成汽水混合物，进入汽包，其中蒸汽被输送到蒸汽管网中，而余下的冷却水通过循环水泵被输送至水冷却壁内，进行下一次被加热汽化。本实用新型的结构，通过在炉墙内设置水冷却壁，回收炉壁的散热量，可使加热炉外壁温度大大降低，使回收的热量变成蒸汽加以利用，从而达到节约能源的目的。本实用新型的能够回收热量的炉墙结构特别适用于冶金行业钢坯加热炉，其能够有效减少热量损失，达到节能环保的目的。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，图1是设有本实用新型的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构的加热炉纵向剖面示意图，示意性地表示了水冷却壁设置在加热炉炉顶；图2是沿图1中A-A线的剖面示意图；图3是设有本实用型的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构的加热炉横向剖面示意图，示意性地表示了水冷却壁设置在加热炉侧墙；图4是沿图3中B-B线的剖面示意图；图5是本实用新型的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构的冷却系统示意图。附图标号说明1、炉壳 2、软质保温层 3、水冷却壁 4、炉内保温层5、水泵 6、汽包
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
。图1是设有本实用新型的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构的加热炉纵向剖面示意图，示意性地表示了水冷却壁设置在加热炉炉顶；图2是沿图1中A-A线的剖面示意图； 图3是设有本实用型的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构的加热炉横向剖面示意图，示意性地表示了水冷却壁设置在加热炉侧墙；图4是沿图3中B-B线的剖面示意图。如图所示，本实用新型提出的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构包括炉壳1，设置所述炉壳1内部的炉内保温层4，以及设置在所述炉内保温层4和炉壳1之间的水冷却壁 3。其中，炉壳1由耐火纤维浇铸料制成，构成加热炉的外部保温层。炉内保温层4可以由耐火纤维浇铸料或耐火可塑料浇铸料构成。进一步地，所述炉内保温层4和炉壳1之间设有软质保温层2，所述水冷却壁3设置在所述软质保温层2中。即，在所述水冷却壁3的外部包覆有软质保温材料。其中，所述软质保温层2可以由保温棉、保温毡类或耐热纤维等软质保温材料构成。[0032]设置所述软质保温层2可以不阻碍水冷却壁3的热胀冷缩，S卩，当所述水冷却壁3、 由耐火纤维浇铸料制成的炉壳1及由耐火纤维浇铸料或耐火可塑料浇铸料制成的炉内保温层4因材质受热膨胀时，可以有相对位移的空间。在一个可行的实施例中，将所述水冷却壁3设置为冷却水管排。在另一个可行的实施例中，将所述水冷却壁3设置为膜式水冷却壁。根据对加热炉炉壁的热能回收需要，可以将水冷却壁3设置在所述加热炉的炉顶、 炉侧墙或炉底。也可以在加热炉的炉顶、炉侧墙、炉底均设置水冷却壁3，以提高热能回收量。图5是本实用新型的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构的冷却系统示意图。如图所示，所述水冷却壁3的一端经汽包6与蒸汽管网相连接，另一端与循环供水装置相连接。本实用新型的工作原理是，在加热炉炉壳1与炉内保温层4之间的软质保温层2 内设置水冷却壁3，水冷却壁3的管内流动着从汽包6送来经水泵5加压接近汽包压力下的饱和温度的冷却水，当水在水冷却壁3内吸热后，管内的水汽化变成汽水混合物，汽水混合物流动回至汽包6，在汽包6内汽水分离，蒸汽送入蒸汽管网供生产使用，产生经济效益；分离下来的水经水泵5加压再次送入水冷却壁3。在加热炉正常生产时炉内温度高达900 1300°C，要使加热炉炉壳1的外表面温度控制在50°C，设置水冷却壁3就起到了关键的作用。例如当汽包6内蒸汽压力设定在1. 27MPa时，水冷却壁3内的水温度 200°C，设置在炉壳1内侧构成炉内保温层4的耐火纤维浇铸料的厚度可以按照1300°C至300 250°C 的温压进行计算，选择较经济的厚度；构成炉壳1的耐火纤维浇铸料的厚度可以按照250°C 至50°C的温压进行计算，可精确计算出厚度，可以确保加热炉炉墙外壁(炉壳1)的温度不超温。从而减少炉墙的散热损失，节约能源。在本实用新型中，将设置在炉顶、炉侧墙或炉底的各水冷却壁并联连接，请配合参见图5，图5是以仅在加热炉炉顶、炉侧墙设置管式冷却壁(即，冷却水管排)为例进行说明，将设置在炉顶墙和炉侧墙的冷却水管排并联连接，一端为输出端，该输出端与汽包6相连接，所述汽包6与蒸汽管网相连接；另一端为输入端，该输入端与循环供水装置相连接。 加热炉内的热量经炉内耐火浇铸料保温炉墙1及保温层2传导至所述水冷却壁3，水冷却壁 3吸收热量将其内的冷却水变为汽水混合物，即部分水变为蒸汽，汽水混合物由上述冷却水输出端进入汽包6内，其中蒸汽被输送到蒸汽管网中，而余下的冷却水通过循环水泵5被输送至冷却水排管(水冷却壁幻的输入端，进入冷却水管内，当系统中的部分冷却水不断的被加热形成蒸汽而被输送至蒸汽管网后，汽包内必然造成水的减少，由从外部向汽包内补充冷却水，以保证汽包水位稳定，从而保障水冷却壁内有充足的冷却水被加热汽化。由此，采用本实用新型提出的具有汽化冷却壁的加热炉结构，有效地克服了目前公知的加热炉炉墙结构的保温层外表面温度较高(100 170°C )，散热损失大的缺陷。通过在炉壳1和炉内保温层4之间软质保温层2内设置冷却水管排或膜式冷却壁，可以将炉墙外壁(炉壳1)的温度降低至50°C及以下，从而有效降低了散热损失，改善了加热炉外部的工作环境，同时，将水冷却壁3吸收的热量将其内的冷却水变为蒸汽，供生产使用，达到了节约能源的目的。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其特征在于，所述具有汽化冷却壁的加热炉墙结构包括炉壳；设置所述炉壳内部的炉内保温层；以及设置在所述炉内保温层和炉壳之间的水冷却壁。
2.如权利要求1所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其特征在于，所述水冷却壁为冷却水管排。
3.如权利要求1所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其特征在于，所述水冷却壁为膜式水冷却壁。
4.如权利要求1所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其特征在于，所述炉内保温层和炉壳之间设有软质保温层，所述水冷却壁设置在所述软质保温层中。
5.如权利要求1所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其特征在于，所述水冷却壁设置在所述加热炉的炉顶、炉侧墙或炉底的至少其中一处。
6.如权利要求1至5任一项所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其特征在于，所述炉壳由耐火纤维浇铸料制成。
7.如权利要求1至5任一项所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其特征在于，所述炉内保温层为耐火纤维浇铸料或耐火可塑料浇铸料。
8.如权利要求1至5任一项所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其特征在于，所述软质保温层由保温棉、保温毡或耐热纤维构成。
9.如权利要求1至5任一项所述的具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，其特征在于，所述水冷却壁的一端经汽包与蒸汽管网相连接，另一端与循环供水装置相连接。
专利摘要本实用新型涉及到一种具有汽化冷却壁的加热炉墙结构，包括炉壳；设置所述炉壳内部的炉内保温层；以及设置在所述炉内保温层和炉壳之间的水冷却壁。且所述炉内保温层和炉壳之间设有软质保温层，所述水冷却壁设置在所述软质保温层中。采用本实用新型提出的具有汽化冷却壁的加热炉结构，有效地克服了目前公知的加热炉炉墙结构的保温层外表面温度较高(100～170℃)，散热损失大的缺陷。本实用新型通过在炉壳和炉内保温层之间设置冷却水管排或膜式冷却壁，可以将炉墙外壁的温度降低至50℃以下，从而有效降低了散热损失，改善了加热炉外部的工作环境，同时，将水冷却壁吸收的热量将其内的冷却水变为蒸汽，供生产使用，达到了节约能源的目的。
文档编号F27D17/00GK202081149SQ20112011996
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者张垚, 李秀敏, 王礼宏 申请人:中冶京诚工程技术有限公司, 北京京诚凤凰工业炉工程技术有限公司