【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及带钢连续热处理，具体涉及一种喷射直火预热系统。
技术介绍
1、连续退火因生产效率高，带钢表面质量好等优点已经大量取代了罩式退火。连续退火用的主要设备是连续退火炉。在连续退火炉中，立式退火炉是大型连退机组或者热镀锌机组的首选退火炉型式。通常立式退火炉包括预热段、加热段、均热段、缓冷段、快冷段等部分。当加热段使用直火加热段时，直火燃烧的废气温度可达1000℃以上。为了将直火燃烧废气的热量用到带钢上，通常把直火燃烧的废气用废气风机引流到预热段(对应设备叫预热炉)，在预热段，带钢向上运行，直火燃烧废气向下运行，运行过程中直火燃烧废气与带钢接触，预热带钢。预热带钢后的废气，经管道排到炉外，进行二次利用(通常使用余热锅炉回收热量)后排放。此技术存在如下不足：
2、1)预热带钢后的直火燃烧废气排放温度仍然比较高，通常会超过800℃，有时会超过850℃，超过850℃时通常需要掺入冷风将废气排放温度控制在850℃及以下才能进行二次离线利用。废气温度越高，意味着热能损失越多。可以看出，这种方法，热能一次在线利用率低，而且二次离线利用产生的蒸汽或热水在本机组往往不能全部消耗掉，因此将带来该区域能源平衡的困难。
3、2)由于直火燃烧废气直接接触带钢而且接触时间较长，另外在预热段需将直火燃烧废气中的过量燃气进行二次燃烧，二次燃烧火焰往往是氧化性火焰，这必然限制带钢预热温度的提高，否则，容易在带钢表面形成过厚的氧化层，引起表面质量问题，通常带钢的预热温度只能预热到250℃左右，预热效果较差。
4、3)在这种
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于设计一种喷射直火预热系统，可以将带钢温度快速预热到至少350℃以上，并配合直火加热炉可将带钢温度快速加热到750℃以上；同时，直火燃烧废气余热得到充分利用，且，可以避免直火燃烧废气在预热炉内长时间直接接触带钢，从而避免带钢表面生成过厚的氧化层。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种喷射直火预热系统，其包括：直火炉、预热炉；其中，
4、所述直火炉包括：
5、炉壳，其上下端分别设置炉顶辊室、炉底辊室；炉顶辊室、炉底辊室内分别设置转向辊；炉壳内沿高度方向设置若干直火加热区，直火加热区内设置若干直火烧嘴；炉壳上部侧壁设至少两个通孔，且左右对称设置；
6、所述预热炉包括：
7、炉体，其上部侧壁设至少两个连接孔，且左右对称设置，并分别通过连通管连接所述直火炉炉壳上部的通孔；炉体顶端设与所述直火炉炉顶辊室对应、供带钢穿过的炉喉；炉体底部设带钢入口及相应的密封装置和转向辊；炉体内上部设一穿带孔的上隔板，形成直火废气上集气室；直火废气上集气室下方设直火燃烧废气二次燃烧室，直火燃烧废气二次燃烧室内设至少一只明火烧嘴；炉体内下部设一带穿带孔的下隔板，形成直火废气下集气室，并通过一废气排出管道连接一废气风机；
8、若干换热与喷气风箱单元，沿炉体高度方向设置于所述炉体内直火燃烧废气二次燃烧室下方的两侧，中间形成供带钢穿过的穿带通道，即预热通道；每个换热与喷气风箱单元包括，
9、风箱体，其内竖直设置若干热交换管，风箱体相对所述穿带通道的一侧面设置若干喷嘴；上下设置的风箱体之间设置与热交换管连通的废气二次混合室；风箱体内通入氮氢保护气体；
10、循环风机，其进口管道的端口设置于所述穿带通道内，其出口管道的端口位于风箱体内；
11、若干可供带钢穿过的密封装置，分别设置于所述穿带通道的上下端口处及上、下隔板的穿带孔处。
12、优选的，所述直火燃烧废气二次燃烧室内还设置燃烧废气测温计，用于测量二次燃烧之后即将进入换热与喷气风箱单元的燃烧废气的实际温度。当测温计检测到换热与喷气风箱单元顶部的废气温度过高时，可以通过调节明火烧嘴的助燃空气量来降低废气温度(明火烧嘴自带长明火点火烧嘴，而且点火烧嘴的空气量不参与调节，从而能够维持点火烧嘴的稳定，并确保废气中剩余燃气能够二次燃烧)，这样就保证了换热与喷气风箱单元特别是其循环风机的使用寿命。
13、优选的，所述密封装置为氮气密封结构，采用氮气密封室，其上设有氮气注入管道。
14、优选的，所述废气排出管道连接至余热锅炉及烟囱。
15、优选的，所述废气排出管道上设置控制阀，用于废气炉压的快速调节，更好地保持炉压稳定。
16、在本专利技术所述预热系统中：
17、所述预热设置换热与喷气风箱单元及直火燃烧废气二次燃烧室，所述换热与喷气风箱单元采用热交换管道(热交换器不是布置在炉外)，将直火燃烧废气二次燃烧室再次燃烧的燃烧废气加热风箱体内循环利用的氮氢保护气体，在循环风机的作用下加热后的氮氢保护气体高速喷射到带钢上下表面强制对流换热，实现快速高效预热带钢。
18、在直火燃烧废气二次燃烧室内还设置明火烧嘴，用于直火燃烧废气中未充分燃烧的燃气在直火燃烧废气二次燃烧室内进行富氧二次燃烧，且燃烧的火焰不会接触到带钢。
19、上下设置的风箱体之间设置与热交换管连通的废气二次混合室，在该废气二次混合室对废气温度进行均匀化处理，然后再进入下行的风箱体。
20、所述密封装置为氮气密封结构，设有氮气密封室，氮气密封室内都设有氮气注入管道口，通过向氮气密封室内内通入密封氮气，维持相对高压，避免大量直火燃烧废气进入炉内换热与喷气风箱单元内部的穿带通道，从而可以避免直火燃烧废气过量氧化带钢表面。
21、所述预热炉的带钢入口处设密封装置，其内部也设置气体注入口，喷吹少量密封氮气或空气，其作用是避免直火燃烧废气溢出至炉外。
22、生产过程中，直火炉直火燃烧产生的高温燃烧废气通过连通管进入预热炉，预热炉内设有多个依次上下排列的换热与喷气风箱单元，该换热与喷气风箱单元的热交换管道(高温燃烧废气走管程，保护气体走壳程)对风箱体内的氮氢混合气体加热，通过正对带钢两侧的高速喷嘴向带钢两面喷吹高温氮氢混合气体，快速加热带钢，喷出的高温氮氢混合气体与低温带钢进行热交换，混合气体降低温度之后从布置在靠近带钢两侧边的循环风机抽回到炉内热交换器与其内部的走管程的燃烧废气再次进行热交换，再次提升氮氢混合气体的温度，而后从该喷气风箱单元内部再喷向带钢两面，如此循环往复。
23、与传统直火加热预热炉的结构相比，本专利技术的优点和有益效果在于：
24、1.本专利技术在预热炉内增设了换热与喷气风箱单元，利用加热的氮氢保护气体高速喷射到带钢上下表面强制对流换热，实现快速高效预热带钢，此方法与传统的预热方法相比，炉壳及保护气体通道的热量损失显著减少，燃烧直火废气余热利用更充分、加热效率更高、加热速率更快。利用直火废气对喷气风箱内气体加热并通过喷嘴对带钢带了喷气预热，相较现有技术，进一步提高了预热效率，且直火废气热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种喷射直火预热系统，其特征在于，包括：直火炉、预热炉；其中，
2.如权利要求1所述的喷射直火预热系统，其特征在于，所述直火燃烧废气二次燃烧室内还设置燃烧废气测温计。
3.如权利要求1所述的喷射直火预热系统，其特征在于，所述密封装置为氮气密封结构，采用氮气密封室，其上设有氮气注入管道。
4.如权利要求1所述的喷射直火预热系统，其特征在于，所述废气排出管道连接至余热锅炉及烟囱。
5.如权利要求1或4所述的喷射直火预热系统，其特征在于，所述废气排出管道上设置控制阀。
【技术特征摘要】
1.一种喷射直火预热系统，其特征在于，包括：直火炉、预热炉；其中，
2.如权利要求1所述的喷射直火预热系统，其特征在于，所述直火燃烧废气二次燃烧室内还设置燃烧废气测温计。
3.如权利要求1所述的喷射直火预热系统，其特征在于，所述密封装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：张理扬，李俊，王骏飞，万照堂，王彦辉，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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