專(zhuān)利名稱(chēng)：海綿鐵隧道窯節(jié)能換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于粉末冶金還原鐵粉制造行業(yè)和煉鋼海綿鐵生產(chǎn)行業(yè)
的海綿鐵隧道窯節(jié)能換熱器。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)自70年代開(kāi)始利用隧道窯生產(chǎn)海綿鐵，但是由于規(guī)模不大，因此設(shè)計(jì)和使用 的隧道窯都是小型的，其缺點(diǎn)是能耗較高。隨著中國(guó)鐵粉市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，以及新興煉鋼海 綿鐵市場(chǎng)的形成，大型隧道窯不斷出現(xiàn)，但是，由于傳統(tǒng)隧道窯技術(shù)不注意節(jié)能，大型化后 能耗高的缺點(diǎn)就顯得格外突出，甚至達(dá)到企業(yè)難以承受的地步。
傳統(tǒng)海綿鐵隧道窯分成三個(gè)功能段預(yù)熱段、恒溫段和冷卻段。預(yù)熱段利用冷態(tài)窯
車(chē)吸收燃燒煙氣的余熱，將煙氣溫度由120(TC降到400-60(TC ;恒溫段是化學(xué)反應(yīng)功能段，
在固體碳還原劑的作用下，氧化鐵被轉(zhuǎn)化成為單質(zhì)鐵；冷卻段是將反應(yīng)后的產(chǎn)物和容器冷 卻至低溫的功能段。傳統(tǒng)隧道窯在冷卻段一直使用空氣直接冷卻或水間接冷卻，產(chǎn)品和容 器所剩余的熱量被直接散失掉。 傳統(tǒng)隧道窯的熱量消耗大致為14. 6GJ/噸，折算成本350元/噸海綿鐵，占整個(gè) 海綿鐵生產(chǎn)成本的20-30%。傳統(tǒng)海綿鐵隧道窯熱量消耗組成如下窯車(chē)蓄熱(反應(yīng)產(chǎn)物 和容器剩余熱量)占50-60%，煙氣余熱占25-30%，隧道窯散失熱量占10-15%。其中尤以 窯車(chē)蓄熱為最，直接造成海綿鐵的能耗成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種海綿鐵隧道 窯節(jié)能換熱器，能有效降低窯車(chē)蓄熱散失，將傳統(tǒng)海綿鐵隧道窯原本散失的窯車(chē)蓄熱回收 利用，減少整個(gè)系統(tǒng)的熱量消耗。 本實(shí)用新型為解決上述提出的問(wèn)題所采用解決方案為海綿鐵隧道窯節(jié)能換熱 器，包括有多個(gè)換熱器模塊，其特征在于所述的換熱器模塊由并列的多根拱形金屬換熱管 和換熱器總管組成，所述的拱形金屬換熱管的兩端分別與換熱器總管相連通；每個(gè)換熱器 模塊通過(guò)換熱器總管串聯(lián)。 按上述方案，所述的換熱器模塊之間還設(shè)置有膨脹縫。 按上述方案，所述的換熱器模塊的頂部依次設(shè)置有隔熱棉及鐵板。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于 1、本實(shí)用新型整體采用耐熱鋼管材制造，抗高溫氧化，導(dǎo)熱性能高，能吸收窯車(chē)蓄 熱，加快高溫窯車(chē)?yán)鋮s速度；能回收30-40%的窯車(chē)蓄熱，節(jié)省隧道窯燃料消耗20-25% ;連 帶減少煙氣排放量，減少煙氣余熱30 % ，節(jié)省隧道窯燃料消耗6-9 %;降低爐膛煙氣壓力，減 少隧道窯熱量漏損，預(yù)計(jì)節(jié)省隧道窯燃料消耗5% ; 2、本實(shí)用新型實(shí)際為一個(gè)強(qiáng)制冷卻器，能加快海綿鐵的冷卻速度。由于冷卻段氣 氛是氧化性的，會(huì)使還原成的海綿鐵重新氧化，溫度越高，氧化速度越快，在高溫環(huán)境中停留的時(shí)間越長(zhǎng)，被氧化量的海綿鐵就越多；因此減少了二次氧化，提高海綿鐵的質(zhì)量； 3、模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能方便地組合出不同規(guī)模等級(jí)的換熱器； 4、拱形形狀以及膨脹縫消除了熱脹冷縮和高溫蠕變對(duì)換熱器的影響，安全耐用。

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型加裝在隧道窯上的整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為圖2的A-A向剖視圖。
具體實(shí)施方式為了更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的內(nèi)容，但 本實(shí)用新型的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施。 如圖1、2所示，海綿鐵隧道窯節(jié)能換熱器，包括有四個(gè)換熱器模塊，換熱器模塊由 并列的多根(23跟)拱形金屬換熱管2和換熱器總管1組成，所述的拱形金屬換熱管的兩 端分別與換熱器總管相連通；每個(gè)換熱器模塊通過(guò)換熱器總管串聯(lián)，其間還設(shè)置有膨脹縫 3。施工過(guò)程中，將154米隧道窯冷卻段爐頂拆除一部分，將四個(gè)換熱器模塊串聯(lián)，使介質(zhì)呈 蛇形流動(dòng)，放置在拆除部位替代爐頂，再依次覆蓋上隔熱棉5及鐵板6，外形尺寸與隧道窯 原尺寸相同，這樣節(jié)能器與隧道窯融為一體，如附圖3所示；將本實(shí)用新型接入助燃風(fēng)管道 4，本實(shí)用新型實(shí)施后，煤氣消耗量由平均2000NmVh降至平均1200NmVh，節(jié)能40% (正常 日25. 6噸海綿鐵的生產(chǎn)規(guī)模下)，已經(jīng)取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 綜上所述，本實(shí)用新型安裝時(shí)不影響隧道窯的構(gòu)造，與傳統(tǒng)隧道窯建筑結(jié)構(gòu)融為 一體，回收熱量的介質(zhì)為空氣或燃燒所需的煤氣；且換熱介質(zhì)與隧道窯內(nèi)氣氛相隔離，不影 響隧道窯的爐內(nèi)氣氛、爐內(nèi)壓力，保障設(shè)備的安全運(yùn)行。
權(quán)利要求海綿鐵隧道窯節(jié)能換熱器，包括有多個(gè)換熱器模塊，其特征在于所述的換熱器模塊由并列的多根拱形金屬換熱管(2)和換熱器總管(1)組成，所述的拱形金屬換熱管的兩端分別與換熱器總管相連通；每個(gè)換熱器模塊通過(guò)換熱器總管串聯(lián)。
2. 按權(quán)利要求1所述的海綿鐵隧道窯節(jié)能換熱器，其特征在于所述的換熱器模塊之間 還設(shè)置有膨脹縫(3)。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的海綿鐵隧道窯節(jié)能換熱器，其特征在于所述的換熱器模塊 的頂部依次設(shè)置有隔熱棉(5)及鐵板(6)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種海綿鐵隧道窯節(jié)能換熱器，包括有多個(gè)換熱器模塊，其不同之處在于所述換熱器模塊由并列的多根拱形金屬換熱管和換熱器總管組成，所述的拱形金屬換熱管的兩端分別與換熱器總管相連通；每個(gè)換熱器模塊通過(guò)換熱器總管串聯(lián)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于1、抗高溫氧化，導(dǎo)熱性能高，能吸收窯車(chē)蓄熱，加快高溫窯車(chē)?yán)鋮s速度；能回收30-40％的窯車(chē)蓄熱，節(jié)省隧道窯燃料消耗；減少煙氣排放量和煙氣余熱；降低爐膛煙氣壓力，減少隧道窯熱量漏損；2、能加快海綿鐵的冷卻速度，提高海綿鐵的質(zhì)量；3、能方便地組合出不同規(guī)模等級(jí)的換熱器；4、拱形形狀以及膨脹縫消除了熱脹冷縮和高溫蠕變對(duì)換熱器的影響，安全耐用。
文檔編號(hào)F27B9/30GK201532103SQ20092023027
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者李育林 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司