一种耐腐蚀的轧钢加热炉换热器的制作方法

本实用新型涉及一种耐腐蚀的轧钢加热炉换热器，属于冶金行业轧钢加热炉烟气余热回收利用技术领域。

背景技术：

目前，在钢铁企业中,轧钢加热炉烟气余热回收利用技术应用较为广泛，主要是在烟道内设置空气预热器、煤气预热器和蒸汽过热器等设施回收烟气余热。在实际应用中，安装在烟道内的换热器进风管顶端极易出现腐蚀、漏风现象，严重制约了轧钢加热炉烟气余热的进一步回收利用。

为了防止换热器进风管顶端出现的低温腐蚀、漏风问题,常采取以下措施:从燃料及烟气中除硫，防止三氧化硫的产生,以降低烟气的露点温度；采用低合金耐蚀钢以及采用有搪瓷层的传热表面，但是到目前为止还没有找出一种可以有效抗低温露点腐蚀的低合金钢,且使用成本太高；在加热炉末端采用搪瓷表面,虽然解决了烟气腐蚀，降低了末端温度以及提高了加热炉热效率,但是对于搪瓷脆性与管式换热器钢材表面膨胀不协调的问题以及搪瓷层换热器焊接制作的问题,仍然没有很好的解决,仅仅处于研究阶段。

所以,如何设计出一种能够应用于轧钢加热炉的烟气余热回收换热器,克服现有烟气余热回收技术中遇到的低温表面腐蚀、漏风问题,是现有技术中一个亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种耐腐蚀的轧钢加热炉换热器，能够提高换热效果，避免换热器出现腐蚀、漏风现象，解决背景技术中存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种耐腐蚀的轧钢加热炉换热器，包括热风箱、上管板、换热管、螺旋插件、下管板、下风箱、保温防护层和冷风箱，上管板和下管板上下布置，冷风箱和热风箱分别固定在上管板上，下风箱固定在下管板上，冷风箱和下风箱之间以及热风箱和下风箱之间分别设有一组换热管，相邻两排换热管交叉布置，所述换热管内设有螺旋插件，换热管的两端分别固定在上管板和下管板上，冷风箱和下风箱以及热风箱和下风箱通过换热管连通，保温防护层浇注在冷风箱下方的换热管上。

所述换热管内的螺旋插件由不锈钢板制作，呈螺旋状，螺旋插件沿换热管的轴向固定在换热管内。

所述保温防护层为水管包扎料。

所述冷风箱和热风箱上分别设有冷风接口法兰和热风接口法兰。

所述上管板和下管板上分别设有换热管相配合的孔。

采用本实用新型，轧钢加热炉的被预热气体通过冷风箱和一组换热管进入下风箱，再通过另一组换热管进入热风箱后排出。被预热气体在换热器流动的过程中，两组换热管通过加热炉烟气的热交换实现了预热。

本实用新型的有益效果是：

（1）换热管内设置螺旋插件，预热气体通过换热管时，能够实现均匀高效热交换；

（2）通过换热器中相邻两排换热管之间的间隙,使轧钢加热炉烟气更顺利的通过换热器,避免换热管上形成堵灰和粘结现象；其次,相邻换热管之间的排布是交叉排布结构,有利于对轧钢加热炉烟气进行高效换热；

（3）在易出现腐蚀漏风的冷风箱下侧浇筑水管包扎料，有效地保证了该处的环境温度，解决了轧钢加热炉烟气余热回收利用过程中换热管表面低温露点腐蚀的问题。即便出现换热管件腐蚀现象，因水管包扎料成型后紧紧附着在换热管管壁外侧，形成了一个“外套”，避免了漏风现象，保证了换热效果，延长了换热器的使用寿命，不会因为腐蚀漏风现象而被迫停产检修更换处理；

（4）结构简单，成本低，最大限度地节约了投资。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型换热管交叉布置示意图；

图3为本实用新型安装主视图；

图4为本实用新型安装侧视图；

图5为本实用新型的螺旋插件示意图；

图中：冷风接口法兰1、热风接口法兰2、热风箱3、上管板4、换热管5、下管板6、下风箱7、保温防护层8、冷风箱9。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本实用新型作进一步说明。

参照附图1~5，一种耐腐蚀的轧钢加热炉换热器，包括热风箱3、上管板4、换热管、螺旋插件、下管板6、下风箱7、保温防护层8和冷风箱9，上管板4和下管板6上下布置，冷风箱9和热风箱3分别固定在上管板4上，下风箱7固定在下管板6上，冷风箱9和下风箱7之间以及热风箱3和下风箱7之间分别设有一组换热管，相邻两排换热管交叉布置，所述换热管内设有螺旋插件，换热管的两端分别固定在上管板4和下管板6上，冷风箱9和下风箱7以及热风箱3和下风箱7通过换热管连通，保温防护层8浇注在冷风箱9下方的换热管上。

具体实施例：

在本实施例中，参照附图1，箭头L为冷风进入方向，箭头R为换热后热风方向，箭头Y为加热炉烟气流动方向。

下风箱7位于换热器最下方，可以根据烟道的大小设计尺寸，下风箱7采用Q235钢板焊接制作，厚度为10mm。

下管板6焊接在下风箱7上，下管板6分为两个部分，每部分均钻有125个交叉布置的孔，用于换热管，如图2所示，下管板6采用Q235钢板焊接制作，厚度为10mm，上管板4与下管板6为上下对称布置，材质、厚度及制作方式等同。

250支换热管焊接在上管板4和下管板6之间，成排交叉布置，为了最大限度地节约投资，1-3排为Φ48×4mm无缝钢管，材质采用1Cr18Ni9Ti；4-8排为Φ48×3mm无缝钢管，材质采用1Cr18Ni9Ti；9-42排为Φ48×3.5mm无缝钢管，材质采用20#锅炉管渗铝。

为实现均匀高效热交换，在250支换热管内均设置螺旋插件。参照附图5，螺旋插件采用1Cr18Ni9Ti钢板，厚度为1.0mm，制作成螺旋状，沿着换热管的轴向固定在换热管内。

冷风箱9焊接在上管板4上，位于烟气流动的下方，采用Q235钢板焊接制作，厚度为10mm。热风箱3焊接在上管板4上，位于烟气流动的上方，采用Q235钢板焊接制作，厚度为10mm。冷风接口法兰1焊接在冷风箱9上，热风接口法兰2焊接在热风箱3上。

保温防护层8采用水管包扎料，浇筑在冷风箱9下部，将换热管5浇筑在其中，浇筑厚度80mm。

参照附图3、4，换热管高度为3150mm，换热器垂直烟气流向方向宽度小于4000mm，换热器上管板4和下管板6之间焊接立板，厚度达10mm，材质选用Q235，换热面积：800m²，传热系数≥31W/m2·℃。换热器制作完成后，必须进行打压试验，压力保持6kg/1小时。

安装时，冷风接口法兰1与冷风管连接，热风接口法兰2与热风出口管连接。被预热气体通过冷风管进入冷风箱9，并通过一组换热管进入下风箱7，然后再通过另一组换热管进入热风箱3，最后通过热风出口管排出。被预热气体在换热器流动的过程中，换热管通过加热炉烟气的热交换实现了预热，达到了烟气余热回收的目的。