一种轧钢加热炉蓄热体的制作方法

本实用新型涉及一种蓄热体产品，特别是一种轧钢加热炉蓄热体，属于节能减排技术领域。

背景技术：

现有技术情况，现有技术的缺陷或不足：

轧钢加热炉供热燃烧的过程中排出的烟气温度非常高，在生产过程中一般采用蓄热体进行蓄热储能，但是现有蓄热体由于吸热储能能力有限，常常会出现使用一段时间以后蓄热能力降低，气体流通阻力增大的故障。

现有的蓄热体采用蜂窝状结构，燃烧后的尾气通过蓄热体，热量储存于蓄热体中。但是随着轧钢加热炉的使用年限增加，蓄热体吸收尾气中的杂质成分增加，导致蓄热体的气体流通阻力上升，使得蓄热体吸收热量远远超过设计值，进而出现蓄热体软化变形等问题。

另外，蓄热体体积较大，经过蓄热体前段和后段的热空气温差大，导致蓄热体吸热储能不均匀，进一步恶化了蓄热体局部过热变形的问题。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的轧钢加热炉蓄热体使用过程中容易变形影响使用效果的问题，提供一种全新的轧钢加热炉蓄热体产品。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种轧钢加热炉蓄热体，由三段蓄热体构件组成，分别是第一蓄热体构件、第二蓄热体构件、第三蓄热体构件。第一蓄热体构件包括热空气换热储能主体，和连接在主体后端的承台。所述第二蓄热体构件、第三蓄热体构件设置在承台上。第二蓄热体构件和第一蓄热体的换热储能主体之间间隔距离10-30mm。第二蓄热体构件和第三蓄热体构件之间间隔距离10-20mm。第一蓄热体构件上的开孔直径大于第二蓄热体构件上的开孔直径，第二蓄热体构件上的开孔直径大于第三蓄热体构件上的开孔直径。第一蓄热体构件的开孔率小于第二蓄热体构件开孔率，第二蓄热体构件的开孔率小于第三蓄热体构件的开孔率。

本实用新型轧钢加热炉蓄热体采用三段蓄热体构件组合而成，将第一蓄热体构件采用大孔径、低开孔率的蓄热体构件，配合其后端设置的第二蓄热体构件和第三蓄热体构件，逐渐过渡的加强对于轧钢加热炉高温尾气的换热储能作用，达到降低尾气排放温度，有效储能的作用。同时，第一蓄热体构件具有相对较低的开孔率，结构强度较为优秀，能够更好的保持其结构稳定性，对于轧钢加热炉的高温尾气造成的温度升高变形更加不敏感，能够更好的保持其固有结构形态稳定性。

本实用新型轧钢加热炉蓄热体采用三段蓄热体构件组合，各段之间留空隙，可以很好的保证高温烟气通过前段蓄热体构件以后重新分布进入后端的蓄热体构件，实现均匀换热储能。并且蓄热体构件相互之间较为独立，避免了前端蓄热体软化变形带动旁边的蓄热体坍塌变形，即使出现蓄热体部分失效，也可以正常工作等待检修工期维护。

最后，本实用新型轧钢加热炉蓄热体第一蓄热体构件连接包括承台和第二蓄热体构件和第三蓄热体构件安装组合在一起，当第一蓄热体吸热储能饱和以后，可以向第二蓄热体构件和第三蓄热体构件传递热量，避免第一蓄热体过热，实现更好的储能效果。

作为本实用新型的优选方案，第一蓄热体构件具有直径10-30mm的通孔。蓄热体构件上的通孔直径以其直径或换算直径计算，如果是圆形通孔，则对应通孔直径，否则换算成同等截面积的圆孔直径。

作为本实用新型的优选方案，第二蓄热体构件具有直径5-10mm的通孔。

作为本实用新型的优选方案，第三蓄热体构件具有直径1-4mm的通孔。

作为本实用新型的优选方案，第一蓄热体构件开孔率40-60%，经过发明人研究发现第一蓄热体需要抵抗更高温度的尾气，开孔率控制在40-60%能够更好的保持其结构形态的稳定性，避免过度吸热升温发生变形失效。如何开孔率太高，蓄热体荷重软化温度偏低，即使在正常加热炉尾气高温作用下，长期使用也会出现软化、压缩变形，导致蓄热体坍塌失效。

作为本实用新型的优选方案，第二蓄热体构件开孔率55-75%，

作为本实用新型的优选方案，第三蓄热体构件开孔率60-90%。

作为本实用新型的优选方案，所述第一蓄热体构件表面涂覆有黑体材料。优选可以采用黑度大于0.95的黑体材料。

优选地，所述黑体材料是本公司的黑体材料。

更优选地，采用本公司专利CN 108441006A公开的黑体辐射材料。

作为本实用新型的优选方案，第一蓄热体构件的材质为刚玉、莫来石、氧化铝中的一种或几种。

作为本实用新型的优选方案，第二蓄热体构件的材质为莫来石、氧化铝、堇青石中的一种或几种。

作为本实用新型的优选方案，第三蓄热体构件的材质为堇青石、陶瓷蜂窝体。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型轧钢加热炉蓄热体采用三段蓄热体构件组合而成，将第一蓄热体构件采用大孔径、低开孔率的蓄热体构件，配合其后端设置的第二蓄热体构件和第三蓄热体构件，逐渐过渡的加强对于轧钢加热炉高温尾气的换热储能作用，达到降低尾气排放温度，有效储能的作用。

2、本实用新型轧钢加热炉蓄热体的第一蓄热体构件具有相对较低的开孔率，结构强度较为优秀，能够更好的保持其结构稳定性，对于轧钢加热炉的高温尾气造成的温度升高变形更加不敏感，能够更好的保持其固有结构形态稳定性。

3、本实用新型轧钢加热炉蓄热体采用三段蓄热体构件组合，各段之间留空隙，可以很好的保证高温烟气通过前段蓄热体构件以后重新分布进入后端的蓄热体构件，实现均匀换热储能。并且蓄热体构件相互之间较为独立，避免了前端蓄热体软化变形带动旁边的蓄热体坍塌变形，即使出现蓄热体部分失效，也可以正常工作等待检修工期维护。

4、本实用新型轧钢加热炉蓄热体第一蓄热体构件连接包括承台和第二蓄热体构件和第三蓄热体构件安装组合在一起，当第一蓄热体吸热储能饱和以后，可以向第二蓄热体构件和第三蓄热体构件传递热量，避免第一蓄热体过热，实现更好的储能效果。

附图说明

图1是本实用新型的蓄热体结构示意图（方案一）。

图2是本实用新型的蓄热体结构示意图（方案二）。

图3是第一蓄热体构件正面视图示意图（其中开孔为方孔）

图中标记：1-第一蓄热体构件，2-第二蓄热体构件，3-第三蓄热体构件。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

<实施例1>

如图1所示轧钢加热炉蓄热体（纵向截面视图），由三段蓄热体构件组成，分别是第一蓄热体构件1、第二蓄热体构件2、第三蓄热体构件3。第一蓄热体1包括热空气换热储能主体，和连接在主体后端的承台。第一蓄热体1的换热储能主体上具有直径20mm的通孔，热空气从通孔中流过完成初步换热储能。所述第二蓄热体构件2、第三蓄热体构件3设置在第一蓄热体主体后端的承台上。第一蓄热体构件1的换热储能主体通孔方向长度100mm、第二蓄热体构件2通孔方向长度100mm、第三蓄热体构件3通孔方向长度100mm。第二蓄热体构件上的开孔直径10mm，第三体构件上开孔直径5mm。所以，第一蓄热体构件上的开孔直径大于第二蓄热体构件上开孔直径，第二蓄热体构件上的开孔直径大于第三蓄热体构件上的开孔直径。相应的当热空气流过第一蓄热体构件、第二蓄热体构件和第三蓄热体构件的时候，换热储能的比例逐渐增加，热空气温度快速降低。第二蓄热体构件和第一蓄热体的换热储能主体之间间隔距离30mm。第二蓄热体构件和第三蓄热体构件之间间隔距离20mm。整个蓄热体结构的总长度达到350mm，安装使用的时候注意蓄热体布置的稳定性，避免挤压，以及相邻蓄热体构件之间的间隔距离调整控制。

根据相邻蓄热体构件的开孔大小以及开孔率，设定相邻蓄热体构件的布置距离使得热空气在依次通过相邻的蓄热体构件的时候能够良好的重新排布，热空气更好的均匀分散到后续的蓄热体构件通道中，实现良好的热交换储能。同时，第一蓄热体构件的开孔率小于第二蓄热体构件开孔率，第二蓄热体构件的开孔率小于第三蓄热体构件的开孔率。第一蓄热体开孔率50%，第二蓄热体开孔率65%，第三蓄热体开孔率90%。经过发明人研究发现第一蓄热体需要抵抗更高温度的尾气，开孔率控制在40-60%能够更好的保持其结构形态的稳定性，避免过度吸热升温发生变形失效。如何开孔率太高，蓄热体荷重软化温度偏低，即使在正常加热炉尾气高温作用下，长期使用也会出现软化、压缩变形，导致蓄热体坍塌失效。

进一步，所述第一蓄热体构件1表面涂覆有黑体材料，通过将加工好的第一蓄热体构件的主体部分浸没于溶液分散的黑体涂料中，然后快速取出，自然晾干2天，然后在600℃温度下煅烧20min制成完成表面涂覆黑体材料的成型。所述黑体材料是本公司申请的专利CN 108441006A公开的黑体辐射材料。

<实施例2>

如图2所示轧钢加热炉蓄热体，由三段蓄热体构件组成，分别是第一蓄热体构件1、第二蓄热体构件2、第三蓄热体构件3。第一蓄热体构件1包括热空气换热储能主体，和连接在主体后端的套壳。第二蓄热体构件2和第三蓄热体构件3的大小和套壳结构相匹配，安装的时候先将第一蓄热体构件1安装到位，然后将第二蓄热体构件2和第三蓄热体构件3插入套壳结构中。最好是套壳和第二蓄热体构件2和第三蓄热体构件3之间形成间隙配合，方便第二蓄热体构件2和第三蓄热体构件3安装布置到位。当轧钢加热炉蓄热体在炉窑正常运转的情况下，受热轻微膨胀使得各个蓄热体构件相互配合紧密，达到良好的相互热传递，更有利于控制蓄热体整体的吸热储能。

如图3所示第一蓄热体构件的正面视图示意图，开孔为方孔，方孔直径12mm（也可以采用10mm圆孔或六边形孔）。开方形孔的加工规整度较高，结构强度也较好，第一蓄热体构件非换热加以控制，采用方孔反而具有一定的结构稳定性优势。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。