本實用新型屬于煉鋼連鑄生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙蓄熱式中間包烘烤器。

背景技術(shù)：

中間包烘烤器用于對中間包內(nèi)襯加熱，以排出包內(nèi)襯中的水分，使其充分烘干。

根據(jù)煉鋼廠的能源報表進行分析，中間包烘烤器是煉鋼廠的能源消耗大戶。中間包烘烤器對煙氣余熱是否極限回收利用，可分為傳統(tǒng)直燃式中間包烘烤器和單預(yù)熱蓄熱式中間包烘烤器。傳統(tǒng)直燃式中間包烘烤器對空燃氣都不預(yù)熱，能耗大；單預(yù)熱蓄熱式中間包烘烤器對燃氣不能預(yù)熱、蓄熱形式落后、穩(wěn)定性差、維護量大、不利于能源的有效利用和環(huán)境保護，不符國家現(xiàn)在提倡的節(jié)能減排與低碳經(jīng)濟理念。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種雙蓄熱式中間包烘烤器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)直燃式中間包烘烤器和單預(yù)熱蓄熱式中間包烘烤器存在的對燃氣不能預(yù)熱,蓄熱形式落后、穩(wěn)定性差、維護量大,不利于能源的有效利用和環(huán)境保護,不符國家現(xiàn)在提倡的節(jié)能減排與低碳經(jīng)濟理念的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種雙蓄熱式中間包烘烤器，所述雙蓄熱式中間包烘烤器包括：

第一蓄熱式燒嘴，內(nèi)部安裝有蓄熱體；

第二蓄熱式燒嘴，內(nèi)部安裝有蓄熱體；

換向閥；

第一管路組件及第二管路組件，均包括燃氣管路及助燃氣/煙氣管路；所述第一管路組件中的燃氣管路及助燃氣/煙氣管路的一端與所述第一蓄熱式燒嘴相連通，另一端與所述換向閥相連通；所述第二管路組件中的燃氣管路及助燃氣/煙氣管路的一端與所述第二蓄熱式燒嘴相連通，另一端與所述換向閥相連通；

燃氣輸送管路，一端與所述換向閥相連通，另一端與燃氣源相連通；

助燃氣輸送管路，一端與所述換向閥相連通，另一端與助燃氣源相連通；

排氣管路，一端與所述換向閥相連通，另一端與一引風(fēng)機相連通；

所述換向閥適于通過自身切換在將所述第一管路組件與所述燃氣輸送管路及所述助燃氣輸送管路相連通的同時，將所述第二管路組件與所述排氣管路相連通；并在將所述第一管路組件與所述排氣管路相連通的同時，將所述第二管路組件與所述燃氣輸送管路及所述助燃氣輸送管路相連通。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述第一蓄熱式燒嘴、所述第二蓄熱式燒嘴、所述換向閥、所述第一管路組件及所述第二管路組件的數(shù)量相同。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述第一蓄熱式燒嘴、所述第二蓄熱式燒嘴、所述換向閥、所述第一管路組件及所述第二管路組件的數(shù)量均為兩個。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述換向閥為二位七通換向閥。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述蓄熱體為蜂窩狀蓄熱體。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述第一蓄熱式燒嘴及所述第二蓄熱式燒嘴的出口朝向與所述燃氣管路及助燃氣/煙氣管路的長度方向相垂直。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述雙蓄熱式中間包烘烤器還包括點火燒嘴，所述點火燒嘴的點火端位于所述第一蓄熱式燒嘴及所述第二蓄熱式燒嘴的內(nèi)部。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述雙蓄熱式中間包烘烤器還包括控制裝置，所述控制裝置與所述換向閥相連接，適于驅(qū)動所述換向閥的換向切換。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述換向閥在所述雙蓄熱式中間包烘烤器工作時的切換頻率大于在所述雙蓄熱式中間包烘烤器非工作時的切換頻率。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述雙蓄熱式中間包烘烤器還包括驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置與所述第一管路組件及所述第二管路組件相連接，適于驅(qū)動所述第一管路組件及所述第二管路組件以帶動所述第一蓄熱式燒嘴及所述第二蓄熱式燒嘴上下運動。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述驅(qū)動裝置為電液推桿。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述雙蓄熱式中間包烘烤器還包括直燃式燒嘴及供氣管路，所述供氣管路一端與所述直燃式燒嘴相連通，另一端與所述燃氣輸送管路及所述助燃氣輸送管路相連通。

作為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器的一種優(yōu)選方案，所述雙蓄熱式中間包烘烤器還包括可變雙限幅溫度串級調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，所述可變雙限幅溫度串級調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)適于對所述雙蓄熱式中間包烘烤器中的參數(shù)進行設(shè)定。

如上所述，本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器具有如下有益效果：本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器升溫速度快、燃燒溫度高，火焰穩(wěn)定性好，燃料的蒸發(fā)、裂解、自燃等燃燒的全過程可以加速進行，提高了化學(xué)反應(yīng)速率和燃燒效率，實現(xiàn)了中間包烘烤過程中節(jié)能減排的目的，從而克服了長期困擾工業(yè)爐窯煙氣余熱回收領(lǐng)域的重大技術(shù)難題。

附圖說明

圖1為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

元件標(biāo)號說明

11 第一蓄熱式燒嘴

12 第二蓄熱式燒嘴

13 換向閥

14 第一管路組件

141 燃氣管路

142 助燃氣/煙氣管路

15 第二管路組件

16 燃氣輸送管路

17 助燃氣輸送管路

18 排氣管路

19 引風(fēng)機

20 點火燒嘴

21 驅(qū)動裝置

22 直燃式燒嘴

23 供氣管路

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。

請參閱圖1至圖2。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構(gòu)想，雖圖示中僅顯示與本實用新型中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的形態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

請參閱圖1及圖2，本實用新型提供一種雙蓄熱式中間包烘烤器，所述雙蓄熱式中間包烘烤器包括：第一蓄熱式燒嘴11，內(nèi)部安裝有蓄熱體(未示出)；第二蓄熱式燒嘴12，內(nèi)部安裝有蓄熱體(未示出)；換向閥13；第一管路組件14及第二管路組件15，所述第一管路組件14與所述第二管路組件15的結(jié)構(gòu)相同，二者均包括燃氣管路141及助燃氣/煙氣管路142；所述第一管路組件14中的燃氣管路141及助燃氣/煙氣管路142的一端與所述第一蓄熱式燒嘴11相連通，另一端與所述換向閥13相連通；所述第二管路組件15中的燃氣管路141及助燃氣/煙氣管路142的一端與所述第二蓄熱式燒嘴12相連通，另一端與所述換向閥13相連通；燃氣輸送管路16，所述燃氣輸送管路16一端與所述換向閥13相連通，另一端與燃氣源(未示出)相連通；助燃氣輸送管路17，所述助燃氣輸送管路17一端與所述換向閥13相連通，另一端與助燃氣源(未示出)相連通；排氣管路18，所述排氣管路18一端與所述換向閥13相連通，另一端與一引風(fēng)機19相連通；所述換向閥13適于通過自身內(nèi)部切換在將所述第一管路組件14與所述燃氣輸送管路16及所述助燃氣輸送管路17相連通的同時，將所述第二管路組件15與所述排氣管路18相連通；并在將所述第一管路組件14與所述排氣管路18相連通的同時，將所述第二管路組件15與所述燃氣輸送管路16及所述助燃氣輸送管路17相連通。

作為示例，所述燃氣可以為但不僅限于煤氣，所述助燃氣可以為但不僅限于助燃冷空氣。所述助燃氣源可以為但不僅限于鼓風(fēng)機。

作為示例，所述第一蓄熱式燒嘴11、所述第二蓄熱式燒嘴12、所述換向閥13、所述第一管路組件14及所述第二管路組件15的數(shù)量相同。所述第一蓄熱式燒嘴11、所述第二蓄熱式燒嘴12、所述換向閥13、所述第一管路組件14及所述第二管路組件15的數(shù)量可以根據(jù)實際需要進行設(shè)定，優(yōu)選地，本實施例中，所述第一蓄熱式燒嘴11、所述第二蓄熱式燒嘴12、所述換向閥13、所述第一管路組件14及所述第二管路組件15的數(shù)量均為兩個。

作為示例，所述換向閥13可以為但不僅限于二位七通換向閥。

作為示例，所述蓄熱體優(yōu)選為蜂窩狀蓄熱體。

作為示例，所述第一蓄熱式燒嘴11及所述第二蓄熱式燒嘴12的出口朝向與所述燃氣管路141及助燃氣/煙氣管路142的長度方向相垂直。將所述第一蓄熱式燒嘴11及所述第二蓄熱式燒嘴12的出口朝向設(shè)置為上述方向，可以使得燃氣和助燃氣的混合在燒嘴磚內(nèi)進行，混合后的氣體為直流形式進入燃燒區(qū)域，使得燃燒產(chǎn)生的火焰具有一定的長度和剛性，盡可能直達底部，提高水口處的烘烤溫度，同時，可以使得產(chǎn)生的火焰形態(tài)粗壯，以滿足長且淺的中間包對火焰具有較強的輻射能力的要求。

作為示例，所述雙蓄熱式中間包烘烤器還包括點火燒嘴20，所述點火燒嘴20的點火端位于所述第一蓄熱式燒嘴11及所述第二蓄熱式燒嘴12的內(nèi)部。將所述點火燒嘴20與所述第一蓄熱式燒嘴11及所述第二蓄熱式燒嘴12一體化設(shè)置，所述點火燒最20固化在所述第一蓄熱式燒嘴11及所述第二蓄熱式燒嘴12的燒嘴磚里，所述第一蓄熱式燒嘴11、所述第二蓄熱式燒嘴及所述點火燒嘴20的大小與常規(guī)的燒嘴大小相當(dāng)，使得所述雙蓄熱式中間包烘烤器中各結(jié)構(gòu)分布更加緊湊，總體積更小，燃燒組織和布局具有顯著的優(yōu)勢。同時，本實用新型的所述雙蓄熱式中間包烘烤器中的所述第一蓄熱式燒嘴11及所述第二蓄熱式燒嘴12的燒嘴轉(zhuǎn)均不與鋼結(jié)構(gòu)接觸，可以防止鋼結(jié)構(gòu)與耐材之間因膨脹系數(shù)不同造成的所述第一蓄熱式燒嘴11及所述第二蓄熱式燒嘴12頭部的耐材產(chǎn)生裂縫，進而避免導(dǎo)致燃燒狀況和火焰形態(tài)的改變。

作為示例，所述雙蓄熱式中間包烘烤器還包括控制裝置(未示出)，所述控制裝置與所述換向閥13相連接，適于驅(qū)動所述換向閥13的換向切換。

作為示例，所述換向閥13在所述雙蓄熱式中間包烘烤器工作時的切換頻率大于在所述雙蓄熱式中間包烘烤器非工作時的切換頻率，即在所述雙蓄熱式中間包烘烤器進行烘烤時，所述換向閥13切換間隔時間小于所述雙蓄熱式中間包烘烤器在非烘烤時的切換間隔時間。優(yōu)選地，本實施例中，在所述雙蓄熱式中間包烘烤器進行烘烤時，所述換向閥13的切換間隔時間為15秒，而在所述雙蓄熱式中間包烘烤器在非烘烤時的切換間隔時間為60秒；當(dāng)然，在其他示例中，所述換向閥13的切換間隔時間還可以根據(jù)實際需要進行設(shè)定。在不烘烤時，由于各管路中仍有大量煙氣中的雜質(zhì)，容易凝固在所述換向閥13的腔體的表面，使得所述換向閥13內(nèi)部的彈性密封件被卡死，在不烘烤時，保持所述換向閥13一直處于工作狀態(tài)(即仍進行一定間隔時間的切換)，可以避免上述情況的發(fā)生。所述雙蓄熱式中間包烘烤器在非烘烤時的切換間隔時間大于烘烤時的切換間隔時間，可以在保證上述優(yōu)點的前提下節(jié)約能源，降低能耗。

需要說明的是，所述雙蓄熱式中間包烘烤器在烘烤時所述換向閥13的切換間隔時間是根據(jù)所述蓄熱體的蓄熱能力及所述引風(fēng)機19的引風(fēng)量，計算出最佳換向時間，保證抽出的高溫?zé)煔鈹y帶的熱量盡可能多的被所述蓄熱體吸收，從而在所述換向閥13換向后，又唄所述助燃氣帶回到中間包內(nèi)，以達到節(jié)能的效果。

作為示例，所述雙蓄熱式中間包烘烤器還包括驅(qū)動裝置21，所述驅(qū)動裝置21與所述第一管路組件14及所述第二管路組件15相連接，適于驅(qū)動所述第一管路組件14及所述第二管路組件15以帶動所述第一蓄熱式燒嘴11及所述第二蓄熱式燒嘴15上下運動。

作為示例，所述驅(qū)動裝置21可以為任意一種可以實現(xiàn)上述功能的裝置，優(yōu)選地，本實施例中，所述驅(qū)動裝置21為電液推桿。

作為示例，所述雙蓄熱式中間包烘烤器還包括直燃式燒嘴22及供氣管路23，所述供氣管路23一端與所述直燃式燒嘴22相連通，另一端與所述燃氣輸送管路16及所述助燃氣輸送管路17相連通。

本實用新型所述的雙蓄熱式中間包烘烤器還包括可變雙限幅溫度串級調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，所述可變雙限幅溫度串級調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如申請?zhí)枮?01010540982.5的專利《鋼包烘烤控制中可變雙限幅溫度串級調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)及方法》中所示，具體請參閱該專利，此處不再累述。所述可變雙限幅溫度串級調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)適于對所述雙蓄熱式中間包烘烤器中的參數(shù)進行串級調(diào)節(jié)限幅控制，具體的，首先整定副回路參數(shù)，助燃氣提流量干擾比較大，采用較高增益PID控制，燃氣流量干擾比較小，采用低增益PID控制。副回路整定完后，在流量曲線控制方式下運行穩(wěn)定，為減少干擾太大對控制單元的影響，在PID的輸出段加以限幅控制，可是控制更加穩(wěn)定，溫度曲線更加平滑。人工加擾動后，控制響應(yīng)曲線完全符合要求。

本實用新型的所述雙蓄熱式中間包烘烤器的工作原理為：

當(dāng)不烘烤時，所述第一管路組件14及所述第二管路組價15帶動所述第一蓄熱式燒嘴11及所述第二蓄熱式燒嘴12揚起。

當(dāng)烘烤時，所述第一管路組件14及所述第二管路組件15在所述驅(qū)動裝置21的驅(qū)動下下降并落在中間包的包蓋上，所述包蓋的頂部設(shè)有與其內(nèi)部連通的開孔；所述鼓風(fēng)機將助燃冷空氣送至所述換向閥13，經(jīng)過所述換向閥13切換至所述第一管路組件14，并在經(jīng)由所述第一管路組件14中的所述助燃氣/煙氣管142至所述第一蓄熱式燒嘴11的過程中經(jīng)過所述蓄熱體時被高溫的所述蓄熱體加熱至1100℃左右；同時，燃氣經(jīng)過所述換向閥13同樣切換至所述第一管路組件14，并經(jīng)由所述第一管路組件14所述燃氣管路141送至所述第一蓄熱式燒嘴11與所述助燃氣進行混合燃燒，燃燒產(chǎn)生的火焰從所述包蓋的開孔噴到所述中間包的腔體內(nèi)，對中間包進行預(yù)熱；產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谒鲆L(fēng)機19的作用下，經(jīng)過所述第二蓄熱式燒嘴12及所述第二管路組件15抽出，并在經(jīng)由所述第二蓄熱式燒嘴12時將熱量傳遞給所述第二蓄熱式燒嘴12中的蓄熱體后，煙氣溫度降低到100℃左右排出，此時，所述換向閥13完成一次切換；而后，所述助燃冷空氣經(jīng)過所述換向閥13切換至所述第二管路組件15，并在經(jīng)由所述第二管路組件15中的所述助燃氣/煙氣管142至所述第二蓄熱式燒嘴12的過程中經(jīng)過所述蓄熱體時被高溫的所述蓄熱體加熱至1100℃左右；同時，燃氣經(jīng)過所述換向閥13同樣切換至所述第二管路組件15，并經(jīng)由所述第二管路組件15中的所述燃氣管路141送至所述第二蓄熱式燒嘴12與所述助燃氣進行混合燃燒，燃燒產(chǎn)生的火焰從所述包蓋的開孔噴到所述中間包的腔體內(nèi)，對中間包進行預(yù)熱；產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谒鲆L(fēng)機19的作用下，經(jīng)過所述第一蓄熱式燒嘴11及所述第一管路組件14抽出，并在經(jīng)由所述第一蓄熱式燒嘴11時將熱量傳遞給所述第一蓄熱式燒嘴11中的蓄熱體后，煙氣溫度降低到100℃左右

綜上所述，本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器，所述雙蓄熱式中間包烘烤器包括：第一蓄熱式燒嘴，內(nèi)部安裝有蓄熱體；第二蓄熱式燒嘴，內(nèi)部安裝有蓄熱體；換向閥；第一管路組件及第二管路組件，均包括燃氣管路及助燃氣/煙氣管路；所述第一管路組件中的燃氣管路及助燃氣/煙氣管路的一端與所述第一蓄熱式燒嘴相連通，另一端與所述換向閥相連通；所述第二管路組件中的燃氣管路及助燃氣/煙氣管路的一端與所述第二蓄熱式燒嘴相連通，另一端與所述換向閥相連通；燃氣輸送管路，一端與所述換向閥相連通，另一端與燃氣源相連通；助燃氣輸送管路，一端與所述換向閥相連通，另一端與助燃氣源相連通；排氣管路，一端與所述換向閥相連通，另一端與一引風(fēng)機相連通；所述換向閥適于通過自身切換在將所述第一管路組件與所述燃氣輸送管路及所述助燃氣輸送管路相連通的同時，將所述第二管路組件與所述排氣管路相連通；并在將所述第一管路組件與所述排氣管路相連通的同時，將所述第二管路組件與所述燃氣輸送管路及所述助燃氣輸送管路相連通。本實用新型的雙蓄熱式中間包烘烤器升溫速度快、燃燒溫度高，火焰穩(wěn)定性好，燃料的蒸發(fā)、裂解、自燃等燃燒的全過程可以加速進行，提高了化學(xué)反應(yīng)速率和燃燒效率，實現(xiàn)了中間包烘烤過程中節(jié)能減排的目的，從而克服了長期困擾工業(yè)爐窯煙氣余熱回收領(lǐng)域的重大技術(shù)難題。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。