一种有效降低能耗的炉卷轧机卷取炉的制作方法

本实用新型属于冶金设备技术领域，具体涉及一种有效降低能耗的炉卷轧机卷取炉。

背景技术：

炉卷轧机生产线上的卷取炉一般布置在紧邻轧机的入口或出口位置，是用于对轧制过程中的轧件因厚度逐渐轧薄、长度增长导致温差过大而进行温度补偿和提供临时存放空间的重要设备。因此，卷取炉由具备使用煤气（或天然气）等其它能源介质产生热能的燃控系统和能够卷取/释放（根据参数设定值进行正反转）带钢轧件的卷取系统两大部分组成。对大部分炉卷轧机的卷取炉而言，其燃控系统是使用常温下的空气与煤气按一定空燃比混合后在卷取炉内进行燃烧放热，尾气从烟道排出到车间厂房外。

在加热炉常规设备中，对空气或煤气进行燃烧前预热的热交换器（或预热器）并不少见。但对生产线相对较短、设备布置紧凑的炉卷轧机所配套的卷取炉而言，因其是悬架于紧邻轧机入口或出口的辊道上方，各种设备集中而且空间狭窄，一般情况下很难设计预热器对空气进行预热。但是，由于卷取炉是炉卷轧机生产线对轧制中的轧件进行温度补偿和提供临时存放空间的重要设备，使用未预热的空气与煤气混合后燃烧的能耗相对较高。

因此实现在现有的卷取炉燃烧尾气管道内布置空气预热器而不占用其它空间是个大难题，同时设置在空气预热器内部的热交换管必须设计合理、结构可靠，确保足够的热交换面积，在此情况下设计一种降低能耗、不占用其他空间、工作稳定可靠的具有空气预热功能的炉卷轧机卷取炉。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种有效降低能耗的炉卷轧机卷取炉。

本实用新型的目的是这样实现的，包括一种有效降低能耗的炉卷轧机卷取炉，所述炉卷轧机卷取炉包括燃控系统和卷取系统，其特征在于所述燃控系统包括燃烧装置、空气管道、燃气管道和烟道，所述烟道包括竖烟道和横烟道，所述竖烟道与横烟道相连，竖烟道的顶部设置有烟气出口风箱；烟气出口风箱的下方设置有空气预热装置，所述空气预热装置安装在竖烟道内；所述的空气预热装置由第一支撑架和第二支撑架固定，第一支撑架包括设置在空气预热装置下方的支撑横梁和立柱，第二支撑架为设置在空气预热装置两侧的支撑梁；所述的空气预热装置包括空气入口、空气出口、高温换热箱、中温换热箱、低温换热箱，所述高温换热箱包括43根高温热交换管，中温换热箱包括42根中温热交换管，低温换热箱包括43根低温热交换管；所述高温换热箱的箱体与中温换热箱的箱体之间活动连接，所述中温换热箱的箱体与低温换热箱的箱体之间活动连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

1、本实用新型利用炉卷轧机卷取炉的燃烧烟气对进入炉内与煤气混合燃烧前的空气进行预热处理，有效降低能耗，适用性广，结构紧凑，经济节能。

2、本实用新型不仅解决了冷空气直接进入卷取炉内与煤气混合燃烧的热效率低、能耗高难题；而且在不改变烟气管道的走向和外形尺寸的情况下，采用紧凑型的空气预热装置，充分利用烟气余热对冷空气进行热交换预热，减少了卷取炉的热能损失。

3、本实用新型的换热箱的箱体之间活动连接，有效解决了维修时需要将空气预热装置整体拆卸的问题，提高维修和清洁效率，缩短时间，简单方便，不需要完全拆卸就可以进行热交换管的更换或者清洁。

4、本实用新型的实施，使冷空气经过出口卷取炉竖烟道空气换热器后温度达到350～385℃，热交换效率达＞40%，供卷取炉的煤气量同比降低13～18%，能耗明显下降。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中空气预热装置的结构示意图；

图中：1-燃控系统、2-卷取系统、3-竖烟道、4-横烟道、5-烟气出口风箱、6-空气预热装置、7-空气入口、8-空气出口、9-高温换热箱、10-中温换热箱、11-低温换热箱、12-高温热交换管、13-中温热交换管、14-低温热交换管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。

如附图1~图2所示本实用新型包括燃控系统1和卷取系统2，其特征在于所述燃控系统1包括燃烧装置、空气管道、燃气管道和烟道，所述烟道包括竖烟道3和横烟道4，所述竖烟道3与横烟道4相连，竖烟道3的顶部设置有烟气出口风箱5；烟气出口风箱5的下方设置有空气预热装置6，所述空气预热装置6安装在竖烟道3内；所述的空气预热装置6由第一支撑架和第二支撑架固定，第一支撑架包括设置在空气预热装置6下方的支撑横梁和立柱，第二支撑架为设置在空气预热装置6两侧的支撑梁；所述的空气预热装置6包括空气入口7、空气出口8、高温换热箱9、中温换热箱10、低温换热箱11，所述高温换热箱9包括43根高温热交换管12，中温换热箱10包括42根中温热交换管13，低温换热箱11包括43根低温热交换管14；所述高温换热箱9的箱体与中温换热箱10的箱体之间活动连接，所述中温换热箱10的箱体与低温换热箱11的箱体之间活动连接。

所述的第一支撑架用纤维毯+纤维布+不锈钢圆钢进行包扎隔热。

所述的活动连接均为卡接。

所述的高温热交换管12与高温换热箱9箱体的连接处用浇注料和纤维模块隔热。

所述的中温热交换管13与中温换热箱10箱体的连接处用浇注料和纤维模块隔热。

所述的低温热交换管14与低温换热箱11箱体的连接处用浇注料和纤维模块隔热。

所述的烟气出口风箱5的内衬用80mm轻质高强浇注料浇注且使用锚固钉连接。

所述的高温热交换管12的材质为碳化硅陶瓷。

所述的中温热交换管13的材质为碳素钢。

所述的低温热交换管14的材质为铜铝合金。

所述的第一支撑架为设置在竖烟道3底部支撑钢结构处的支撑横梁和立柱，第二支撑架为设置在空气预热装置6两侧且位于竖烟道3与横烟道4连接处的支撑梁。

本实用新型工作原理和工作过程：当卷取炉的燃烧装置开始工作时，烟气出口风箱5启动，烟气产生，依次经过高温换热箱9、中温换热箱10、低温换热箱11，最后进入横烟道4排出，空气从空气入口7进入，先经过低温换热箱11中的低温热交换管14，然后经过中温换热箱10中的中温热交换管13，然后经过高温换热箱9中的高温热交换管12，最后从空气出口8中排入燃烧装置，完成预热。第一支撑架的设置解决了空气预热装置安装的问题，第二支撑架的设置进一步提高其承重能力，增加稳固性，同时第一支撑架进行隔热包扎处理，增加保温性减少热损耗，同时增强耐腐蚀性减少安全隐患；热交换管与换热箱箱体的连接处用浇注料和纤维模块隔热，有效减少能耗。

本实用新型的优点：本实用新型利用炉卷轧机卷取炉的燃烧烟气对进入炉内与煤气混合燃烧前的空气进行预热处理，有效降低能耗，适用性广，结构紧凑，经济节能；本实用新型不仅解决了冷空气直接进入卷取炉内与煤气混合燃烧的热效率低、能耗高难题；而且在不改变烟气管道的走向和外形尺寸的情况下，采用紧凑型的空气预热装置，充分利用烟气余热对冷空气进行热交换预热，减少了卷取炉的热能损失；本实用新型的换热箱的箱体之间活动连接，有效解决了维修时需要将空气预热装置整体拆卸的问题，提高维修和清洁效率，缩短时间，简单方便，不需要完全拆卸就可以进行热交换管的更换或者清洁；本实用新型的实施，使冷空气经过出口卷取炉竖烟道空气换热器后温度达到350～385℃，热交换效率达＞40%，供卷取炉的煤气量同比降低13～18%，能耗明显下降。