[发明专利]一种热风炉烘烤器及烘炉方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉热风炉烘炉技术领域，特别涉及一种热风炉烘烤器及烘炉方法。

背景技术

热风炉是炼铁高炉重要的附属设备，热风炉的寿命直接影响到高炉一代炉龄的经济技术指标和效益。目前，大多数热风炉在高温区多采用硅砖。由于硅砖的SiO₂含量很高，在低温区（100℃～300℃）和中温区（580℃～650℃）线膨胀率、体积膨胀率过大，所以需要在低温阶段缓慢升温，以防止温度急剧变化产生内应力而损坏砌体。同时又由于硅砖相变具有可逆性，故要求升温后不能再下降到相变点以下，避免砌体反复膨胀收缩产生裂纹。因此对硅砖热风炉的烘炉升温曲线必须严格控制。使用前进行缓慢加热、烘烤（800℃），以消除体积的突变，从而避免在使用中出现破裂。

发明内容

本发明的目的是提供一种热风炉烘烤器及烘炉方法，优化烘烤器结构，解决热风炉烘烤装置存在的结构复杂、寿命低、燃烧能力小且成本高的问题，满足热风炉的烘炉要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种热风炉烘烤器，包括外管壳、煤气套管和煤气心管，外管壳与煤气套管和煤气心管三个管状构件由外到内同心设置，外管壳的外壁上设有法兰；

在法兰的一侧，煤气心管端部设有煤气进口一，煤气套管的端部设有煤气进口二，外管壳的端部设有空气进口，煤气心管内部以及煤气心管外壁与煤气套管内壁之间均为煤气通道，外管壳内壁与煤气套管外壁之间为空气流道；

在法兰的另一侧，外管壳上距法兰由近及远依次设有开口一、开口二和开口三，外管壳的端部是盲端，煤气套管的端部由开口三引出，煤气心管的端部穿过煤气套管由开口二引出。

所述外管壳及法兰处于烘烤曝露的表面均设有耐火材料层，所述开口一、开口二和开口三上均设有金属短管，金属短管的出口不低于耐火材料层表面。

所述法兰上设有窥视孔及盖板。

使用上述烘烤器的烘炉方法，包括工艺管路连接和烘烤过程的工艺参数控制，具体操作步骤如下：

1）首先通过法兰将烘烤器安装在热风炉烘炉口法兰上，将外管壳上的空气进口通过空气切断阀与空气管网相连，空气管网上设有空气流量计和空气压力表，空气管网设有分支作为二次风由热风炉人孔通入；煤气套管和煤气心管分别经煤气支管与煤气包相连，煤气包上设有煤气压力表、放散阀和放水阀，煤气包与煤气总管相连，煤气包与煤气总管之间的管路上设有煤气切断阀和煤气流量计；

所述煤气支管都分别设有阀门和煤气流量检测，每根煤气支管的流量、压力及温度数据分别进入高炉系统计算机；

2）烘烤过程中，开口一喷出空气冷却炉墙，在烘烤初期，升温速度在2℃/h以下时，仅开口二以15～20m/s的速度喷出煤气，调节煤气的过程中要及时观察火焰的颜色，使空气和煤气充分混合，避免出现橘黄色火焰，其中煤气流量Q与喷射速度V的数学关系式为：

Q_煤=V×S×3600．．．．．．．．．．．（1）

式中：V—煤气速度，m/s；Q煤—煤气流量，Nm³/h；S—煤气通道截面积，m²；

开口一空气流量与煤气流量的数学关系式为：

L=（2～4）×Q_煤．．．．．．．．．．．（2）

式中：L—空气流量，Nm³/h；Q煤—煤气流量，Nm³/h；

当升温速度高于2℃/h时，开口三也以15～20m/s的速度喷出煤气，开口一空气流量与开口三煤气流量的数学关系式同公式（2），烘炉过程严格按照升温曲线进行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）整个系统操作简单，可靠，烘烤器可重复使用，整体设备投资小；

2）烘烤器外部壳体科学选材，使得烘烤器本体不仅能经受住1400℃的高温，还可保持其原有几何形状，烘烤温度可以保证在900℃以上，烘烤器的寿命达到50天以上；

3）连接方式简单，单个烘烤器的取出时间仅需4～5分钟。

附图说明

图 1是本发明烘烤器实施例结构示意图；

图 2是图1法兰处局部放大图；

图 3是图2中的A向视图；

图 4是本发明烘烤状态工艺管路结构示意图；

图 5是实施例烘炉升温曲线。