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CN111378813B - 镀锌线流量控制节能退火炉 - Google Patents

镀锌线流量控制节能退火炉 Download PDF

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Abstract

本发明属于工业加工设备技术领域，尤其是涉及镀锌线流量控制节能退火炉,它的节能功效通过以下三种方法达到：1、保温层采用模块式保温棉，增强整个炉体的保温效果；2、明火段排废增加废气换热器、辐射段采用多级换热烧嘴，充分利用烧嘴燃烧后的废气提升辐射助燃空气的温度；3、分段流量比例控制，通过钢带退火需要加热的温度及采集的即时小时产量计算出需要的热量。结合炉体的效能供给然气的流量，并且严格控制空燃比，让燃气充分燃烧，提高燃气效率。在同样产品质量的前提下的能耗下降为现有退火炉的70％以下；大大的减少了天然气的需求量，提高产品竞争力，降耗节能，降低成本。

Description

镀锌线流量控制节能退火炉
技术领域
本发明属于工业加工设备技术领域，尤其是涉及镀锌线流量控制节能退火炉。
背景技术
镀锌线中现有退火炉结构及采用的温度控制方法需要的能耗较高，例如做拉伸强度为680MPa的半退火镀锌产品通常需要天然气能耗为16m3/T；拉伸强度为380MPa的CQ级镀锌产品通常需要天然气能耗为24m3/T。能耗较高，经济效益差，为了提高产品竞争力，降耗节能，降低成本是生产厂家急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的镀锌线流量控制节能退火炉，在同样产品质量的前提下的能耗下降为现有退火炉的70％以下；大大的减少了天然气的需求量，提高产品竞争力，降耗节能，降低成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它由炉体、管道系统、炉体温度控制系统三大部分组成：
a)所述的炉体由预热段、明火段、辐射加热段、辐射均热锻、快冷段、均衡段、热张室组成；
b)管道系统由燃气管道、助燃空气管道、废气管道、气气换热器、水汽换热器、鼓风机及排烟风机组成；
c)炉温控制系统由现场检测仪表、电气控制及人机界面组成，其中电气控制包含控制软件、PLC模块、变频器、调功器、低压电器。
它的节能方法：
a)保温层采用模块式保温棉，将个体设备作为一个单独的模块，对其表面进行模块化保温棉的包裹处理，减少单体设备的热损失，增强整个炉体的保温效果；
b)明火段排废增加废气换热器，充分利用明火段燃烧产生的高温废气，在废气换热器的配合下对助燃能空气进行预热；提升明火段助燃空气的温度；以便于和空气混合的燃油雾化性能更好，充分燃烧，提高经济性和动力性；
辐射段采用多级换热烧嘴，充分利用烧嘴燃烧后的废气提升辐射助燃空气的温度；这两种方都尽可能的将炉内燃气燃烧后释放的热量保留在炉内；
c)分段流量比例控制，通过钢带退火需要加热的温度及采集的即时小时产量计算出需要的热量，建立一个可对照的数据库；
结合炉体的效能供给燃气的流量，并且严格控制空燃比，让燃气充分燃烧，提高燃气效率。
进一步，所述的辐射加热段由数个辐射换热烧嘴加热装置组成；所述的辐射管烧嘴加热装置由天然气烧嘴辐射加热棒、进气连接波纹管、气气换热器、吸能翅片、进出气管道组成；所述的天然气烧嘴辐射加热棒与气气换热器均插接在加热箱中构成U形结构，且天然气烧嘴辐射加热棒的一侧通过进气连接波纹管与气气换热器连接，所述的气气换热器的内侧设置有吸能翅片，且气气换热器的上端连接有进出气管道。
进一步，所述的明火段排废气换热器由冷空气箱、高温废气箱、冷热交换箱、进气口、侧出气口组成；所述的冷热交换箱的左侧连接有冷空气箱，冷热交换箱的右端连接有高温废气箱；且冷空气箱与高温废气箱为对称结构，且冷空气箱与高温废气箱的上端均设置有进气口，冷空气箱与高温废气箱的端面侧壁设置有侧出气口。
进一步，所述的明火段加热炉做哟两侧均设置有一对上下错位的加热烧嘴，且加热烧嘴的前端通过烧嘴砖延伸到明火段加热炉内，且明火段加热炉的左右机上端内部设置有内热托板；明火段加热炉底部设置有保温模块。
进一步，所述的模块化保温层使通过将高纯度的煤矸石或者氧化铝粉、硅石粉、锆英砂等原料在工业电炉中高温熔融，形成流体，并采用高压气流喷吹或用甩丝机甩丝成纤维状，也就是平时讲的碎棉，通过集棉器集棉，形成纤维保温棉，最后将整体挤压成板。
进一步，所述的模块化保温层的安装方法：首先根据模块化保温层的大小以及设备包裹面积，将固定螺栓焊接在设备表面，然后将模块化保温板套接在螺栓上通过垫片螺母进行固定；最后采用裁剪切割的方式对拼接缝隙、转角处进行粘粘密封。
进一步，所述的分段流量比例控制方法：首先在日常过程中进行退火炉各方面的工作参数进行测量并记录；然后以3小时、6小时、12小时以及24小时为单位，对通过钢带退火需要加热的温度及产量需要的热量进行采集，建立一个可对照的数据库；最终，结合炉体的效能供给燃气的流量，并且严格控制空燃比，让燃气充分燃烧，提高燃气效率。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的镀锌线流量控制节能退火炉，在同样产品质量的前提下的能耗下降为现有退火炉的70％以下；即做拉伸强度为680MPa的半退火镀锌产品需要天然气能耗小于11m3/T；拉伸强度为380MPa的CQ级镀锌产品需要天然气能耗小于17m3/T。本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的烧嘴加热装置结构示意图。
图2是本发明的图1的正面示意图。
图3是本发明的废气换热器结构示意图。
图4是本发明的明火段炉体截面图。
附图标记说明：
天然气烧嘴辐射加热棒11、进气连接波纹管12、气气换热器13、吸能翅片14、进出气管道15、冷空气箱21、高温废气箱22、冷热交换箱23、进气口24、侧出气口25、加热烧嘴31、烧嘴砖32、内热托板33、保温模块34、
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步的说明。
具体实施方式一：
本具体实施方式采用如下技术方案：它由炉体、管道系统、炉体温度控制系统三大部分组成：
a)所述的炉体由预热段、明火段、辐射加热段、辐射均热锻、快冷段、均衡段、热张室组成；
b)管道系统由燃气管道、助燃空气管道、废气管道、气气换热器、水汽换热器、鼓风机及排烟风机组成；
c)炉温控制系统由现场检测仪表、电气控制及人机界面组成，其中电气控制包含控制软件、PLC模块、变频器、调功器、低压电器。
它的节能方法：
a)保温层采用模块式保温棉，将个体设备作为一个单独的模块，对其表面进行模块化保温棉的包裹处理，减少单体设备的热损失，增强整个炉体的保温效果；
b)明火段排废增加废气换热器，充分利用明火段燃烧产生的高温废气，在废气换热器的配合下对助燃能空气进行预热；提升明火段助燃空气的温度；以便于和空气混合的燃油雾化性能更好，充分燃烧，提高经济性和动力性；
辐射段采用多级换热烧嘴，充分利用烧嘴燃烧后的废气提升辐射助燃空气的温度；这两种方都尽可能的将炉内燃气燃烧后释放的热量保留在炉内；
c)分段流量比例控制，通过钢带退火需要加热的温度及采集的即时小时产量计算出需要的热量，建立一个可对照的数据库；
结合炉体的效能供给燃气的流量，并且严格控制空燃比，让燃气充分燃烧，提高燃气效率。
具体实施方式二：
关于各工段部件的节能结构和连接关系
参看如图1、图2所示，本具体实施方式所述的辐射加热段由数个辐射换热烧嘴加热装置组成；所述的辐射管烧嘴加热装置由天然气烧嘴辐射加热棒11、进气连接波纹管12、气气换热器13、吸能翅片14、进出气管道15组成；所述的天然气烧嘴辐射加热棒11与气气换热器13均插接在加热箱中构成U形结构，且天然气烧嘴辐射加热棒11的一侧通过进气连接波纹管12与气气换热器13连接，所述的气气换热器13的内侧设置有吸能翅片14，且气气换热器13的上端连接有进出气管道15。
参看如图3所述；所述的明火段排废气换热器由冷空气箱21、高温废气箱22、冷热交换箱23、进气口24、侧出气口25组成；所述的冷热交换箱23的左侧连接有冷空气箱21，冷热交换箱23的右端连接有高温废气箱22；且冷空气箱21与高温废气箱22为对称结构，且冷空气箱21与高温废气箱22的上端均设置有进气口24，冷空气箱21与高温废气箱22的端面侧壁设置有侧出气口25。
参看如图4所述，所述的明火段加热炉做哟两侧均设置有一对上下错位的加热烧嘴31，且加热烧嘴31的前端通过烧嘴砖32延伸到明火段加热炉内，且明火段加热炉的左右机上端内部设置有内热托板33；明火段加热炉底部设置有保温模块34。
具体实施方式三：
部件安装操作方法：
本具体实施方式采用如下技术方案：所述的模块化保温层使通过将高纯度的煤矸石或者氧化铝粉、硅石粉、锆英砂等原料在工业电炉中高温熔融，形成流体，并采用高压气流喷吹或用甩丝机甩丝成纤维状，也就是平时讲的碎棉，通过集棉器集棉，形成纤维保温棉，最后将整体挤压成板。
所述的模块化保温层的安装方法：首先根据模块化保温层的大小以及设备包裹面积，将固定螺栓焊接在设备表面，然后将模块化保温板套接在螺栓上通过垫片螺母进行固定；最后采用裁剪切割的方式对拼接缝隙、转角处进行粘粘密封。
所述的分段流量比例控制方法：首先在日常过程中进行退火炉各方面的工作参数进行测量并记录；然后以3小时、6小时、12小时以及24小时为单位，对通过钢带退火需要加热的温度及产量需要的热量进行采集，建立一个可对照的数据库；最终，结合炉体的效能供给燃气的流量，并且严格控制空燃比，让燃气充分燃烧，提高燃气效率。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的镀锌线流量控制节能退火炉，在同样产品质量的前提下的能耗下降为现有退火炉的70％以下；即做拉伸强度为680MPa的半退火镀锌产品需要天然气能耗小于11m3/T；拉伸强度为380MPa的CQ级镀锌产品需要天然气能耗小于17m3/T。本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.镀锌线流量控制节能退火炉，其特征在于：它由炉体、管道系统、炉体温度控制系统三大部分组成：
a)所述的炉体由预热段、明火段、辐射加热段、辐射均热锻、快冷段、均衡段、热张室组成；
所述的辐射加热段由数个辐射换热烧嘴加热装置组成；所述的辐射换热烧嘴加热装置由天然气烧嘴辐射加热棒(11)、进气连接波纹管(12)、气气换热器(13)、吸能翅片(14)、进出气管道(15)组成；所述的天然气烧嘴辐射加热棒(11)与气气换热器(13)均插接在加热箱中构成U形结构，且天然气烧嘴辐射加热棒(11)的一侧通过进气连接波纹管(12)与气气换热器(13)连接，所述的气气换热器(13)的内侧设置有吸能翅片(14)，且气气换热器(13)的上端连接有进出气管道(15)；
所述的明火段排废气换热器由冷空气箱(21)、高温废气箱(22)、冷热交换箱(23)、进气口(24)、侧出气口(25)组成；所述的冷热交换箱(23)的左侧连接有冷空气箱(21)，冷热交换箱(23)的右端连接有高温废气箱(22)；且冷空气箱(21)与高温废气箱(22)为对称结构，且冷空气箱(21)与高温废气箱(22)的上端均设置有进气口(24)，冷空气箱(21)与高温废气箱(22)的端面侧壁设置有侧出气口(25)；
b)管道系统由燃气管道、助燃空气管道、废气管道、气气换热器、水汽换热器、鼓风机及排烟风机组成；
c)炉温控制系统由现场检测仪表、电气控制及人机界面组成，其中电气控制包含控制软件、PLC模块、变频器、调功器、低压电器。
2.根据权利要求1所述的镀锌线流量控制节能退火炉，其特征在于：它的节能方法：
a)保温层采用模块式保温棉，将个体设备作为一个单独的模块，对其表面进行模块化保温棉的包裹处理，减少单体设备的热损失，增强整个炉体的保温效果；
b)明火段排废增加废气换热器，充分利用明火段燃烧产生的高温废气，在废气换热器的配合下对助燃能空气进行预热；提升明火段助燃空气的温度；以便于和空气混合的燃油雾化性能更好，充分燃烧，提高经济性和动力性；
辐射段采用多级换热烧嘴，充分利用烧嘴燃烧后的废气提升辐射助燃空气的温度；这两种方法都将炉内燃气燃烧后释放的热量保留在炉内；
c)分段流量比例控制，通过钢带退火需要加热的温度及采集的即时小时产量计算出需要的热量，建立一个可对照的数据库；
结合炉体的效能供给燃气的流量，并且严格控制空燃比，让燃气充分燃烧，提高燃气效率。
3.根据权利要求1所述的镀锌线流量控制节能退火炉，其特征在于：所述的明火段加热炉左右两侧均设置有一对上下错位的加热烧嘴(31)，且加热烧嘴(31)的前端通过烧嘴砖(32)延伸到明火段加热炉内，且明火段加热炉的左右机上端内部设置有内热托板(33)；明火段加热炉底部设置有保温模块(34)。
4.根据权利要求2所述的镀锌线流量控制节能退火炉，其特征在于：所述的保温层使通过将高纯度的煤矸石或者氧化铝粉、硅石粉、锆英砂原料在工业电炉中高温熔融，形成流体，并采用高压气流喷吹或用甩丝机甩丝成纤维状，也就是平时讲的碎棉，通过集棉器集棉，形成纤维保温棉，最后将整体挤压成板。
5.根据权利要求2所述的镀锌线流量控制节能退火炉，其特征在于：所述的保温层的安装方法：首先根据模块化保温层的大小以及设备包裹面积，将固定螺栓焊接在设备表面，然后将模块化保温板套接在螺栓上通过垫片螺母进行固定；最后采用裁剪切割的方式对拼接缝隙、转角处进行粘黏密封。
6.根据权利要求2所述的镀锌线流量控制节能退火炉，其特征在于：所述的分段流量比例控制方法：首先在日常过程中进行退火炉各方面的工作参数进行测量并记录；然后以3小时、6小时、12小时以及24小时为单位，对通过钢带退火需要加热的温度及产量需要的热量进行采集，建立一个可对照的数据库；最终，结合炉体的效能供给燃气的流量，并且严格控制空燃比，让燃气充分燃烧，提高燃气效率。
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