CN102676760B - 用于冷轧铝材的燃气加热节能环保退火炉 - Google Patents
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Abstract
用于冷轧铝材的燃气加热节能环保退火炉。属热处理用设备。包括炉体，小车及轨道，风机，电机，热电偶，电气控制箱，其特征是设计如下结构的燃气加热系统：燃烧室，燃烧头、具有燃烧工况自动调节系统的燃烧器，燃气管，进风管，热风总管，检修孔；所述的风机出风口连通于燃气加热系统的进风管，风机进风口连通于炉体内腔的回风总管；所述炉体内腔一侧炉壁上设计有至少上下2排与回风总管连通的回风口；炉体内腔另一侧炉壁上设计有至少上下2排、与热风总管连通的热风口。经试用，与现有采用热铬电阻带电加热器件的退火炉相比：大幅度减少了能源成本达70％以上；杜绝了加热过程中冷轧铝材表面轧制油挥发逸散造成环境污染的可能。
Description
技术领域：本发明属于热处理用设备，特别是一种用于冷轧铝材的燃气加热节能环保退火炉。
背景技术：退火是将工件加热到适当温度，根据材料采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能。现有的用于冷轧铝材热处理退火炉的加热系统采用镍铬电阻带电加热器件，一只处理10吨冷轧铝材的退火炉的电加热器件功率180-200KW，加上风叶设置于炉内、形成炉内混合均匀的热风用的2只各需要63KW电机带动的混风风机，总耗能达300KW以上；而且由于冷轧铝材在轧制过程中必须添加轧制油，这种含有有害成份的有机物，附着在成品冷轧铝材的表面一起进入热处理退火炉，在加热过程中挥发逸散，造成环境污染。
由此可见，研究并设计一种大幅度降低了能耗成本，而又不会造成环境污染的改进了的用于冷轧铝材的燃气加热节能环保退火炉是必要的。
发明内容：本发明的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种大幅度降低了能耗成本，而又不会造成环境污染的用于冷轧铝材的燃气加热节能环保退火炉。
本发明的技术方案是：一种用于冷轧铝材的燃气加热节能环保退火炉，包括绝热材料构成的炉体，载用铝材的小车及小车用轨道，促使炉内热空气混合并循环运行用的耐高温风机，给风机提供动力的电机，用以检测炉内温度用的热电偶，与电机、热电偶电气连接的电气控制箱，其特征是设计有包括如下结构的燃气加热系统：燃烧室，具有位于燃烧室内下部的燃烧头、燃烧工况自动调节系统的燃烧器，供给燃烧器燃气的燃气管，位于燃烧室底部的、连通于风机出风口的进风管，位于燃烧室上部一侧的、连通于炉体内腔的热风总管，燃烧室靠近底部的侧壁上设计有检修孔；所述的风机出风口连通于燃气加热系统的进风管，风机进风口连通于穿过炉壁通入炉体内腔的回风总管；所述炉体内腔一侧炉壁上设计有至少上下2排与回风总管连通的回风口；炉体内腔相对于回风口的另一侧炉壁上设计有至少上下2排、与热风总管连通的热风口。
本发明的目的还可以采取如下的进一步技术措施来实现：
所述的热电偶经电气控制箱配合于燃烧工况自动调节系统。该项设计的技术效果是当位于炉内的热电偶检测到已经达到退火技术要求的温度，经电气控制箱对燃烧工况自动调节系统发出减少使用管道供给的燃气的指令，进入燃烧头的燃气量减少到只需维持炉内温度的维持加热量。
所述的与热风总管连通的热风口，是排列于与热风总管相通的热风通道上的、由可移动的热风口小门控制其大小的热风口。所述的与回风总管连通的回风口，是排列于与回风总管相通的回风通道上的、由可移动的回风口小门控制其大小的回风口。该两项设计的技术效果是通过热、回风通道在炉体内壁的上、下位置的选定，移动热、回风口上的小门控制热、回风量的大小，以达到炉体内腔包括四角在内的各处温度差小于退火技术要求的温度差允许范围。
所述的与热风总管相通的热风通道或与回风总管相通的回风通道在炉体内腔侧壁上的位置至少高于载用铝材的小车面板离开炉体内腔地面的距离。该项设计的技术效果是既避免了从热风通道的热风口进入炉体内腔的高温空气对小车下部滚轮中轴承的损坏，又恰好让热风针对装载在小车上的待处理铝材进行升温或保温。
所述的载用铝材的小车及小车用轨道中，当小车完全进入炉内后其面板四边侧缘间隙配合于炉体内腔四壁。该项设计的技术效果是使小车面板上、下空间相对密封隔离，既减少了炉体内腔需要升温、保温的空间而减少能耗；又避免了小车下部滚轮中轴承因高温损坏。
所述的载用铝材的小车及小车用轨道中小车的面板下面附着有绝热材料构成的绝热层。该项设计的技术效果是既提高了炉体内腔需要升温、保温的小车的面板以上空间的保温效果而减少能耗；又避免了小车下部空间的温度过高致使小车滚轮中轴承的损坏。
本发明实施得到的用于冷轧铝材的燃气加热节能环保退火炉的动态运行过程如下：
将待退火处理的冷轧铝材，如成卷的铝带材装载在小车上，沿轨道推入炉内预定位置，关闭炉门；经电气控制箱启动电机，带动风机运行；打开液化气管道的阀门点燃燃烧器，位于燃烧室内的燃烧头喷出火焰，将途经燃烧数室的空气加热；在风机的驱使下加热的空气沿热风总管、从与热风总管连通的位于炉体内腔炉壁上的多排热风口进入炉内，逐渐给待退火处理的冷轧铝材升温；由于风机的进风口连通于穿过炉壁通入炉体内腔的回风总管，而回风总管连通有与多排与热风口相对的、位于炉体内腔炉壁上的多排回风口，加热过待退火处理的冷轧铝材的降温后的空气，随同待退火处理的冷轧铝材表面的轧制油挥发逸散的含有有害成份的有机物，被一起风机吸入；随即经风机出风口沿燃气加热系统的进风管进入燃烧室，在燃烧头喷出的火焰中，降温后的空气得到加热，在风机的驱使下加热的空气沿热风总管、从与热风总管连通的位于炉体内腔炉壁上的多排热风口进入炉内，逐渐给待退火处理的冷轧铝材再升温，如此循环。
与此同时，一起被风机吸入燃烧室的轧制油挥发逸散的含有有害成份的有机物得到燃烧，轧制油挥发逸散的含有有害成份的有机物在燃烧室内的燃烧，既产生热量节约了燃气的消耗，更重要的是杜绝了其在加热过程中挥发逸散，造成环境污染的可能。
为了使炉内温度达到退火技术要求的温度，且保温一段时间，在升温过程中具有燃烧工况自动调节系统的燃烧器足额使用管道供给的液化气；当位于炉内的热电偶检测到已经达到退火技术要求的温度，经电气控制箱对燃烧工况自动调节系统发出减少使用管道供给的燃气的指令，进入燃烧头的燃气量减少到只需维持炉内温度的维持加热量。
本发明实施得到的用于冷轧铝材的燃气加热节能环保退火炉，经试用，与现有的用于冷轧铝材热处理、加热系统采用镍铬电阻带电加热器件的退火炉相比，显示了如下有益效果：
1、大幅度降低了能耗成本。以同样处理10吨冷轧铝材的退火炉为例，现有技术的退火炉电加热器件功率180-200KW，加上2只带动风机的60KW电机，每小时总耗能达300KWh以上，按每千瓦小时电价1元计，能源成本达300元以上；而本发明实施得到的退火炉采用燃气加热系统，每小时耗用液化气10Kg，若使用管道天然气用量还可稍少，加上1只5KW的、带动促使炉内混合均匀并循环运行热风用的风机的电机，按每公斤液化气价8元、每千瓦小时电价1元计，每小时能源成本仅85元，大幅度减少了能源成本达70％以上。
2、不会造成环境污染。如上所述，一起被风机吸入燃烧室的轧制油挥发逸散的含有有害成份的有机物得到燃烧，轧制油挥发逸散的含有有害成份的有机物在燃烧室内的燃烧，既产生热量节约了燃气的消耗，更重要的是杜绝了其在加热过程中挥发逸散，造成环境污染的可能。
附图说明：图1是符合本发明主题结构的示意图；图2是热风口及热风通道结构示意图；图3是回风口及回风通道结构示意图。
具体实施方式：下面结合附图将本发明的实施细节说明如下：
如图1所示，一种用于冷轧铝材的燃气加热节能环保退火炉，包括绝热材料构成的炉体1，载用铝材的小车及小车用轨道2，促使炉内热空气混合并循环运行用的耐高温风机3，给风机提供动力的电机4，用以检测炉内温度用的热电偶5，与电机、热电偶电气连接的电气控制箱6，其特征是设计有
——包括如下结构的燃气加热系统7：燃烧室70，具有位于燃烧室内下部的燃烧头71、燃烧工况自动调节系统72的燃烧器73，供给燃烧器燃气的燃气管74，位于燃烧室底部的、连通于风机出风口的进风管75，位于燃烧室上部一侧的、连通于炉体内腔的热风总管76，燃烧室靠近底部的侧壁上设计有检修孔77；
——所述的风机3出风口连通于燃气加热系统7的进风管75，风机3进风口连通于穿过炉壁通入炉体内腔的回风总管31；
——所述炉体内腔一侧炉壁上设计有至少上下2排与回风总管连通的回风口311；炉体内腔相对于回风口的另一侧炉壁上设计有至少上下2排、与热风总管连通的热风口761。
如图1所示，所述的热电偶5经电气控制箱6配合于燃烧工况自动调节系统72。
如图2所示，所述的与热风总管连通的热风口761，是排列于与热风总管76相通的热风通道762上的、由可移动的热风口小门763控制其大小的热风口。
如图3所示，所述的与热风总管连通的回风口311，是排列于与回风总管31相通的回风通道312上的、由可移动的回风口小门313控制其大小的回风口。
如图1、2、3所示，所述的与热风总管76相通的热风通道762或与回风总管31相通的回风通道312在炉体内腔侧壁上的位置至少高于载用铝材的小车2面板离开炉体内腔地面的距离。
如图1所示，所述的载用铝材的小车及小车用轨道2中，当小车完整全进入炉内后其面板四边侧缘间隙配合于炉体1内腔四壁。
如图1所示，所述的载用铝材的小车及小车用轨道2中小车的面板下面附着有绝热材料构成的绝热层21。
具体实施中，所述包括具有燃烧工况自动调节系统的燃烧器、耐高温风机、电机、热电偶等均从市场选购，其余采用常规工艺实施。
Claims (1)
1.一种用于冷轧铝材的燃气加热节能环保退火炉，包括绝热材料构成的炉体(1)，载用铝材的小车及小车用轨道(2)，促使炉内热空气混合并循环运行用的耐高温风机(3)，给风机提供动力的电机(4)，用以检测炉内温度用的热电偶(5)，与电机、热电偶电气连接的电气控制箱(6)，包括如下结构的燃气加热系统(7)：燃烧室(70)，具有位于燃烧室内下部的燃烧头(71)、燃烧工况自动调节系统(72)的燃烧器(73)，供给燃烧器燃气的燃气管(74)，位于燃烧室底部的、连通于风机出风口的进风管(75)，位于燃烧室上部一侧的、连通于炉体内腔的热风总管(76)，燃烧室靠近底部的侧壁上设计有检修孔(77)；所述的风机(3)出风口连通于燃气加热系统(7)的进风管(75)，风机(3)进风口连通于穿过炉壁通入炉体内腔的回风总管(31)；所述炉体内腔一侧炉壁上设计有至少上下2排与回风总管连通的回风口(311)；炉体内腔相对于回风口的另一侧炉壁上设计有至少上下2排、与热风总管连通的热风口(761)；所述的热电偶(5)经电气控制箱(6)配合于燃烧工况自动调节系统(72)；所述的与热风总管连通的热风口(761)，是排列于与热风总管(76)相通的热风通道(762)上的、由可移动热风口小门(763)控制其大小的热风口；所述的与热风总管连通的回风口(311)，是排列于与回风总管(31)相通的回风通道(312)上的、由可移动回风口小门(313)控制其大小的回风口；其特征是所述的与热风总管(76)相通的热风通道(762)或与回风总管(31)相通的回风通道(312)在炉体内腔侧壁上的位置至少高于载用铝材的小车及小车用轨道(2)中小车面板离开炉体内腔地面的距离；所述的载用铝材的小车及小车用轨道(2)中，当小车完全进入炉内后其面板四边侧缘间隙配合于炉体(1)内腔四壁；所述的载用铝材的小车及小车用轨道(2)中小车的面板下面附着有绝热材料构成的绝热层(21)。
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