高温还原热风冲天炉制造技术

一种高温还原热风冲天炉，包括炉膛，风箱，出铁水前炉，筒式换热器，炉体，针形管换热器，低温风管，带有热膨胀节的高温风管。本实用新型专利技术结构紧凑，热量的有效利用率高，节能，换热效率高。可广泛应用于铸造生产中铸铁熔炼过程中。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高温还原热风冲天炉，可广泛应用于铸造生产中铸铁熔炼过程中。
技术介绍
现有的冲天炉，一般为冷风冲天炉，从热量的有效利用率上看，用于炉料熔化和铁水过热的热量大约为热量总支出的25％～35％，炉气带走的热量，比用于获得铁水的热量还要多，通常为总热量支出的40％～55％；从化学潜热和物理潜热的组成上看，在炉气的总热量中，化学潜热约占80％～85％。因此，该种冲天炉，存在着热量的有效利用率低，能量浪费严重，燃烧不充分的缺点。而现有的同类热风冲天炉则存在着结构复杂，体积大，占地面积大，耗能大，投资大，价格高的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构紧凑、热量的有效利用率高、节能、换热效率高、的高温还原热风冲天炉。为了达到上述目的，本专利技术高温还原热风冲天炉，包括下方设置的炉膛，炉膛侧面安装的风箱，炉膛下侧面安装的出铁水前炉，炉膛正上方安装的筒式换热器，筒式换热器正上方安装的炉体，炉体正上方安装的针形管换热器，安装在筒式换热器出风口和针形管换热器进风口之间的低温风管，安装在针形管换热器出风口和风箱之间的带有热膨胀节的高温风管。本专利技术高温还原热风冲天炉的工作原理是从筒式换热器进风口进风，经筒式换热器换热后，由其出风口进入低温风管，再由低温风管进入针形管换热器，经针形管换热器进一步换热后，就进入高温风管，最后经风机将换热后的热风，再送入炉内，从而实现冷风预热。本专利技术高温还原热风冲天炉，采用二级换热器结构，整体布置合理，尤其针形管换热器换热面积大，但其体积却很小，结构紧凑。本专利技术高温还原热风冲天炉，通过充分利用废气中的热量，经二级换热器换热，将冷风由室温预热到400℃左右的高温，利用炉气热使CO充分燃烧，热量的有效利用率高，从而提高铁水温度，节省焦碳燃料，达到节能的目的。另一方面是供风阻力小，因为换热器的总截面积大于供风管道的截面积，完全可以配用高压离心式风机进行熔炼，在风机配套上比同类型的热风冲天炉节电20％以上，节能效果显著。本专利技术高温还原热风冲天炉，不仅充分利用了冲天炉熔炼过程中炉气中的显热，即物理热，而且还充分利用了炉气中的潜热，即化学热。本专利技术采用的筒式换热器和针形管换热器，通过二级换热，气体流动路径长，换热面积大，换热效率高。综上所述，本专利技术高温还原热风冲天炉，体积小，结构紧凑，热量的有效利用率高，节省燃料，实践证明节能效果显著，换热面积大，换热效率高，供风阻力小。以下结合附图及其实施例对本专利技术作更进一步的说明。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1中的筒式换热器结构示意图；图3是图2中的俯视图；图4是图1中的针形管换热器结构示意图；图5是图4中的俯视图；图6是针形管换热器中的针形管放大结构示意图。具体实施方式在图1中，本专利技术高温还原热风冲天炉，包括下方设置的炉膛1，炉膛1侧面安装的风箱2，炉膛1下侧面安装的出铁水前炉3，炉膛1正上方安装的筒式换热器4，筒式换热器4正上方安装的炉体5，炉体5正上方安装的针形管换热器6，安装在筒式换热器4出风口和针形管换热器6进风口之间的低温风管7，安装在针形管换热器6出风口和风箱2之间的带有热膨胀节的高温风管8。在图2～图3中，本专利技术高温还原热风冲天炉，所说的筒式换热器4，包括上法兰4-1，下法兰4-2，内筒4-3，外筒4-4，内散热片4-5，外散热片4-6，下导流法兰4-7，上导流法兰4-8。本专利技术高温还原热风冲天炉，所说的筒式换热器4，其作用是冷风由下部进风口a进入筒式换热器的下部，经绕圆周一圈预热后，由下导流法兰进入中部，再绕圆周一圈后，经上导流法兰进入上部，由上部出风口b导出。由于气体流动路径长，换热面积大，换热效率高。本专利技术高温还原热风冲天炉，所说的筒式换热器4，其中的内散热片13，采用了简化画法，未示意出来，仅示意出外散热片。在图4～图6中，本专利技术高温还原热风冲天炉，所说的针形管换热器6，包括外壳6-1，位于外壳6-1内的针形管换热管组6-2，与针形管换热管组6-2两端相连并安装在外壳6-1上的进风箱6-3和出风箱6-4。本专利技术高温还原热风冲天炉，所说的针形管换热器6，其工作原理是由筒式换热器4的出风口b导出的低温风在150℃左右，由低温风管7导入针形管换热器6的进风口，经针形管换热管组进行第二次升温，最终将空气预热到约400℃后，将热风再送入炉内，提高炉内温度，实现了废气的再利用，节省能源显著，从而提高经济效益。本专利技术高温还原热风冲天炉，强化换热表面的对流传热，有效提高传热系数。特殊焊接工艺制作的针形管，其单位长度的传热面积是相同规格的普通光管的七倍左右。另外，在热源介质横向冲刷钢针的同时，在钢针的圆柱背面形成对称的稳态旋流和回流区，热边界不断的被破坏和再重新形成，从而使整个换热面边界层减薄，这样就减少了热阻而大大提高了换热系数，而且强烈的旋流和回流使针形管表面具有较强的防灰防垢和较高的自除灰能力。本专利技术高温还原热风冲天炉，针形管本体由高频电炉加热后弯制而成，使用寿命长，同时针形管本体上的针由专用的点弧熔化焊设备焊接而成，焊缝不含气隙，导热性能好，换热效率高。本专利技术高温还原热风冲天炉，所说的针形管换热器，当受热时，会产生热应力，因此，每根针形换热管都设置一定的圆弧，以消除热应力、解决热膨胀问题。本专利技术高温还原热风冲天炉，与普通冲天炉两个不同的地方有效高度比一般冲天炉要矮，约矮800～1200mm，以保证产生一定量的CO；第二，加料口开口尺寸合理，一般开口截面积为炉膛截面积的1/3～1/2，以保证进入适量的空气，来保证CO的燃烧，产生火焰来加热换热室中的换热管。权利要求1.一种高温还原热风冲天炉，其特征在于，包括下方设置的炉膛，炉膛侧面安装的风箱，炉膛下侧面安装的出铁水前炉，炉膛正上方安装的筒式换热器，筒式换热器正上方安装的炉体，炉体正上方安装的针形管换热器，安装在筒式换热器出风口和针形管换热器进风口之间的低温风管，安装在针形管换热器出风口和风箱之间的带有热膨胀节的高温风管。2.根据权利要求1所述的高温还原热风冲天炉，其特征在于，所说的筒式换热器，包括上法兰，下法兰，内筒，外筒，内散热片，外散热片，下导流法兰，上导流法兰。3.根据权利要求1所述的高温还原热风冲天炉，其特征在于，所说的针形管换热器，包括外壳，位于外壳内的针形管换热管组，与针形管换热管组两端相连并安装在外壳上的进风箱和出风箱。专利摘要一种高温还原热风冲天炉，包括炉膛，风箱，出铁水前炉，筒式换热器，炉体，针形管换热器，低温风管，带有热膨胀节的高温风管。本技术结构紧凑，热量的有效利用率高，节能，换热效率高。可广泛应用于铸造生产中铸铁熔炼过程中。文档编号F27B1/00GK2677839SQ20042000133公开日2005年2月9日 申请日期2004年1月3日 优先权日2004年1月3日专利技术者段金挺 申请人:段金挺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温还原热风冲天炉，其特征在于，包括下方设置的炉膛，炉膛侧面安装的风箱，炉膛下侧面安装的出铁水前炉，炉膛正上方安装的筒式换热器，筒式换热器正上方安装的炉体，炉体正上方安装的针形管换热器，安装在筒式换热器出风口和针形管换热器进风口之间的低温风管，安装在针形管换热器出风口和风箱之间的带有热膨胀节的高温风管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：段金挺，
申请(专利权)人：段金挺，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]