周紅梅

（揚州宏誠冶金設(shè)備有限公司，江蘇 揚州 225200）

中間罐烘烤工藝是使燃氣及空氣在中間罐內(nèi)混合燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量將經(jīng)過自然干燥的中間罐內(nèi)襯的耐材從室溫加熱干燥至表面達到700℃，去除內(nèi)襯耐材中的水分并產(chǎn)生一定的燒結(jié)效果。除了具備中間罐干燥功能外，其燃燒產(chǎn)生的熱量能在2小時內(nèi)將經(jīng)過干燥的中間罐內(nèi)襯的耐材從室溫烘烤達到約1000℃以上，以使耐材進一步燒結(jié)并減少開澆時鋼水在中間罐內(nèi)的溫度損失。多燒嘴節(jié)能蓄熱烘烤器是采用蓄熱式高溫燃燒技術(shù)，回收高溫煙氣對助燃空氣進行蓄熱，提供熱效率。

1 中間罐多燒嘴節(jié)能蓄熱烘烤相關(guān)的設(shè)計參數(shù)

1.中間罐容量 4.2m3

2. 機型： 4流弧形小方坯連鑄機

3. 鑄流間距： 1250mm

4.燃料介質(zhì) 轉(zhuǎn)爐煤氣（長明火即防熄滅火種用天然氣）

5.燃料熱值 ～6300KJ/Nm3

6.燃料工況壓力 6-8KPa

7.氮氣壓力 0.8～1.6Mpa

8.壓縮空氣壓力 0.4～0.6Mpa

9.烘烤時間 干燥：8h 烘烤：2h

2 多燒嘴節(jié)能蓄熱烘烤的主要功能要求

1.中間罐干燥時，燃燒產(chǎn)生的熱量能在8小時內(nèi)將經(jīng)過自然風(fēng)干的中間罐內(nèi)襯的耐材從室溫加熱至表面達到700℃。

2.中間罐烘烤時，燃燒產(chǎn)生的熱量能在2小時內(nèi)將經(jīng)過干燥后的中間罐內(nèi)襯的耐材從表面100℃加熱至表面達到約1000℃以上。

3.采用蓄熱式高溫燃燒技術(shù)，回收高溫煙氣對助燃空氣進行蓄熱；

4.具有曲線設(shè)定功能，按干燥和烘烤工藝的要求不同，設(shè)定不同烘烤模式曲線。

5.煤氣管路點火前后氮氣吹掃，具有自動點火功能。

6.具有電網(wǎng)掉電、燃氣壓力大范圍波動（高或低于規(guī)定值時）、空氣和壓縮空氣壓力低、煙溫超溫、故障和誤操作等意外情況，自動聲光報警，并根據(jù)需要快速切斷煤氣、自動熄火等保護功能。

7.采用SIEMENS PLC控(S7-300系統(tǒng))制系統(tǒng)，控制界面采用SIEMENS HIM，WINCC控制畫面，實現(xiàn)鋼包溫度的自動控制、調(diào)節(jié)，并要求安全、先進、實用、可靠,數(shù)據(jù)、曲線記錄歸檔保存。

3 多燒嘴節(jié)能蓄熱烘烤器的主要技術(shù)參數(shù)

1.烘烤器類型： 立式多燒嘴節(jié)能蓄熱式

2.燃氣耗量 500-800NM3/h

3.蓄熱溫度 ≥ 900℃

4.烘烤溫度 ≥ 1000℃

5.升溫速度 100℃/min可調(diào)

6.排煙溫度 ≤ 150℃

7.包蓋擺動速度 85度/30s

8.燒嘴火焰長度 大于2m

9.包內(nèi)壁上部與底部溫度差 不超過50℃

4 多燒嘴節(jié)能蓄熱烘烤器的設(shè)計組成

4.1 結(jié)構(gòu)形式

采用立式卷揚傾動結(jié)構(gòu)，帶動旋轉(zhuǎn)臂、旋轉(zhuǎn)主軸完成旋轉(zhuǎn)大臂傾動，上下擺角85°，在烘烤器的旋轉(zhuǎn)大臂上，設(shè)計2個并聯(lián)的氣體換向閥和蓄熱體，由吸煙管，引風(fēng)機，4個中包燒嘴和相關(guān)的控制系統(tǒng)組成。當兩個氣體換向閥向一側(cè)打開時，中間罐的煙氣通過引風(fēng)機引入一側(cè)的蓄熱體進行蓄熱。助燃空氣通過另一側(cè)已經(jīng)蓄熱完畢的蓄熱體，形成高溫助燃空氣流入燒嘴主管。當兩個換向閥向另一側(cè)打開時，中間罐內(nèi)的煙氣通過引風(fēng)機引入另一側(cè)的蓄熱體進行蓄熱。助燃空氣通過剛剛已經(jīng)蓄熱完畢的蓄熱體，形成高溫助燃空氣流入燒嘴主管。這樣就完成一個換熱燃燒周期。如此循環(huán)往復(fù)，實現(xiàn)提高助燃空氣的溫度和節(jié)約能源的目的。

4.2 組成

中間罐多燒嘴節(jié)能蓄熱烘烤器主要包括機架、傾動機構(gòu)、蓄熱系統(tǒng)、多個燒嘴、燃氣系統(tǒng)、助燃空氣系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等組成。

（1）機架：由槽鋼、型鋼、角鐵組焊成的梯形支撐架，底座與地面地腳螺釘固定。側(cè)架井字固焊，是整個烘烤器傾動支撐。

（2）傾動機構(gòu)：由卷揚機、定滑輪、動滑輪、旋轉(zhuǎn)主軸、旋轉(zhuǎn)臂、旋轉(zhuǎn)大臂組成。3.2T卷揚機固定在機架下底座橫梁上，定滑輪組緊挨著機架底板與地面通過地腳螺釘固定，動滑輪組安裝在旋轉(zhuǎn)臂最上端。旋轉(zhuǎn)主軸是一根空心軸，中間用盲板隔開，一端進空氣，一端進燃氣，通過傾動機構(gòu)的動力旋轉(zhuǎn)，是助燃空氣與燃氣的進氣通道。兩端配有滑動軸承，軸承座固定在機架頂部兩端頂板上。旋轉(zhuǎn)主軸下端附近設(shè)有行程開關(guān)與機械限位，保證傾翻擺角85°動作的安全可靠。旋轉(zhuǎn)臂的另一端套焊在主軸中間盲板位置附近。旋轉(zhuǎn)大臂由兩根型梁組成，是設(shè)備的主要承載支撐，也是燃氣與助燃空氣的主通道。一端分別與旋轉(zhuǎn)主軸兩端側(cè)焊接，與旋轉(zhuǎn)主軸兩端的燃氣與助燃空氣相通。

（3）蓄熱系統(tǒng)：由兩個并聯(lián)的蓄熱體、兩個氣體換向閥、轉(zhuǎn)動氣缸、引風(fēng)機等組成。蓄熱體為箱型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部周邊耐火泥隔熱，中心整體疊放方形陶瓷蓄熱體。氣缸運行轉(zhuǎn)動，帶動連桿打開一側(cè)的氣體換向閥，引風(fēng)機將中間罐的高溫廢煙氣吸入到該側(cè)的蓄熱體蓄熱。氣缸運行轉(zhuǎn)動復(fù)位，帶動連桿打開另一側(cè)的氣體換向閥，引風(fēng)機將中間罐的廢煙氣吸入到該側(cè)的蓄熱體蓄熱。助燃空氣通過已經(jīng)蓄熱完畢的蓄熱體，形成高溫助燃空氣流入燒嘴主管。兩側(cè)交替運行，形成一個蓄熱循環(huán)。

（4）多個燒嘴：烘烤器燒嘴布置呈傘枝狀結(jié)構(gòu)，由4個燒嘴組成，布置在前端的3個燒嘴為前置燒嘴，后面一個是后置燒嘴，每個燒嘴邊緣都設(shè)有一個自動點火嘴，用來自動點燃長明火，再由長明火點燃燒嘴。每個燒嘴口都設(shè)有能夠耐溫1300℃的隔熱含鋯棉蓋帽，在每個燒嘴下方還設(shè)有整塊耐高溫隔熱板，阻擋中間罐內(nèi)的高溫煙氣的上竄，保證旋轉(zhuǎn)大臂上方的各種元器件的運行。其中后置燒嘴邊緣還設(shè)有溫度檢測系統(tǒng)，用來檢測中間罐內(nèi)的溫度和信號，還設(shè)有火焰檢測系統(tǒng)，用來檢測罐內(nèi)熄火時報警。

（5）燃氣系統(tǒng)：燃氣進氣端裝有總閥、膜盒壓力表、氣動快速切斷閥、壓力控制器、流量調(diào)節(jié)閥、孔板流量計等儀表。用來控制調(diào)節(jié)燃氣壓力、流量，檢測現(xiàn)場燃氣耗量。燃氣主管上口設(shè)有氮氣吹掃裝置，下口設(shè)有煤氣排水裝置。

（6）助燃空氣系統(tǒng)：由離心式風(fēng)機，橡膠柔性減震接頭、手動蝶閥，電動調(diào)節(jié)閥、管路組成。離心式風(fēng)機提供助燃空氣源，通過電動調(diào)節(jié)閥來控制風(fēng)量出氣大小。

（7）安全保護系統(tǒng)：有多種安全保護措施，設(shè)有行程開關(guān)與機械限位，保證傾翻安全；設(shè)有氮氣吹掃裝置，保證燃氣管路里余氣的傷害；設(shè)有煤氣排水裝置，保證燃氣的正常燃燒；設(shè)有火焰檢測系統(tǒng)，用來防止罐內(nèi)熄火；設(shè)有煤氣泄漏報警系統(tǒng)，防止煤氣泄漏引起的意外。

（8）自動控制系統(tǒng)：通過儀表、電氣、動力控制、PLC控制實現(xiàn)整個設(shè)備的自動烘烤控制。根據(jù)中間罐干燥或烘烤的不同工藝要求，設(shè)置不同烘烤曲線工藝，通過各現(xiàn)場儀表信號、執(zhí)行元器件，調(diào)節(jié)助燃空氣、燃氣的閥門開度大小，控制流量，實現(xiàn)火焰、保溫自動烘烤過程。

5 總結(jié)

多燒嘴節(jié)能蓄熱烘烤器在冶金設(shè)備中，屬于自動化程度較高的機電一體化設(shè)備，隨著科技的發(fā)展與冶煉技術(shù)的不斷提升，結(jié)構(gòu)與功能在不斷的改進中，我們也在不斷的學(xué)習(xí)與引進國際先進技術(shù)，為該領(lǐng)域的創(chuàng)新而努力。