CN101806538A - 一种高温台车式加热炉 - Google Patents

Abstract

一种高温台车式加热炉。涉及高温台车式加热炉结构的改进。包括炉膛、炉门、炉门框、可进出炉膛的台车和点火控制器，它还包括用于台车与炉膛之间侧密封的迷宫装置、自动点火蓄热式燃烧装置和自循环汽化冷却炉门框装置；迷宫装置包括在台车侧面与炉膛侧壁运动对应面的横截面上部的迂回状迷宫通道、中部的上砂封装置和下部的下砂封装置；在水平方向上，上砂封装置距离台车中心的距离大于下砂封装置距离台车中心的距离；所述的自循环汽化冷却炉门框装置包括汽包装置、组合式炉门框、下降管和上升管。本发明的优点是：采用大功率蓄热式及分区燃烧控制技术，既能将炉温快速加热到1300度以上，又能充分利用烟气余热，提高炉子热效率及生产率。

Description

一种高温台车式加热炉

技术领域

本发明涉及大直径合金园钢(钢管)的高温台车式加热炉装置，尤其涉及高温台车式加热炉结构的改进。

背景技术

目前国内对高温台车式加热炉普遍存在炉底强度低、使用大量贵金属耐热钢、密封效果差或密封结构复杂易损坏、炉门框易烧坏变形、热效率低、寿命低等缺点。

国家知识产权局申请号为“200520025733.7”，名称为“台车炉砂封装置”的专利技术，为提高侧密封效果，提出了一种双密封的砂封装置。它包括环形砂封槽、双层砂封刀，通过环形砂封槽和双层砂封刀构成的迷宫式双层密封结构来提高密封的效果，从而克服台车底部温度过高的问题。但是，该专利技术中，台车底部与炉膛之间直线距离很短，在上述短距离内仅仅利用一对平行的砂封刀难以在炉膛和台车底部形成较大的温度降低梯度。难以克服炉底强度低的技术问题。此外，对于高温作业中，炉门框易变形、成本高等问题，现有技术中也未有行之有效的解决方案。

发明内容

本发明针对以上技术问题，提供了一种效率高、成本低、使用寿命高，特别适用于大直径合金园钢(钢管)加热的高温台车式加热炉。

本发明专利的技术方案是：包括炉膛、炉门、炉门框、可进出炉膛的台车和点火控制器，它还包括用于台车与炉膛之间侧密封的迷宫装置、自动点火蓄热式燃烧装置和自循环汽化冷却炉门框装置；所述的迷宫装置包括在台车侧面与炉膛侧壁运动对应面的横截面上部的迂回状迷宫通道、中部的上砂封装置和下部的下砂封装置；在水平方向上，上砂封装置距离台车中心的距离大于下砂封装置距离台车中心的距离；所述的自动点火蓄热式燃烧装置包括蓄热式加热装置和点火烧嘴，点火烧嘴设置在炉膛里壁上，蓄热式加热装置设置在炉膛两侧壁上，点火烧嘴的燃烧口略底于蓄热式加热装置的出口；点火烧嘴和蓄热式加热装置分别连接点火控制器；所述的自循环汽化冷却炉门框装置包括汽包装置、组合式炉门框、下降管和上升管；汽包装置设有热气入口和冷气出口，汽包装置置于外部大气环境中；组合式炉门框包括冷凝进口、散热出口，下降管连接汽包装置与冷凝进口，上升管连接汽包装置与散热出口。

在台车上设有若干预制料垫，所述的预制料垫上设有相互呈90°交叉的凹弧槽，若干预制料垫呈阵列状排列。

所述的上砂封装置包括上砂封刀、上砂封槽；所述的下砂封装置包括下砂封刀、下砂封槽；上砂封刀、下砂封刀分别固定连接在台车侧面；上砂封槽、下砂封槽分别固定连接在炉膛侧壁上。

本发明的优点是：采用大功率蓄热式及分区燃烧控制技术，既能将炉温快速加热到1300度以上，又能充分利用烟气余热，提高炉子热效率及生产率；点火烧嘴采用电子点火装置，换向时能实现点火自动控制。侧密封采用迷宫结构和双层砂封结构的双重措施，迷宫结构增大了热炉气行程及与炉侧耐火材料的换热面积，使炉侧形成一温度梯度，降低了台车边框及砂封槽(刀)的工作温度；双层砂封结构则能保证炉气密封严密无泄漏；侧密封结构简单，不需额外的动力装置，提高了密封的可靠性；台车边框及上砂封槽(刀)由于工作温度较低，不使用昂贵的高温耐热钢材料，仅采用价格较低的耐中高温的耐热钢，下砂封槽(刀)为普通耐热铸铁，料垫为高强度弧形预制件，在不影响炉子使用寿命的同时大大降低了炉子制造成本。因料垫上的相互垂直的圆弧形槽，根据大直径合金园钢(钢管)工件长度可纵排或横排灵活布料，因料垫成阵列分布在台车面上，料垫之间有较大间隙有利于炉膛内气流流动和热交换，提高了炉子加热效率，且预制件损坏时容易更换，维护方便且维护成本低。炉门框结构采用自循环汽化冷却结构，防止炉门框受高温变形，使炉门与炉门框之间接触严密，防止炉门跑火，提高了炉子高温寿命，汽包能自动回收蒸汽，不必担心停水、停电烧坏炉门框，其节能和节水效益显著，还省掉了水冷却所需的冷却塔、事故水塔等设施。本发明密封好、效率高、成本低、寿命长。

附图说明

图1为本发明炉体的结构示意图

图中1是蓄热式加热装置，2是点火烧嘴，3是炉膛侧壁，4是上砂封槽，5是下砂封槽，6是下砂封刀，7是上砂封刀，8是台车边框，9是台车，10是预制料垫。

图2为图1的俯视图

图3为本发明炉门框汽化冷却装置的结构示意图

图中11是汽包，12是炉门框，13是下降管，14是上升管。

具体实施方式

本发明如图1-3所示，包括炉膛、炉门、炉门框12、可进出炉膛的台车9和点火控制器，它还包括用于台车9与炉膛之间侧密封的迷宫装置、自动点火蓄热式燃烧装置和自循环汽化冷却炉门框装置。在台车9上设有若干预制料垫10，预制料垫10上设有相互呈90°交叉的凹弧槽，若干预制料垫10呈阵列状排列。

迷宫装置包括在台车9侧面与炉膛侧壁3运动对应面的横截面上部的迂回状迷宫通道、中部的上砂封装置和下部的下砂封装置；在水平方向上，上砂封装置距离台车中心的距离大于下砂封装置距离台车中心的距离；上砂封装置包括上砂封刀7、上砂封槽4；下砂封装置包括下砂封刀6、下砂封槽5；上砂封刀7、下砂封刀6分别固定连接在台车9侧面；上砂封槽4、下砂封槽5分别固定连接在炉膛侧壁3上。

自动点火蓄热式燃烧装置包括蓄热式加热装置1和点火烧嘴2，点火烧嘴2设置在炉膛里壁上，蓄热式加热装置2设置在炉膛两侧壁上，点火烧嘴2的燃烧口略底于蓄热式加热装置1的出口；点火烧嘴2和蓄热式加热装置1分别连接点火控制器。

自循环汽化冷却炉门框装置包括汽包装置11、组合式的炉门框12、下降管13和上升管14；汽包装置11设有热气入口和冷气出口，汽包装置11置于外部大气环境中；组合式的炉门框12包括冷凝进口、散热出口，下降管13连接汽包装置11与冷凝进口，上升管14连接汽包装置11与散热出口。

下面进一步详细说明本发明。

本发明的燃烧系统主要由成对称布置在炉体两侧的大功率蓄热式烧嘴(即蓄热式加热装置2)组成，点火烧嘴2位于炉尾墙，采用长焰烧嘴，根据炉尾第一个蓄热烧嘴到点火烧嘴的距离，设计火焰长度大于上述距离的长焰烧嘴作为点火烧嘴，点火烧嘴的燃烧口略底于蓄热烧嘴的煤气出口，两个点火烧嘴使用电子点火装置自动点火依此点燃两侧的各个蓄热烧嘴。

台车边框8、上砂封刀7、上砂封槽4、下砂封刀6和下砂封槽5分别分段铸造成含膨胀缝的结构，上(下)砂封刀两端接头处还做成凹凸形状，以防止砂封刀接头处漏气，将上(下)砂封槽通过焊接螺栓固定在炉侧墙底部，将台车边框8通过螺栓固定在台车9的面板上，上(下)砂封刀则固定在台车9两侧，将炉墙两侧的低水泥浇注料(图1中标记3所指部位处)和台车两侧的浇注料(图1中标记9所指的部位处)通过模板浇成相互吻合的凹凸形状，就构成了炉侧上方的S形迷宫密封及炉侧下方的双层砂封结构。台车面上的料垫10采用高强度耐火材料预制件，可单独预制成各种形状，本例与工件接触的表面制成相互垂直的两个圆弧形槽，可纵排布长料或横排布短料，台车面上预制三排几列槽孔，料垫就放在槽孔内，无需高温耐热钢料垫。

图3中由汽包装置11、组合式炉门框12及管道组成自循环汽化冷却结构，冷却水由汽包经下降管13进入埋在炉门框12耐火材料内的管道中，受热汽化沿上升管14进入汽包汽包装置11，汽包装置11与大气自动换热，蒸汽冷却成水，如此自循环即可冷却炉门框12。

Claims (3)

1.一种高温台车式加热炉，包括炉膛、炉门、炉门框、可进出炉膛的台车和点火控制器，其特征在于，它还包括用于台车与炉膛之间侧密封的迷宫装置、自动点火蓄热式燃烧装置和自循环汽化冷却炉门框装置；所述的迷宫装置包括在台车侧面与炉膛侧壁运动对应面的横截面上部的迂回状迷宫通道、中部的上砂封装置和下部的下砂封装置；在水平方向上，上砂封装置距离台车中心的距离大于下砂封装置距离台车中心的距离；所述的自动点火蓄热式燃烧装置包括蓄热式加热装置和点火烧嘴，点火烧嘴设置在炉膛里壁上，蓄热式加热装置设置在炉膛两侧壁上，点火烧嘴的燃烧口略底于蓄热式加热装置的出口；点火烧嘴和蓄热式加热装置分别连接点火控制器；所述的自循环汽化冷却炉门框装置包括汽包装置、组合式炉门框、下降管和上升管；汽包装置设有热气入口和冷气出口，汽包装置置于外部大气环境中；组合式炉门框包括冷凝进口、散热出口，下降管连接汽包装置与冷凝进口，上升管连接汽包装置与散热出口。

2.根据权利要求1所述的一种高温台车式加热炉，其特征在于，在台车上设有若干预制料垫，所述的预制料垫上设有相互呈90°交叉的凹弧槽，若干预制料垫呈阵列状排列。

3.根据权利要求1或2所述的一种高温台车式加热炉，其特征在于，所述的上砂封装置包括上砂封刀、上砂封槽；所述的下砂封装置包括下砂封刀、下砂封槽；上砂封刀、下砂封刀分别固定连接在台车侧面；上砂封槽、下砂封槽分别固定连接在炉膛侧壁上。

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