專利名稱：短滑坡端出料三段扼流式加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱鋼坯與鋼錠的加熱爐。
端出料加熱爐是二十世紀(jì)初期發(fā)展的一種工業(yè)爐，目前在我國(guó)廣泛應(yīng)用，典型爐型如圖一所示。圖一是已有技術(shù)，即傳統(tǒng)端出料推鋼式加熱爐簡(jiǎn)圖;圖二是其最佳爐頭結(jié)構(gòu)。該加熱爐的構(gòu)造和生產(chǎn)流程如下加熱爐本體部分為一長(zhǎng)方形臥式建筑，爐底座于混凝土基礎(chǔ)上，兩側(cè)墻、端墻和爐頂均為耐火材料砌筑。后端(爐尾)是鋼坯(錠)的入口，前端為加熱爐的爐頭，也就是經(jīng)過(guò)加熱爐加熱好的鋼坯(錠)的出口。加熱爐的熱量來(lái)源是重油(或煤氣或煤)，由輸送系統(tǒng)送到爐前與鼓風(fēng)機(jī)送來(lái)的空氣混合，經(jīng)燃燒器在爐膛內(nèi)燃燒。產(chǎn)生高溫爐氣和輻射熱加熱鋼坯(錠)，其廢氣從爐尾經(jīng)煙道，由煙囪排入大氣。
為了能保證加熱爐爐體的穩(wěn)定與長(zhǎng)壽，滿足生產(chǎn)對(duì)加熱鋼坯(錠)連續(xù)作業(yè)的需要，加熱爐內(nèi)支承鋼坯(錠)的縱、橫爐筋管一般采用汽化冷卻，出鋼滑坡和進(jìn)、出料門梁等采用工業(yè)水冷卻。
加熱爐在按規(guī)定進(jìn)行點(diǎn)爐的同時(shí)，裝入鋼坯(錠)，至爐溫達(dá)到所需溫度時(shí)，加熱好的鋼坯(錠)被連續(xù)推出。
上述是國(guó)內(nèi)已有在用技術(shù)之傳統(tǒng)端出料推鋼式加熱爐的構(gòu)造與生產(chǎn)工藝。此種加熱爐，從熱工觀點(diǎn)看，存在著如下缺點(diǎn)第一，由于出鋼滑坡是大滑坡結(jié)構(gòu)，使端出料門很大，位置又低，由此吸入大量的冷空氣，危害有三，即降低爐溫;冷卻爐頭鋼坯(錠);增加金屬氧化燒損。
第二，從出鋼大滑坡之頂點(diǎn)到端墻間的距離大，使加熱爐的有效加熱長(zhǎng)度短，一般只占全長(zhǎng)的92%，而8%的空間不起作用，白白加大熱損失。出鋼大滑坡和端出料門梁上的水冷卻件，幾乎百分之百地吸走了輻射到它上面的熱量，削弱了加熱強(qiáng)度，降低加熱質(zhì)量，浪費(fèi)燃料。
第三，加熱段爐膛高度高，爐頂曲線平滑，易形成高溫爐氣沿上爐頂流向爐尾，使加熱爐不能產(chǎn)生最高的加熱強(qiáng)度。
第四，未實(shí)現(xiàn)全爐汽化冷卻，爐內(nèi)冷卻構(gòu)件仍有部分采用工業(yè)水冷卻，熱損失大，并且汽化冷卻部分裝有輔助啟動(dòng)設(shè)施。既浪費(fèi)能源，安全運(yùn)行的可靠性也差。
本發(fā)明的目的是克服上述端出料加熱爐的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種爐膛被充分有效利用，加熱強(qiáng)度高，能高產(chǎn)低耗且壽命長(zhǎng)的加熱爐。
對(duì)發(fā)明的內(nèi)容為了便于說(shuō)明，結(jié)合實(shí)施例的附圖
三和附圖四加以敘述如下。
在爐頭上設(shè)置裝有熱風(fēng)氣幕管(1)的密封爐門(2)，利用被加熱鋼坯(錠)(3)在爐內(nèi)縱向爐筋管(4)上向前移動(dòng)時(shí)，自己頂開(kāi)爐門，由爐外短滑坡(5)落入輸送輥道(6)，密封爐門即自行關(guān)閉，構(gòu)成一套推鋼式加熱爐短滑坡和爐門密封端出料爐頭結(jié)構(gòu)。所說(shuō)的熱風(fēng)氣幕管(1)為一根沿長(zhǎng)度方向上開(kāi)有6毫米寬槽口的無(wú)縫鋼管，兩端與助燃熱風(fēng)管道接通，焊固在掛有密封爐門(2)的爐頭門欄(7)上，工作時(shí)有一定壓力的熱風(fēng)持續(xù)由槽口噴出，以阻止高溫爐氣從爐門邊緣逸出。所說(shuō)的密封爐門(2)為內(nèi)壁充填有隔熱耐火材料的異形鑄鋼件，上端一對(duì)門耳用活動(dòng)鋼銷懸掛在端出料爐頭門欄(7)上，門的下沿與短滑坡坡面靠嚴(yán)，門的內(nèi)側(cè)與出鋼下滑點(diǎn)的距離為1/2鋼坯(錠)寬度。以保證每推出一支鋼坯(錠)后，爐門仍能關(guān)嚴(yán)。所說(shuō)的爐外短滑坡(5)是由形狀為三角形的滑筋板(8)與縱向爐筋管焊成一體，并充填有耐火材料絕熱。滑坡與縱向爐筋管(4)成一定角度，以保證鋼坯(錠)(3)順利滑入輸送輥道(6)。
在爐膛底部的中后段，用粘土磚砌筑兩道扼流墻(9)，爐頂設(shè)置兩條以汽化冷卻無(wú)縫鋼管為承載鋼筋的耐火混凝土預(yù)制梁作扼流梁(10)，構(gòu)成三段扼流式爐膛結(jié)構(gòu)。附圖五是扼流墻和扼流梁的斷面圖，扼流梁放置在兩側(cè)墻上。
本發(fā)明中的自啟動(dòng)全爐汽化冷卻裝置應(yīng)用水封閉(14)和U形防倒流裝置相結(jié)合，取消傳統(tǒng)型水冷出鋼大滑坡，進(jìn)、出料門梁和扼流梁的承載無(wú)縫鋼管，都與縱向或橫向爐筋管循環(huán)回路串聯(lián)，構(gòu)成自啟動(dòng)全爐汽化冷卻系統(tǒng)。圖六是水封閉和U型防倒流的自啟動(dòng)全爐汽化冷卻系統(tǒng)圖。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(1)采用短滑坡和爐門密封端出料結(jié)構(gòu)，可直接延長(zhǎng)有效加熱長(zhǎng)度，增加加熱爐的能力，提高產(chǎn)量12～20%，克服傳統(tǒng)端出料加熱爐爐頭吸冷空氣的嚴(yán)重弊病。
比較表1(以濟(jì)鋼中板1＃加熱爐為例)
(2)采用三段扼流式爐膛結(jié)構(gòu)，扼制高溫爐氣流動(dòng)，可延長(zhǎng)高溫爐氣在爐內(nèi)的通過(guò)時(shí)間，使?fàn)t氣中的熱量盡量被鋼坯(錠)吸收，增強(qiáng)加熱強(qiáng)度8～10%，降低消料消耗20～30%以上。
比較表2(以濟(jì)鋼中板1＃加熱爐為例)
(3)采用自啟動(dòng)全爐汽化冷卻，可延長(zhǎng)冷卻構(gòu)件壽命5～6倍以上，減少冷卻熱損失15～20%，并有節(jié)水、節(jié)電，運(yùn)動(dòng)可靠和改善勞動(dòng)強(qiáng)度的作用。
比較表3(以濟(jì)鋼中板1＃加熱爐為例
本發(fā)明的試驗(yàn)用濟(jì)南鋼鐵總廠1＃中板87M2加熱爐，提高加熱產(chǎn)量20%，降低燃耗57.5%，可比熱耗為0.315×106大卡/噸坯，爐膛熱效率為57.19%，金屬氧化燒損率為1～2%，減少50%以上，年獲直接經(jīng)濟(jì)效益262萬(wàn)余元，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
本發(fā)明之附圖，圖一是傳統(tǒng)端出料推鋼式加熱爐，圖二是傳統(tǒng)端出料推鋼式加熱爐最佳爐頭結(jié)構(gòu)，圖三是短滑坡和爐門密封端出料爐頭結(jié)構(gòu)的配置圖，圖四是短滑坡端出料三段扼流式加熱爐，圖五是扼流墻和扼流梁的斷面圖，圖六是水封閉和U形防倒流的自啟動(dòng)全爐汽化冷卻系統(tǒng)圖。圖中(1)是熱風(fēng)氣幕管，(2)是絕熱密封爐門，(3)是鋼坯(錠)，(4)是縱向爐筋管，(5)是短滑坡，(6)是輸送輥道，(7)爐頭門欄(8)是滑筋板，(9)是扼流墻，(10)是扼流梁，(11)是燃燒器，(12)是推鋼機(jī)，(13)是橫向爐筋管，(14)水封閉。
該加熱爐應(yīng)用于生產(chǎn)的主要工藝過(guò)程如下
先將爐內(nèi)縱向爐筋管(4)上裝排滿鋼坯(錠)(3)，助燃風(fēng)和燃料進(jìn)入燃燒器(11)燃燒，使三段扼流式爐膛爐溫升至所需溫度，并加熱鋼坯(錠)(3)至生產(chǎn)規(guī)定溫度。推鋼機(jī)(12)推動(dòng)鋼坯(錠)(3)在縱向爐筋管(4)上向前滑動(dòng)。鋼坯(錠)(3)頂開(kāi)爐頭密封爐門(2)，由短滑坡(5)滑入輸送輥道(6)，此時(shí)密封爐門(2)自動(dòng)關(guān)閉，熱風(fēng)氣幕管(1)噴出熱風(fēng)。阻止?fàn)t門邊邊緣高溫爐氣逸出。上述動(dòng)作重復(fù)連續(xù)進(jìn)行，完成加熱鋼坯或鋼錠的工作。
權(quán)利要求
1.一種用于加熱鋼坯(錠)的加熱爐，其特征在于它具有短滑坡式端出料爐頭、三段扼流式爐膛，自啟動(dòng)全爐汽化冷卻裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之加熱爐，其特征在于所述的短滑坡式端出料爐頭上，設(shè)置裝有熱風(fēng)氣幕管(1)的密封爐門(2)，爐外有短滑坡(5)，被加熱鋼坯(錠)(3)在爐內(nèi)縱向爐筋管(4)上向前移動(dòng)時(shí)，自己頂開(kāi)爐門，落入輸送輥道(6)，密封爐門即自行關(guān)閉，構(gòu)成一套推鋼式加熱爐，有爐門密封的短滑坡式端出料爐頭結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之加熱爐，其特征在于所述的短滑坡式端出料爐頭之短滑坡(5)，與縱向爐筋管(4)形成34～45°的角度，形狀為三角形的滑筋板(8)與縱向爐筋管(4)焊成一體，并充填有耐火材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之加熱爐，其特征在于所述的三段扼流式爐膛，是用粘土磚在爐膛底部的中后段，砌筑兩道扼流墻(9)，爐頂設(shè)置兩條以汽化冷卻無(wú)縫鋼管為承載筋的耐火混凝土預(yù)制梁作扼流梁(10)，構(gòu)成三段扼流式爐膛結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述之加熱爐，其特征在于所述的自啟動(dòng)全爐汽化冷卻裝置，采用水封閉(14)和U形防倒流裝置相結(jié)合，進(jìn)、出料門梁和扼流梁的承載無(wú)縫鋼管，分別與縱向和橫向爐筋管循環(huán)回路串聯(lián)，構(gòu)成自啟動(dòng)全爐汽化冷卻系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述之端出料爐頭，其特征在于所述的熱風(fēng)氣幕管(1)，為一根沿長(zhǎng)度方向上開(kāi)有6毫米寬槽口的無(wú)縫鋼管，兩端與助燃熱風(fēng)管道接通，焊固在掛有密封爐門(2)的爐頭門欄(7)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述之端出料爐頭，其特征在于所述的密封爐門(2)，為內(nèi)壁充填有隔熱耐火材料的異形鑄鋼件，上端有一對(duì)門耳，用活動(dòng)鋼銷懸掛在端出料爐頭門欄(7)上，門的下沿與短滑坡坡面靠嚴(yán)，門的內(nèi)側(cè)面與出鋼下滑點(diǎn)的距離為1/2鋼坯(錠)寬度。
全文摘要
一種用于加熱鋼坯(錠)的加熱爐，特別是短滑坡端出料三段扼流式加熱爐，其特征在于其具有短滑坡式端出料爐頭、三段扼流式爐膛和自啟動(dòng)全爐汽化冷卻裝置，利用爐外短滑坡和靠鋼坯自頂開(kāi)式爐門密封，帶有熱風(fēng)幕阻止?fàn)t門邊緣高溫爐氣逸出的結(jié)構(gòu)，以三段扼流式爐膛結(jié)構(gòu)控制爐氣流動(dòng)，從而使加熱強(qiáng)度高、能耗低。爐子冷卻構(gòu)件壽命長(zhǎng)，本發(fā)明適用于加熱爐的新建設(shè)計(jì)，也適用于一般加熱爐的改造。
文檔編號(hào)F27B3/19GK1044983SQ89103119
公開(kāi)日1990年8月29日 申請(qǐng)日期1989年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月13日
發(fā)明者褚長(zhǎng)慶, 趙立權(quán) 申請(qǐng)人:濟(jì)南鋼鐵總廠