各類烘烤器簡介
各類烘烤器簡介
1.鋼包鐵包烘烤器
鋼包在新砌后和盛裝鋼水前一般都需要烘烤。鋼包烘烤器就是烘烤鋼包的必備設備。鋼包新砌后需要根據(jù)耐材特性緩慢烘干,以保證鋼包的使用壽命。在盛裝鋼水前需要大火烘烤到較高溫度,以減小鋼水和包壁溫差。包壁溫度高可以避免鋼水粘結(jié)在包壁上,也使鋼水質(zhì)量能夠得到保證。
鋼包烘烤器中轉(zhuǎn)過程中補熱、全新包的干燥預熱以及大修包、小修包的干燥預熱對烘烤器工藝要求不同。中轉(zhuǎn)補熱要求烘烤速度快,烘烤溫度高。新包與修砌包在低溫階段要求按耐材特性緩慢烘烤,高溫階段要快速升溫后上線。
目前各大鋼廠常用的鋼包烘烤器主要有:直燃式烘烤器、自預熱式烘烤器和蓄熱式烘烤器。各種烘烤器各具其優(yōu)缺點。
1.1.直燃式
直燃式烘烤器采用傳統(tǒng)的烘烤方式,空氣和燃氣經(jīng)過充分預混后,在鋼包內(nèi)激烈燃燒,燃燒后的煙氣經(jīng)包口直接排出。
早期鋼廠對于烘烤器并不十分重視,烘烤設備比較簡陋,甚至有直接通入一根煤氣管燃燒烘烤的現(xiàn)象。
后來為了提高燃燒效率,改進為自吸式燒嘴。自吸式燒嘴無風機,利用煤氣本身動能引射大氣中的空氣。因為煤氣量與引射空氣量并不是線性關系,空燃比并不穩(wěn)定,在大流量時有燃燒不完全的情況。
我公司直燃式烘烤器采用產(chǎn)品LGB烘烤器。LGB燃燒器采用了設計獨特的環(huán)形扁縫式燃氣射流方式,在每一層環(huán)形燃氣射流的兩側(cè)則均為環(huán)形的空氣射流。因而,在燃燒器的出口處燃氣和空氣能迅速產(chǎn)生強烈而均勻的摻混,造成特別適合燃燒的燃氣——空氣混合氣流。由于燃氣與空氣的摻混迅速劇烈,LGB系列燃燒器能得到比普通燃氣燃燒器更高的火焰溫度。
烘烤器采用獨立鼓風機配風,使燃燒更加穩(wěn)定。
1.1.1.直燃式烘烤器優(yōu)點
我公司直燃式烘烤器具有以下特點:
?結(jié)構(gòu)緊湊簡單,操作與維護方便;
?鼓風機獨立配風,可以使用較低的空氣過剩系數(shù);
?空氣煤氣摻混劇烈,燃燒充分,火焰溫度較高;
?火焰剛度好,長度可直達包底;
?能力和調(diào)節(jié)范圍都可以很大,對燃氣和空氣的壓力變化有很強的適應性。
1.1.2.直燃式烘烤器不足
1)排煙損失大,烘烤效率低:因為煙氣直排,沒有余熱回收,熱量浪費很大。在高溫狀態(tài),排煙損失幾乎占所有損失的80%。
2)燃燒介質(zhì)無預熱,低熱值煤氣烘烤溫度低:因為燃燒介質(zhì)沒有預熱,燃燒溫度與燃料熱值直接相關。如使用焦爐煤氣(熱值約4000kCal/m3)烘烤,鋼包烘烤溫度可達1200℃;如使用高爐煤氣(熱值約750kCal/m3)烘烤,鋼包烘烤溫度只能在800℃左右。
1.2.自預熱式
自預熱式烘烤器是一種自帶金屬式換熱器的直燃烘烤器。煙氣由配燃空氣引射,經(jīng)過換熱器加熱空氣和燃氣后排放。
1.2.1.直燃式烘烤器優(yōu)點
?自預熱式烘烤器換熱器與燃燒器一體,結(jié)構(gòu)緊湊簡單;
?可以回收部分煙氣余熱。
1.2.2.直燃式烘烤器不足
因但受空間限制,換熱器不能做到足夠大,且引射的煙氣量有限,多數(shù)煙氣仍然通過包口直排,所以只有少量的煙氣余熱被部分回收。燃燒氣體的預熱溫度通常都在300℃以下,節(jié)能效果不是很明顯。對鋼包烘烤溫度的影響也不明顯。
1.2.3.設備改進
鑒于換熱器與燃燒器一體的烘烤方式換熱面積小、預熱溫度低、節(jié)能效果不明顯。我公司預熱式烘烤器采用獨立的金屬換熱器預熱,能更多回收余熱,提高烘烤效率。
這種烘烤器特點:
?較一體式換熱器有更大換熱面積,更多回收余熱;
?空氣、煤氣可以各用一臺換熱器,達到雙預熱效果;
?投資小,性價比高;
?節(jié)能率可達10%。
1.3.蓄熱式
蓄熱式燃燒技術使用成對的蓄熱體交替切換工作于吸熱和放熱狀態(tài)來回收煙氣中的余熱(圖3)。在圖3中,左圖的工作狀態(tài)是左側(cè)蓄熱體放熱,加熱流經(jīng)左側(cè)蓄熱體的氣體;右側(cè)蓄熱體吸熱,回收流經(jīng)右側(cè)蓄熱體的煙氣中的顯熱。右圖是整個系統(tǒng)換向后的工作狀態(tài)。這時,右側(cè)的蓄熱體工作在放熱狀態(tài),加熱流經(jīng)它的氣體;左側(cè)蓄熱體工作在吸熱狀態(tài),吸收煙氣中的顯熱。通過不斷地切換工作狀態(tài),左右兩側(cè)的蓄熱體可以把煙氣中的顯熱傳遞給空氣或燃氣,降低排煙熱損失,提高熱利用率。
蓄熱式烘烤器采用引風機強制排煙,煙氣經(jīng)蓄熱體后排放,煙氣余熱被大部回收,即使在高溫狀態(tài)時排煙溫度可在150℃以下。
空氣和燃氣預熱溫度很高,能大幅提高鋼包烘烤溫度。使用高爐煤氣(熱值約750kCal/m3)雙蓄熱式烘烤器,鋼包烘烤溫度可達1000℃以上。
1.3.1.蓄熱式烘烤器優(yōu)點
?可大量回收煙氣余熱;
?空氣、煤氣均可預熱到很高溫度,大大提高低熱值煤氣的燃燒溫度;
?節(jié)能率高,是目前效的燃燒技術。
1.3.2.直燃式烘烤器不足
?低溫段燃燒不理想;
?低溫段節(jié)能率不高;
?調(diào)節(jié)比較小。
1.4.復合式
使用單一模式的燃燒器難以兼顧高溫階段和低溫階段高效燃燒,難以兼顧烘烤溫度與調(diào)節(jié)比。不能滿足鋼包烘烤器各階段工藝要求。而且低熱值煤氣采用普通燃燒不能滿足鋼包烘烤溫度的要求。
因直燃式烘烤器在低溫階段具有燃燒穩(wěn)定、調(diào)節(jié)比大等優(yōu)點,蓄熱式烘烤器在高溫階段具有節(jié)能、烘烤溫度高等優(yōu)勢,故力通推出直燃蓄熱的組合方式。在低溫階段,使用直燃烘烤器,在高溫后,轉(zhuǎn)用蓄熱式烘烤器。組合式烘烤器同時兼具直燃和蓄熱的優(yōu)點,而同時避免了各自缺陷。
新包與修砌包在低溫階段要求烘烤緩慢,所需燃料量也很小,小流量僅占額定流量8%。高溫升溫階段,所需燃料量較大。直燃烘烤器能力與蓄熱烘烤的能力按照一定比例匹配,可滿足低溫階段的小流量調(diào)節(jié)要求。升至高溫后,改用蓄熱式烘烤,能滿足快速升溫的能力需求。兩種燃燒方式能力相互匹配補充,滿足大范圍燃燒調(diào)節(jié)的需求。
1.4.1.復合式烘烤器的優(yōu)點
?綜合了直燃式與蓄熱式烘烤的優(yōu)點,確保高低溫狀態(tài)下都能燃燒。
?擴展了調(diào)節(jié)范圍,保證各烘烤段火焰長度和剛性,適應各種鋼包鐵包烘烤工藝。
?可提高烘烤溫度。
?可精確控制空燃比,能使煤氣燃燒,減少燃料浪費。
?采用了自動溫升曲線烘烤控制系統(tǒng),使得流量供給更加合理。
?具有溫度保護功能,當鋼包到達設定溫度時,烘烤器自動進入高溫保溫狀態(tài),節(jié)約能源同時保護設備。
?實現(xiàn)了一鍵式烘烤,操作簡便。
?具有各種安全連鎖功能,可實現(xiàn)無人值守。
?可實現(xiàn)主控室對烘烤狀態(tài)集中監(jiān)控。
?可實現(xiàn)大幅度節(jié)能,節(jié)能率30~60%。
2.精煉爐烘烤器
2.1.AOD爐烘烤
精煉爐烘烤比鋼包烘烤要求更高,所用燃料也均為高熱值燃氣。
我公司在太鋼AOD爐烘烤器中,率先使用了天然氣純氧燃燒技術?;鹧鏈囟雀?,烘烤效率高,輻射熱量可直達爐底。
福欣AOD爐烘烤器則使用天然氣配空氣燃燒的方式。我公司選用了高壓風機配燃。燒嘴獨特的多層燃燒結(jié)構(gòu),使天然氣與空氣充分混合。燃燒率高,烘烤效果也很好。
1.4.2.AOD立式烘烤
每套AOD立式烘烤器可以烘烤兩個工位。采用液壓馬達和液壓缸雙驅(qū)動,設備可以旋轉(zhuǎn),也可以翻轉(zhuǎn)。
1.4.3.AOD臥式烘烤
AOD立式烘烤器為爐前在線烘烤。AOD爐使用后,翻轉(zhuǎn)90°。行走小車驅(qū)動臥式烘烤設備至爐前,點火烘烤,補燃保溫。
小車行走距離約10m。
2.2.RH真空罐烘烤
RH真空罐罐口小,罐身長,火焰無法直達罐底。常規(guī)烘烤上下溫差較大。
1.4.4.RH待機位烘烤
待機位烘烤器主要用于修補過的RH爐干燥以及RH上線前預熱。對于前者要求烘烤速度緩慢,后者則要求預熱溫度較高。
我公司RH烘烤設備對爐口密封嚴密,減少爐口煙氣溢散,使熱煙氣由底部浸漬管排出。確保底部烘烤溫度,減少上下溫差。
1.4.5.RH工作位烘烤
待機位烘烤器主要用于使用前快速升溫。通常烘烤方式是鏈條驅(qū)動氧槍垂直運動,逐層加熱。
這種烘烤方式成本高、氧槍壽命低。
我公司新推出底部加熱法。即在兩個浸漬管下各布置一燃燒器,自下而上烘烤。頂部加保溫蓋,且預留排煙孔。這樣烘烤的結(jié)果是下部溫度高,上部溫度低。因RH爐在工作中只有下部與鋼水接觸,故而這種烘烤方式更符合工藝要求。
1.4.6.RH附件位烘烤
除了RH爐本體,我公司也生產(chǎn)RH附屬設備的烘烤器。如浸漬管烘烤器、熱彎管烘烤器等。