蓄热式钢包烘烤技术2005-6-20
蓄热式钢包烘烤器蓄热装置[实用新型专利]
![蓄热式钢包烘烤器蓄热装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e31ffdf10b4e767f5bcfce3f.png)
专利名称：蓄热式钢包烘烤器蓄热装置专利类型：实用新型专利
发明人：桂其林,赵升智,王英均
申请号：CN03254564.9
申请日：20030623
公开号：CN2640661Y
公开日：
20040915
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种蓄热式钢包烘烤器蓄热装置。
属于冶金钢包烘烤装置，具体来说属于一种蓄热式钢包烘烤器用蓄热装置。
蓄热式钢包烘烤器蓄热装置主要由壳体、蓄热体、气体通道、耐火材料组成，蓄热体和气体通道设置在壳体内，耐火材料包裹在蓄热体和气体通道周围，蓄热体放置于蓄热体支撑结构上，其上端与高温通道相接，其下端与低温通道相接，高温通道的高温空气出口与烘烤器上的烧嘴相接。
所述的蓄热体为蜂窝状蓄热体。
所述的壳体上方设置有检查和更换蓄热体用的盖子。
本实用新型结构简单合理，实施容易。
保证了蓄热体及其支撑结构的长寿，节约了生产成本。
也缩短了生产准备的时间。
本实用新型可以和各种烧嘴相配套应用。
申请人：武汉市人越热工技术产品有限公司,宝山钢铁股份有限公司
地址：430081 湖北省武汉市青山区和平大道1068号武汉安全环保研究院内
国籍：CN
代理机构：武汉楚天专利事务所
代理人：石坚
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蓄热式钢包烘烤器原理
蓄热式钢包烘烤器原理蓄热式钢包烘烤器原理介绍•蓄热式钢包烘烤器是一种常用于面包、蛋糕等烘焙食品的设备。
•该烘烤器以蓄热体为核心，通过加热蓄热体来传递热量，使食品得以均匀加热并达到理想的烘焙效果。
蓄热体的作用蓄热式钢包烘烤器中的蓄热体是关键组件之一，其作用如下： 1. 储存热量：蓄热体具有较高的热容量，可以吸收并储存大量热能。
2. 释放热量：当蓄热体被加热后，其会释放储存的热能，使周围环境温度升高。
3. 保持温度稳定性：蓄热体的存在可以缓冲烘烤室温度的波动，使其更加稳定。
工作原理蓄热式钢包烘烤器的工作原理主要包括以下几个步骤：1.加热蓄热体：启动烘烤器后，热源开始加热蓄热体。
–蓄热体通常由具有良好导热性能的材料制成，如陶瓷、石墨等。
–通过电加热丝或燃气灯等方式加热蓄热体。
2.吸热过程：蓄热体吸收热量并逐渐升温。
–蓄热体具有较高的热容量，可以存储大量热能。
–吸热过程中，蓄热体表面温度逐渐升高，同时将热量传递给周围环境。
3.烘焙食品：当蓄热体达到设定温度后，烘烤室内的食品开始受热。
蓄热体释放的热量温度均匀，确保食品在烘焙过程中受热均匀。
4.保温过程：一旦蓄热体释放热量完成，烘烤器进入保温状态。
–蓄热体的热量使烤箱保持一定的温度，保持食品的热度。
–保温过程中，烤箱内温度的波动较小，有利于烘焙效果的一致性。
优势与应用蓄热式钢包烘烤器具有以下优势： - 高效节能：蓄热体具有良好的热容量和导热性能，可以提高热能的利用效率，并减少能源消耗。
- 烘烤均匀：蓄热体释放的热量温度均匀，使得食品在烘焙过程中受热均匀，避免出现焦糊和生熟不均的情况。
- 温度稳定：蓄热体的存在使得烘烤室内温度波动较小，有利于烘焙食品的一致性。
蓄热式钢包烘烤器广泛应用于面包店、烘焙工厂、酒店和家庭等场所，以满足人们对美味烘焙食品的需求。
结语通过蓄热体的加热和释放，蓄热式钢包烘烤器实现了对食品的均匀加热和保持温度的功能。
其高效节能、烘烤均匀、温度稳定等特点使其成为烘焙领域中不可或缺的设备。
蓄热式钢包烘烤器原理
蓄热式钢包烘烤器原理蓄热式钢包烘烤器是一种常见的工业烘烤设备，其原理是利用钢包的蓄热能力来实现物料的加热和干燥。
钢包烘烤器通常由烘烤腔、加热元件、控制系统等部分组成。
下面将详细介绍蓄热式钢包烘烤器的工作原理与应用。
蓄热式钢包烘烤器的原理基于物料与热媒之间的热交换过程。
热媒一般采用热水、蒸汽等介质，通过加热元件传导热能到钢包内，使钢包内的物料得到加热。
物料在钢包内进行烘烤过程中，会释放出大量的水分和挥发物，而热媒通过与物料接触，将其吸收，并带走。
这样循环往复，使物料逐渐干燥。
蓄热式钢包烘烤器的烘烤腔通常由内外两层构成，内层为钢包，外层为保温层。
钢包的材质通常选择具有良好导热性能的金属材料，如不锈钢。
钢包内部有一定的容积，可以容纳一定量的物料。
加热元件通常位于钢包的外侧，以充分利用钢包的蓄热能力。
加热元件可以是电加热管、燃气燃烧器等，通过加热元件向钢包传导热能，使钢包内的物料加热。
控制系统是蓄热式钢包烘烤器的重要组成部分，用于实现对加热温度、烘烤时间等参数的控制。
控制系统通常包括温度传感器、控制器和执行器等。
温度传感器用于实时监测钢包内的温度，将温度信号传送给控制器。
控制器根据设定的加热温度和烘烤时间，通过控制执行器调节加热元件的工作状态，以实现对钢包内温度的控制。
蓄热式钢包烘烤器具有以下优点。
首先，由于钢包具有较大的热容量，可以实现较长时间的持续加热，使物料得到充分的烘烤。
其次，钢包的材质具有良好的导热性能，可以实现快速的热传导，提高烘烤效率。
此外，蓄热式钢包烘烤器可以根据不同的物料和工艺要求进行灵活的调节和控制，具有较高的适应性和可操作性。
蓄热式钢包烘烤器在许多领域中有广泛的应用。
在食品工业中，蓄热式钢包烘烤器可以用于面包、饼干等烘烤食品的生产过程中，使其具有更好的口感和风味。
在化工工业中，蓄热式钢包烘烤器可以用于颗粒状物料的干燥、烘烤，提高产品质量和生产效率。
在医药工业中，蓄热式钢包烘烤器可以用于药品的干燥、烘烤等工艺过程中，确保药品的质量和安全性。
钢包烘烤器系统的蓄热式改造
钢包烘烤器系统的蓄热式改造简要：双预热蓄热式烘烤器采用高温空气燃烧技术实现对空气和燃气的充分双预热，设备安全性能高、稳定性好、维护量小、能源利用率高。
通过这次对重钢二炼钢钢包烘烤器采用双预热蓄热式燃烧技术改造后，取得了良好的经济效益和环境效益。
关键字：钢包蓄热式烘烤改造控制1、前言根据炼钢厂的能源报表进行分析，钢包烘烤器是炼钢厂的能源消耗大户。
钢包烘烤器分类是对烟气余热是否极限回收利用，分为传统直燃式烘烤器、单预热蓄热式烘烤器和双预热蓄热式烘烤器三种类型。
传统直燃式烘烤器对空气和燃气都不预热，这种烘烤器的缺点是能耗大；单预热蓄热式烘烤器对燃气不能预热,蓄热形式落后、安全性能差、稳定性差、维护量大,不利于能源的有效利用和环境保护,不符和国家现在提倡的节能减排与低碳经济理念；双预热蓄热式烘烤器采用高温空气燃烧技术实现对空气和燃气的充分双预热，安全性能高、稳定性好、维护量小、能源利用率高。
近几年国内很多大型钢厂都对钢包烘烤器采用了双预热蓄热式燃烧技术，取得了良好的经济效益。
钢包烘烤是保证钢包质量和影响炼钢车间的生产成本及钢水质量的关键因素。
钢包烘烤的工艺要求严格，这主要表现在：1.1、升温速度，升温速度的变化要求燃烧器有一个较大的调节范围，即很强的负荷调节能力。
1.2、包内温度均匀性，温度均匀性要求火焰有一定的刚性和长度，使其能够达到包底并且有很强的搅动能力。
燃烧器使用该技术不仅可以大量节约能源，而且可以有效提高设备的安全性、稳定性、减少设备维护量，可为宝钢实现安全、高效生产提供有力保障。
在我国这样一个能源相对紧张、环保压力大的钢铁大国，这些设备的节能、高效、清洁利用尤为重要。
传统的燃烧技术因大量的烟气余热得不到有效的回收利用、系统热效率低、能耗高、污染严重等问题已不能满足现代化钢铁工业的可持续发展要求。
具有高效节能和低污染排放特征的高温燃烧技术为我国钢铁行业热工设备实现“高产力、高寿命、高产品质量”和“低能耗、低污染”的所谓“三高二低”的发展方向创造了条件，运用高温燃烧技术对钢铁企业热工设备进行技术改造受到越来越多的重视。
钢包蓄热式烘烤及周转过程温度模拟和优化研究
钢包蓄热式烘烤及周转过程温度模拟和优化探究本文探究了钢包蓄热式烘烤及周转过程温度模拟和优化。
起首，分析了钢材烘烤的基本原理和热传导过程，建立了热传导模型。
然后，基于MATLAB软件，对钢包内部和外部的温度场进行了数值模拟，并通过试验验证了模拟结果的准确性。
最后，利用遗传算法对烤炉的优化设计进行了探究，得出了最佳的加热时间和温度，以及最优的环境参数。
优化结果表明，通过对钢包烘烤过程的优化设计，可以显著提高钢材的质量和生产效率。
关键词：钢包烘烤；温度模拟；遗传算法；优化设计；生产效率。
1.引言钢材是现代工业中不行或缺的重要材料，但钢材的质量受许多因素影响，其中之一就是热处理过程。
钢材在热处理过程中需要经过热加工和冷却等多个环节，而钢包烤炉作为热加工的关键环节之一，对钢材的质量和生产效率具有重要影响。
当前，国内外许多钢厂接受钢包蓄热式烤炉，该烤炉具有节能、环保、高效的特点，但在实际生产中也存在一些问题，例如烤炉的加热时间和温度等参数不合理，导致钢材烘烤不充分，影响钢材的质量和生产效率。
因此，本文旨在探究钢包蓄热式烤炉的温度模拟和优化设计，以提高钢材的质量和生产效率。
2.钢包烘烤的基本原理和热传导模型2.1 钢包烘烤的基本原理钢包烤炉是利用燃料和空气进行热交换，将钢包内部的温度提高，加速钢材的烘烤过程。
钢包的温度变化与钢材的质量和生产效率密切相关。
因此，在实际生产中，需要对钢包的温度进行实时监测和控制。
2.2 热传导模型为了建立钢包的温度模型，需要思量钢材的热传导过程。
将钢材看做一个匀称的圆柱体，假设其热传导系数为k，半径为r，长为L，则钢材内部温度的变化可以由下式描述：∂T/∂t = k [(1/r^2) ∂/∂r (r^2 ∂T/∂r) + ∂^2T/∂z^2]其中T是温度，r是径向坐标，z是轴向坐标，t是时间。
该方程描述了热量在钢材内部传递的过程。
3.温度场的数值模拟在本文中，利用MATLAB软件对钢包内部和外部的温度场进行了数值模拟。
蓄热式钢包烘烤技术的应用实践研究论述
蓄热式钢包烘烤技术的应用实践研究论述钢包是钢铁生产工艺流程中的重要组成部分，它不但要负责钢水的运送，还在钢水精炼中发挥巨大的作用。
蓄热式钢包烘烤技术是对传统的钢包烘烤器进行了一定程度的技术改造。
通过对烧嘴、蓄热室和换向阀等设计完成对钢包的烘烤工艺，使得钢包运送钢水的过程中减少漏钢事故并且对于连铸坯的内部质量起到了保护作用。
本文通过解析蓄热式钢包烘烤器的设计特点，对蓄热式钢包烘烤技术的应用进行了初步探究。
对这一技术以后的改良提出了一些见解。
标签：蓄热式；钢包烘烤技术；应用；论述0 前言钢包是运送钢水的钢铁精炼工艺中的重要组成部分，提高钢包烘烤温度对于提升钢包内衬零件使用寿命和连铸拉坯速度都有着积极的影响。
不仅如此，钢包烘烤温度提高还能够消除中心缩孔和中心偏析。
现阶段的钢铁生产工艺中的钢包烘烤技术已经得到了充分发展，从只用一根煤气管插入钢包中烘烤到后来的高速烧嘴烘烤器和自身预热式烘烤器，在现代钢铁生产工艺当中，最为广泛使用的是蓄热式钢包烘烤器的烘烤技术。
这种烘烤技术对于燃料的消耗较少、烘烤的速度较快、烘烤温度较为均匀且污染物的排放含量也相对较低。
是目前最先进的钢包烘烤技术，对现代钢铁生产工艺具有重大意义。
1 蓄热式钢包烘烤的设计关键（1）烧嘴的设计。
为了保证钢包烘烤的火焰完整性和对包底烘烤的温度是否能够传达到位，对于钢包烘烤的火焰有着一定的长度和刚度的硬性要求。
为了使钢包受到的烘烤温度足够均匀，保证火焰具备一定的长度，就必须要使煤气与空气的混合过程加长。
在钢包的有限空间内，如果煤气和空气的混合速度过快，就会使产生的火焰燃烧区域不够集中，使其对钢包烘烤的温度不够均匀。
但如果在有限的钢包空间内，煤气和空气的混合速度过慢又会导致煤气在钢包内无法完成充分燃烧，这样就会在蓄热室的高温度发生“二次燃烧”的现象，尽管这种热量由于被蜂窝体吸收而不会产生浪费和泄漏，但由于烟气温度过高，对蜂窝体的使用寿命产生的极大的影响。
钢包烘烤器采用蓄热烘烤设备的研究
过 与 常 规 烘 烤 器 的 比较 ，认 为 采 用 蓄 热 式 烘 烤 器 具 有 明显 的经 济 效 益 ，不 仅 在酒 钢 而且 在 全 国 冶 金 企 业 中都 非 常 值 得 推 广 。
关 键 词 ：烘 烤 器 ：蓄热 式 ；钢 包 中 图分 类 号 ：Ｔ ３ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１ ７ — ３ ５ （ ０ ６ ３ ０ ２ — ２ Ｆ４ ６ ３ ３ ５ ２ ０ ）０ — ０ ６ ０ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｏ ｔ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ａ － ｃ ｕ ｓａ ｃ ｂ ｕ Ａｐ ｌ ｔｏ ｆ ｃ Ｈｅ ｔ ａ ｃ ｍｕ ａ ｅ ｋ ｒ ｉ ｄ ｅＢａ ｉ ｇ ｌ ｔ ｄ Ｂａ ｅ Ｌａ ｌ ｋ ｎ ｎ
《 重技术》 一
效 率 只维 持在 ２ ％左 右 的低 水 平 ，环 境 污染 严 重 ５ 和 烤包 器 烧 嘴使 用 寿命 短 等 弊端 ，导 致 烘 烤 一个 新 钢包所 需要 的煤 气量 相对 而 言非 常 大 ，用 ０ ２ ２０ ｍ 直 径 的煤 气 管 道 ，压 力 在 ６０ ０Ｐ ｍ ０ ａ时 需 要 连 续 烘 烤 ４ ６天 的 时 间 才 能 烘 烤 好 一 个 新 钢 包 ， ～ （ 于砌 筑包需 要 ４天 ，对 于打 结包 需要 ６天 ） 对 。
Ｗ ａ ｇ Ｒｕｇ ｎ ｎ ｕａ ｇ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ａ ｔ ｌ ｔ ｄ ｃ ｓｔ ｅ ａ ｖ ｎａ ｅ ｎ ｉ ｄ ａ ｔｇ ｓｏ ｅ ｈ ａ － ｃ ｕ ｌｔ ｄ ｂ ｋ ｒｉ ｒ ｃｉ ａ ｓｒ ｃ ： ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｒ ｕ ｅ ｈ ｄ ａ ｔｇ ｓａ ｄ ｄ ｓ ｖ ｎａ ｅ ｆ ｈ ｅ ｔ ａ ｃ ｍｕ ａ ｅ ａ ｅ ｐ ａ ｔ ｌ ｉ ｎ ｏ ａ ｔ ｎ ｃ
钢水包烘烤技术要求
钢包烘烤方案
钢包是盛储钢水的容器，钢水进入钢包后，在传输和浇注过程中要损失大量热量，其中钢包内衬蓄热占据很大一部分热量损失，因此对钢包早使用前必须充分地烘烤升温。
具体烘烤方案如下：
1、旧包烘烤工艺：
前 30 分钟，以缓速加热速度预热钢包，待温度升至 100℃后，以大火烘烤将钢包加热到所需温度要求，并保温 1 小时（冶炼材质为高锰钢时，钢包烘烤温度应达到 800℃以上；冶炼材质为合金钢时，钢包烘烤温度应达到 600℃以上）。
0.5 时间h
图 1 旧包烘烤工艺
2、新包烘烤工艺：
未经使用新购置的钢包，应以 50-70 ℃/h 升温速率，中小火烘烤 12-24 小时，最终烘烤
温度应大于800℃。
时间h
图 2 新包烘烤工艺
注意事项：
1)从室温升温至100℃，应有缓慢的升温速度，升温速度过快，大量气化水分无法排出，会产生破坏性蒸汽压力，使耐火材料产生裂纹或打结料产生掉皮现象。
2）烘烤期间，做好炉情况的观察、监控和维护工作，可以及时发现不正常情况，以便采取措施，保证烘烤顺利进行。
3）对烘烤中出现的不正常现象和问题采取的相应措施，都应做出原始记录，以便日后存查，并从中吸取教训，作为改进烘烤工作的依据。
4）设立警戒线，非操作人员严禁入内。
蓄热式钢包烘烤的数值模拟
蓄热式钢包烘烤的数值模拟
目前，混合储热式烘烤装置已经大量应用于加工行业，特别是在商业烘焙行业，它可以提供更安全的性能，更快的烘烤速度和更均匀的烘焙品质。
钢包烘烤作为一种储热技术在行业中受到广泛重视。
然而，由于技术复杂性，钢包烘烤系统仍然存在许多未解决的技术难题，包括不同环境下的烘焙性能差别，系统安装难度以及烘焙参数的优化和控制等。
对于混合储热式钢包烘烤系统，为了充分预测烘焙性能，数值模拟方法成为研究舞台上值得关注的重要内容。
由于储热技术的复杂性，有必要通过采用时变的过程模型来研究钢包烘烤的性能，这是目前最常用的模拟方法。
采用此模拟方法的关键是估算烘烤过程中各参数对烘焙结果的影响，以及每个区域的热特性，并结合烘焙模拟。
首先，需要建立一个热惯性场，描述热气流在钢包烘烤系统中的传播图，这需要综合考虑各个热气流力学参数。
然后，建立数学模型来求解受控热流传播和储热特性，这些由钢包层的结构，外界环境参数和现有太阳能技术驱动。
最后，还需要考虑热损失的变化，以及热量的传输路径，以更好地模拟和估计热流传播和储热特性。
总体而言，通过采用时变数值模拟方法，可以更全面、更精确地预测混合储热式钢包烘烤系统的性能，优化整个烘焙过程，使其符合特定的烘焙要求和烘焙效果标准。
同时，也可以用来设计新型钢包烘烤系统，针对不同的工况，优化钢包结构，使性能更加可靠。
高效节能烘烤技术在宝钢钢包及中间包的应用
高效节能烘烤技术在宝钢钢包及中间包的应用康建国;侯志昌【摘要】高效节能的蓄热式烘烤是一种典型的高温空气燃烧技术(HTAC,High Temperature Air Combustion).虽经多年发展,但设备在现场的稳定应用一直不甚理想.介绍了此项技术的原理和组成以及在宝钢炼钢厂钢包和中间包烘烤上的应用.根据现场实际使用情况,钢包可以被烘烤到1 100℃以上,包衬上下温差小于65 K,平均节能率为32.46％;中间包可以被烘烤到1 200℃以上,水口烘烤温度达到650℃以上,平均节能率为33.01％.特别是钢包烘烤器的12个季度的节能率一直连续保持在30％左右,说明该高效节能烘烤技术是稳定、可靠的.高效节能蓄热式烘烤能明显提高烘烤温度,节约煤气,进而降低转炉出钢温度,保证连铸的稳定生产.【期刊名称】《宝钢技术》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】5页(P50-54)【关键词】蓄热式烘烤;节能;高效;钢包;中间包【作者】康建国;侯志昌【作者单位】宝山钢铁股份有限公司,上海200941;上海安可科技股份有限公司,上海200433【正文语种】中文【中图分类】TF066.1随着我国钢铁行业的不断发展,以连铸为中心的生产组织模式越来越被广大钢铁企业认可,这势必对钢水温度的稳定性提出更加严格的要求。
钢包和中间包作为承接钢水的重要容器,还要承担重要的冶金功能。
钢包和中间包的烘烤质量对于钢水温度有着显著的影响,进而可能影响连铸的稳定生产。
因此,应用高效烘烤节能技术于钢包和中间包烘烤,可以降低钢水在周转过程中的温降,达到节能降耗、稳定生产的目的[1-2]。
钢包和中间包烘烤技术经过多年发展,出现了普通烧嘴、空气单预热烧嘴和空煤气双预热烧嘴等各种形式[3]。
对于普通烧嘴,主要的问题包括烘烤温度低、烘烤不均匀,烟气的高温余热未经任何形式的回收即排放到大气中,既浪费能源又污染环境[4]。
对于空气单预热烧嘴和空煤气双预热烧嘴,主要存在的问题包括:烧嘴结构不合理导致火焰长度短小和刚性不足,难以烘烤到整个钢包或中间包;配套的换向阀门设备可靠性差,寿命短;相应的控制系统简单粗放,系统超调量过大,无法实现曲线烘烤和节能烘烤[5]。
高效蓄热式钢包烘烤技术在杭钢电炉的应用
高效蓄热式钢包烘烤技术在杭钢电炉的应用摘要介绍了杭钢电炉公司100吨钢包加热烘烤器在使用中发生的一些问题同时也介绍了改造后蓄热式钢包烘烤器使用的情况。
实践证明在节能、环保、经济效益等方面取得了较好的效果；并对烧嘴砖的使用寿命偏短、烘烤包盖处逸气量大等存在的问题进行了分析。
关键词蓄热式燃烧技术；钢包烘烤器；节能Abstracts The using of Hang Zhou Iron and Steel Group Company original 100 tons ladle baking equipment is analyzed，and the application effect of new 100 tons ladle baking equipment of the regenerative heat is discussed in detail. Energy-saving，reducing harmful emissions and economic benefit of the new ladle baking equipment were analyzed. Some problems，such as short life of burner brick，large amount leakage of clad cover，and so on，are discussed.Keywords High Temperature Air Combustion；Ladle baking；Energy-saving0 引言原有国内外炼钢厂都是采用不同的钢包加热方法烘烤钢包使其达到足够的钢包体内部温度。
在国内，一般以不同比例的混合煤气为主，其热值、压力、杂质的不稳定，变化波动大，传统钢包烘烤时存在燃气预热温度低，烧嘴适应性差，钢包内部烘烤不均匀，温差大，火焰外溢，燃料消耗高等问题，已难适应炼钢技术快速发展对钢包烘烤工艺技术要求。
高效节能蓄热式钢包烘烤技术在湘钢的应用
冶金动力2018年第3期高效节能蓄热式钢包烘烤技术在湘钢的应用邓晓湖，沈毅，林建湘，毛叶平，李兹焕，代朝永（湖南华菱节能环保科技有限公司，湖南长沙410007）【摘要】介绍了针对钢包烘烤的蓄热式高温空气燃烧技术原理和组成。
探讨了该技术在生产现场的应用，通过实运行效果对比，对该钢包烘烤技术的应用效果进行了研究，并对存在的问题进行了分析。
结果表明，新型烤包系统节能率接近35%，改造后既满足高热值高焦混合煤气烤罐，又满足低热值转炉煤气烤罐，同时满足烤罐工艺和安全，降本增效的要求。
【关键词】蓄热；钢包；烘烤；HTAC【中图分类号】TK018【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2018)03-0004-03 Application of High-efficiency Energy Saving Regenerative Ladle BakingTechnology in Xiangtan SteelDENG Xiaohu，SHEN Yi，LIN Jianxiang，MAO Yeping，LI Zihuan，DAI Chaoyong (Hunan Valin Energy Saving and Environment Protection Technology Co.,Ltd.,Changsha,Hunan410007,China)【Abstract】The technical principle and composition of the high-efficiency energy-saving regenerative high temperature air combustion(HTAC)technology for ladle baking are intro-duced.The application of the regenerative ladle preheating technology in steel production is discussed.Through comparison of the operation effect,the application effect was studied and existing problems of the technology were analyzed.The results showed that the new ladle bak-ing system saves energy by35%comparing with conventional ladle heater.After the transfor-mation,the new ladle baking system can not only satisfy high heating value ladle baking with BFG and COG mixed gas,but also satisfy low heating value baking with COG only,as well as meet the quality and safety requirement of ladle baking and reduce production cost.【Keywords】regeneration;ladle;baking;HTAC前言钢包作为盛储钢水的容器，也是精练设备的组成部分，担负着盛接、精练和钢水运输等多重任务，随着我国钢铁行业的不断发展，产品质量和生产成本已成为钢企发展的核心[1-2]。
蓄热式钢包烘烤技术在炼钢生产中的应用
的质量及管理方 面的问题 。 降低热压机运行成本 ， 保证热压设备
运行安全 ， 延长热压机应用 时间 ， 提 升热压机运行 稳定性 ， 同时
煤气效果 显著 ， 同时 由于陶瓷蜂 窝状蓄热体的吸 附作用 ， 大大降低 了有 害气体的排放。 采 用蓄热式燃烧技术 ， 解决 了普通烘烤 器包壁
温升 不均 ＞ － － １ ， 大量热量散 失到 空气中， 钢 包烘烤 时间长 ， 浪费煤 气等 问题 ， 达到 了提 高燃烧 温度和 节省 能源的 目的。
１ 现 状 分 析
随着钢铁 工业 的发展与市场竞争 的加剧 ，产品质量与生产 成本 已成 为企业 的重点 ， 因此炼钢过程对钢包 、 中包 的烘烤温度 和能耗提出了更高 的要求 。蓄热式钢包烘烤技术 可以快速提高 钢包 的烘烤温度 ， 改善钢包 烘烤效果 ， 从而起 到稳定生产 、改善 钢水 质量 与降低能耗 的作用 。 程的完整。 组态软件在对热压机处理 流程进行编写过程 中， 首先
关键词 ： 蓄热式 ； 钢包烘烤器 ； 燃烧温度
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｆ ０ ８ ７
０ 前 言
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ６ ６ ２ １ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ｌ Ｏ ０ １ — ０ ５ ９ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ８ ． ４ ５
文献标识码 ： Ｂ
热 量 损 失 占燃 料 燃 烧 总 热量 的 ５ ０ ％～ ７ ０ ％， 钢 包 烘 烤 时 间 长 。而
运行过程 中， 都会将压力 曲线显示 出来 。 脚 本可以按 照监测 系统
整体运行情况 ， 对于系统进入或推出执行等指令进行周期落 实。 按照数据变化对于程序运行状态进行判断 ，进而转变对于监测 系统的执行指向。 在对用户进行判断过程中 ， 实际上是通过数据 的转变发现的。 监测系统软件稳定运行 中， 需要按照数据库储存
蓄热式钢包烘烤器的原理和优点
蓄热式钢包烘烤器的原理和优点
一、原理
蓄热式钢包烘烤器是一种机电一体化的烘烤设备。
其原理是利用坩埚内部的温度差异，从而形成气流，使被加热的材料在坩埚中流动，以达到加热的目的。
这种烤箱的坩埚壁材采用优质隔热材料，内置加热装置，能够在短时间内将内部空气温度提升至设定温度。
加热装置的类型可以有许多，包括电加热和燃气加热等。
同时，烤箱配有气流循环系统，以使热力在内部均匀扩散。
二、优点
蓄热式钢包烘烤器相较于传统烘烤设备，具有如下优点：
1. 快速加热
蓄热式钢包烘烤器的加热速度较快，因为它的坩埚材质和热源的设置使得它可以在很短的时间内将内部温度提升到所需的加热温度水平。
2. 加热效率高
由于该烘烤器内部配有气流循环系统，整个坩埚内部可以在短时间内达到较高温度。
这使得该设备的加热效率较高，加热过程中的温度均匀性也大大提高。
3. 结构简单
蓄热式钢包烘烤器的结构相对简单，由于坩埚材质和热源设计原因，设备的体积较小而且重量轻。
在使用和维护方面也相对简单，非常容易清洗。
4. 自动控制
该设备具有自动化控制功能，可以实现精确的加热控制。
在使用过程中，用户只需设置所需的加热温度和时间，设备便能够自动完成加热过程，非常方便。
5. 安全保障
蓄热式钢包烘烤器有非常好的安全保障。
设备内部是一个密闭式结构，能够避免加热过程中产生灰尘富氧引发火灾。
三、结论
总之，蓄热式钢包烘烤器在烘烤加热中的速度、效率、精度、稳定性等方面都有着卓越的表现，能够提高生产效率和产品质量。
同时因其结构简单，使用方便，也是一种非常实用的加热设备。
富氧蓄热式钢包烘烤工艺技术可行性研究
富氧蓄热式钢包烘烤工艺技术可行性研究李丽丽;郑丽君;冯亮花;刘为【摘要】采用数值模拟和现场验证的方法研究了富氧蓄热钢包烘烤过程,得到了氧气体积分数分别为21％、25％、29％的情况下钢包内衬烘烤过程中的温度分布.研究结果表明,在烘烤16h后,采用任何富氧方式均能达到预期的烘烤效果;同时在保证包衬加热效果相同的条件下,富氧到25％时可减少煤气消耗5.2％,富氧到29％可减少煤气消耗9.7％,因此富氧蓄热式钢包烘烤工艺是一种具有较大节能空间的可行技术.【期刊名称】《材料与冶金学报》【年(卷),期】2015(014)003【总页数】6页(P170-174,181)【关键词】钢包烘烤器;数值模拟;蓄热燃烧;富氧燃烧【作者】李丽丽;郑丽君;冯亮花;刘为【作者单位】辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山114051;上海梅山钢铁股份有限公司技术中心,南京210000【正文语种】中文【中图分类】TF549钢包烘烤温度和烘烤效率对炼钢工艺能耗和钢包内衬耐火材料寿命等方面都具有重要意义.富氧燃烧和蓄热燃烧在冶金行业都是比较成熟的应用技术，得到了广泛的应用，如高炉富氧燃烧技术[1]、加热炉蓄热燃烧技术、焦炉蓄热燃烧技术[2]等.富氧燃烧相对于贫氧燃烧技术，一方面由于提高了助燃空气中氧的体积含量，整个燃烧过程速度更快、燃烧温度更高，燃烧得更加充分；另一方面由于减少了助燃空气中氧的体积含量，在燃烧后增加了烟气中二氧化碳和水的体积含量，更有利于辐射换热，因此提高了换热效率，增加了单位时间的烘烤能力.但由于富氧蓄热燃烧技术和传统燃烧技术燃烧机理不同，其理论燃烧温度更高、烟气中含氧量更多、控制方法和工艺过程不同，目前还只是处于理论研究阶段.蓄热燃烧技术将助燃空气富氧可以降低燃料消耗、提高换热效率、增加单体设备产量，是一种切实可行的燃烧优化技术方法，得到国内外学者的广泛关注并开展了大量的研究工作.本文结合某钢厂180t钢包具体工艺设备参数，采用数值模拟和工程验证的方法研究分析了富氧程度对钢包烘烤工艺的影响规律，以期为该技术的工程应用提供参考.物理模型包含180 t钢包实体模型和一对蓄热式烧嘴结构，其结构尺寸如图1所示.图中钢包内径D为3 306 mm、钢包纵向高度H为3 510 mm，侧面耐火炉衬厚度为220 mm，包底耐火炉衬厚度为250 mm.钢包燃烧方式为蓄热燃烧方式，烧嘴成对布置，空气和煤气分别以一定倾角方式喷入有效工作区内进行扩散燃烧，煤气和助燃气体的进口为矩形喷口，煤气-空气喷嘴间距离S为200 mm，两对烧嘴间距距离L为800 mm，其中煤气喷口尺寸为180 mm×20 mm；空气喷口尺寸为200 mm×25 mm.同时为方便下文分析，特选取包衬中心界面的5个不同点进行温度跟踪，具体取点图如图2所示，取点坐标分别为点1(0,0,125)、点2(1475,0,125)、点3(1440,0,1250)、点4(1490,0,2250)、点5(1540,0,3460).钢包在烘烤过程中是一个具有流体流动、燃料燃烧和传热等复杂物理、化学现象的过程.包内热源来自烧嘴供热，周围包衬的烘烤效果取决于包内有效工作区温度分布及包内热交换过程，模拟过程分别选用标准k-ε模型、连续性方程和带灰气体加权平均的辐射传热模型进行建模[3～5].同时，燃烧模型选择的是非预混燃烧理论模型，燃料和助燃空气在包内进行混合燃烧，其核心机理是解一或两个守恒量的传输方程，求解的是每个组分的浓度对应的燃烧参数[6].程序在prePDF中进行求解计算，并生成表用于查询组分和燃烧温度的相对关系.根据已知空气、煤气温度和组分，计算可以得到的三维组分燃烧查询表，如图3所示.为建立模型，进行如下假设及初始条件设置[7～9]：(1)为简化计算并考虑主要模拟目的为燃烧计算，假设钢包内衬的保温层、永久层和工作层为一层镁碳砖结构；同时忽略烧嘴内部流动对钢包烘烤的影响；(2)烘烤过程为非稳态过程，各喷口分别包括排烟和燃烧功能，包内初始条件假定为273 K，包内气压等于大气压；蓄热燃烧的换向时间为60 s.(3)燃料燃烧过程采用非预混燃烧模型，入口边界条件全部采用速度入口；同时保证不同富氧条件下煤气入口边界条件不变，煤气(标准状态下)的流量为460 m3/h，并通过调整助燃空气入口边界条件中的含氧量及流量保证过剩空气系数固定值为1.15.(4)出口边界包括两个边界条件，分别为包体与包盖缝隙处的自然压力出口边界条件以及蓄热烧嘴排烟处的强制排烟出口边界条件.包体与包盖缝隙根据实际情况取为100 mm，烧嘴排烟口面积即为空气入口和煤气入口面积之和.(5)在气固两相换热区采用耦合壁面边界条件，包衬与外界壁面边界条件采用定温壁面，即在壁面处和外界无物质交换但有能量的交换.模拟中助燃空气采用普通空气，煤气采用高炉转炉混合煤气，混合煤气成分如表1所示；烘烤包衬为镁碳砖，耐火材料物性参数如表2所示[10,11].通过模拟，可以得到钢包烘烤16 h后某换向后30 s时刻气体在包内的流动速度矢量图，如图4所示. 速度矢量图中包括两组喷嘴截面图，从图中可以看出一组烧嘴以一定倾角分别喷入空气和煤气用于加热钢包内衬，而另一组用于蓄热燃烧的强制排烟.燃烧用的空气及煤气具有很好的刚性，可以直接打到钢包底部，在钢包底部遇到内衬阻力后，产生旋流从两侧返回到顶部.由于有强制排烟的作用，大部分烟气从强制排烟喷口排出，只有少部分热烟气从包盖和包体的缝隙中排向外界. 针对不同富氧浓度(体积分数)进行连续20 h 的烘烤，可以得到过程中点1的温度变化图，如图5所示.观察图5可以得到如下结论：(1)在加热前12 h,单位时间温升速度快，从12～20 h 温升速度逐渐下降，到15 h 后温度变化已经很小，到18 h后温度基本不变，这是由于耐火炉衬的导热系数随着温度的升高而下降，前期升温速度快后期逐渐下降；而随着加热时间的增加，到16 h后包内温度基本达到平衡，继续供热对包衬的温升影响小，实际意义不大.(2)不同富氧浓度，包衬温度都随加热时间的增加而增加，在加热16 h后都能达到1 170 K，满足钢包烘烤生产的基本要求即可以进行生产.在加热到1 170 K时，空气不富氧时需要15.4 h，富氧到25%时需要14.6 h，富氧到29%时需要13.9 h，整体出现随着富氧量的增加, 加热时间缩短的现象.(3)由于加热时间的缩短，在保持单位时间煤气消耗量不变的情况下，富氧到29%可减少煤气消耗9.7%，富氧到25%时可减少煤气消耗5.2%.通过模拟，可以得到不同富氧浓度烘烤16 h后同一时刻的钢包内温度分布图，其分布图分别如图6(a)～(c)所示，同时绘制了不同富氧条件下图2特殊点取点图的温度分布图，如图7所示. 观察分析图6、图7可以得到如下结论：(1)数值模拟可以得到包内及钢包内衬的任意位置任意时刻的温度分布，其中火焰最高温度在外焰可达2 300 K以上，而进行换热后的烟气温度下降后到达包底；包衬最高温度达到1 400 K以上，最低温度处于耐火材料最外层达到1 100 K以上，呈现内高外低分布；无论哪种富氧条件在烘烤16 h后均达到红包烘烤的预期效果.(2)随着富氧浓度的增加，火焰的最高燃烧温度逐渐增加，火焰长度逐渐减小，火焰刚度有所下降，这是由于非预混燃烧方式随着氧含量的增加加快了火焰的反应速度与反应时间，因此火焰变短；同时由于富氧的增加导致在过剩空气系数及空气烧嘴几何参数不变的条件下助燃空气的速度下降使整个火焰的动量下降，导致火焰刚度下降，但更高的火焰温度使包内烟气温度场整体温度升高.(3)在规定烘烤16 h后，包内各特殊点温度在点2出现最大温差为33.5 K，在点5出现最小温差为8.9 K；包内温度都能达到基本的烘烤要求，只是表现为随着富氧量的增大温度整体升高.钢包内衬烘烤过程包含复杂的物理化学过程，现场生产条件恶劣，关键位置点温度采样困难，因此现场验证采用便携式红外测温仪测试.(1)利用现场原有180 t蓄热式钢包烘烤器和180 t钢包进行烘烤实验；(2)更改原空气供给管道，将该管道分别连接到空气管道和氧气管道，并通过比例调节阀进行富氧量控制；原煤气管道不变.富氧空气和煤气的流量控制通过流量孔板实现.(3)由于无法测量包衬中心截面温度，采用浦汇光电的PH-P20便携式红外测温仪，测温范围0～1 800 ℃、距离系数300∶1，主要测量包底内衬表面温度.(4)分别测试富氧21%、25%、29%的三种不同烘烤工艺，从0 ℃开始烘烤，一直加热16 h后的包底内衬表面温度(1)加热16 h后，现场验证温度与模拟温度如表3所示.通过表3可以发现无论实际工况还是仿真工况，都能保证钢包烘烤的工艺要求.同时，实际工况和仿真工况计算误差最大为4.6%，证明了数值模型的可靠性；(2)加热16 h后，观察包衬质量无明显变化，说明富氧蓄热燃烧加热工艺对钢包烘烤无明显影响，该技术具有可行性.(1)通过数值模拟和实际应用验证均证明富氧蓄热燃烧能达到钢包烘烤的基本能力，并且对工艺无不良影响，具备可行性；(2)钢包从冷包烘烤到1 170 K以上的工作最低要求温度，经历了升温速度从快变慢的过程，在烘烤12 h后升温速度明显下降，到16 h后温度变化即不明显，如从节能考虑烘烤时间应小于16 h；而随着富氧量的增加，烘烤时间也应逐渐减少，富氧到25%时需要14.6 h，富氧到29%时仅需要13.9 h.(3)在包底内衬达到1 300 K时，富氧到25%时可减少煤气消耗5.2%、富氧到29%可减少煤气消耗9.7%，富氧蓄热烘烤具有很好的节能效果，值得推广.【相关文献】[1]Weinberg F J, Rowe D M, Min G. Novel high performance small-scale thermoelectric power generation employing regenerative combustion systems. Journal of Physics D: Applied Physics, 2002, 35: 61-63.[2]Yu Zhaosheng, Ma Xiaoqian. Liao Yanfen. Mathematical modeling of combustion in a grate-fired boiler burning straw and effect of operating conditions under air-and oxygen-enriched atmospheres. Renewable Energy, 2010, 35(5): 895-903.[3]陶文铨. 数值传热学. 西安：西安交通大学出版社, 1988: 416-439.(Tao Wenquan. Numerical heat transferNumerical heat transfer. Xi'an: Xi'an Jiaotong University Press, 1988：416-439.)[4]郑丽君, 谢安国, 刘峰. 钢包烘烤器的蓄热式改造及模拟分析. 钢铁, 2010,45(5): 93-96.(Zheng Lijun, Xie Anguo, Liu Feng. Regenerative improve and simulation analysis of ladle roaster. Iron and Steel, 2010, 45(5): 93-96.)[5]Rodi W. Turbulence models and their application in hydaulics. Second Revised Edition. Netherlandds: IAHR, Netherlandds, 1984: 9-46.[6]刘竹昕, 张卫军. 双蓄热式钢包烘烤器的数值模拟及分析. 冶金能源, 2014, 33(2): 27-29.(Liu Zhuxin , Zhang Weijun. Numerical simulation and study of the double regenerative ladle heater with BFG. Energy for Metallurgical Industry, 2014, 33(2): 27-29.)[7]欧俭平, 詹树华, 萧泽强. 蓄热式钢包烘烤的数值模拟. 钢铁研究学报, 2005,17(1)：19-25.(Ou Jianping, Zhan Shuhua, Xiao Zeqiang. Numerical simulation of regenerative ladle baking. Journal of Iron and Steel Research , 2005,17(1): 19-25.)[8]季乐乐, 贺东风, 徐安军, 等. 蓄热式钢包烘烤的数值模拟. 钢铁, 2014, 48(4): 76-81.(Ji Lele, He Dongfeng, Xu Anjun,etal. Numerical simulation on preheating system of regenerative ladle. Iron and Steel, 2014, 48(4): 76-81.)[9]Turelove J S, Discrete-ordinate solutions of the radiation-transport equation. Journal of Heat Transfer, 1987, 106(4): 699-706.[10]刘麟瑞, 林斌荫. 工业窑炉用耐火材料手册. 北京:冶金工业出版社, 2001: 249-253.(Liu Linrui,Lin Binyin. Manual for refractories of industrial furnaces . Beijing：Metallurgical Industry Press, 2001: 249-253.)[11]王诚训. 钢包用耐火材料. 北京: 冶金工业出版社, 2003:79.。
蓄热式钢包烘烤器原理及应用
摘要 ： 介绍 了蓄热式燃烧技术 的工作原理及其在钢包烘烤器上的应用 。 关键词 ： 蓄热式燃烧技术 ； 钢包 ； 烘烤器
中图分类号 ： ℃ ６ １ ＴＦ ６ —
换 向阀及 自 动控制系统构成， 如图 １ 所示。
火焰冲击不到包壁 嚣 然 油
（） ３ 排烟温度传统装置高温烟气直接排人环境 温度约 １ｌＯ 蓄热式装置高温烟气经蓄热体后 Ｏ ℃， 热量传给蓄热体 ， 排放温度约 ２ ０ ０ ℃。
Ｉ 接 触 风帆
图 ２ 蓄热式 钢包烘烤器原理简 图
３ 蓄热式钢包烘烤器的效果
维普资讯
２ ６
江 苏 冶 金
第３ ４卷
２ 蓄热式燃烧 技术在钢包烘烤器上 的
应 用
由于蓄热式钢包烘烤器 比传统烘烤器烧嘴体积
要大， 烘烤器 的形 式有 采用 卧式 、 式 ， 图 ２ 示 。 立 如 所
（）蓄热式燃烧器分两侧组织燃烧， ２ 火焰可冲 击钢包包壁 ， 而传统燃烧器一般火焰均在钢包 中间，
通过蓄热式钢包烘烤器在几个钢厂 的使用来 看， 具有 以下显 著效果 ： （）由于空气预热 ， １ 通常至 １ ０ ℃， ０ 火焰温度 ０ 增 加约 ６０℃ （ ０ 相对 空 气 温度 为 ２ ， Ｏ℃ 即空气 不 预 热 时）钢包 烘烤 时 间明显缩短 ， 能效果 显著 。 ， 节 （）由于两个蓄热式烧嘴， ２ 互相交替工作 ， 钢包 内形成较均匀的温度场 ， 提高了钢包烘烤质量。 （） ３ 燃料燃烧完全 ， 降低了污染物的排放。 （） ４ 烟气有组织排放及 温度降低， 使现场操作 环境 大大改 善 。
热炉、 均热炉等炉窑得到应用 。与传统的燃烧技术 相 比， 节能 效果 明显 ， 均 节 能达 到 ３ 以上 ， 其 平 Ｏ 而 且可充分利用低热值、 廉价燃料， 大大降低 了生产成 本 。所 以 ， 该技 术 的 开发 与 应 用越 来 越 受 到人 们 的
第三炼钢厂蓄热式钢包烘烤装置节能效果分析
第三炼钢厂蓄热式钢包烘烤装置节能效果分析
刘占增;丁翠娇;曾汉生;张道明
【期刊名称】《武钢技术》
【年(卷),期】2006(44)5
【摘要】介绍蓄热式钢包烘烤装置在武钢第三炼钢厂的应用、使用效果和节能效益情况。
【总页数】3页(P34-36)
【关键词】蓄热式燃烧;钢包烘烤;节能
【作者】刘占增;丁翠娇;曾汉生;张道明
【作者单位】武钢技术中心
【正文语种】中文
【中图分类】TF769
【相关文献】
1.蓄热式钢包烘烤装置在炼钢厂的应用 [J], 刘爱军
2.不同煤气种类下蓄热式钢包烘烤器节能潜力分析 [J], 周舒畅;徐安军;袁飞
3.蓄热式钢包烘烤器钢包内衬温度分布数值分析 [J], 欧俭平;詹树华;萧泽强
4.不同煤气种类下蓄热式钢包烘烤器节能效果探究 [J], 易勇
5.蓄热式钢包烘烤器与常规式烘烤器节能数据比较 [J], 彭建华; 刘志勇
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蓄热式高温空气燃烧技术在钢包烘烤器改造上的应用
【 ｂｔａｔ Ｓｕｔ ｅ ｐｎｉｅａｄｃａ ｃ ｒｔｓｏ ｔ ｅｅｅ ｔｅｈ ｈｔ ｐｒｕｅ Ａ ｓ ｃ】 ｔ ｃ ｒ， ｒ ｃ ｌ ｎ ｈｒ ｔ ｓｃ ｆｈ ｒ ｎｒｉ ｉ ｍ ｅ ｔ ｒ ｒ ｕ ｉ ｐ ａ ｅ ｉ ｅ ｇ ａｖ 【 ｅ ａ ｒ ｉ ｇ
温段埋藏在包盖 内，以降低热损失 ，提高热回收效 率。燃烧器作周期性切换运转 ， 当燃烧器 Ａ进行燃
图１ ＨＡ Ｔ Ｃ技术烤包器燃烧系统结构 图
ＢＡ ＇ Ｃ与传统加热技术相 比较 ， ｒ 具有高效、 节能 等特点。 首先 ， 热量分布较均匀。 传统的钢包烘烤器 将燃烧器设置于某一固定位置连续性的燃烧 。这种 加热方式的热量与温度分布和热通量的分布一样 。
其最高点均位于火焰基部 ，然后沿着火焰中心轴往 下游单位方向逐渐降低 ， 分布较不均匀。 Ｔ Ｃ钢包 ＨＡ
烧时 。 燃烧器 Ｂ则作为炉气排放的通道。此时空气 经蓄热体得到预热后进入燃烧器 Ａ ，而高温烟气通 过燃烧器 Ｂ由蓄热体吸引其热能后排出； 在进入下 个周期时 ， 切换 阀动作 ， 燃烧器 Ｂ开始运转燃烧 ，
【 ｅ ｏｄ】ｈａ ａｃｍ ｌ ｎ ｏ ｕｔｎｔ ｈｉ ｅ ｌ ｌ ｄ ｅ ｅｅ ｉ ａ ｅ ｅ— Ｋ ｙｗ ｒｓ ｅｔ ｃｕ ｕ ｔ ｇｃｍ ｓｏ ｅ ｎ ； ａ ｅ ｒ ｒ ｖｒｎ ｖｌ ； ｎ ａ ｉ ｂ ｉ ｃ ｑ ｕ ｄ ｙ ；ｒ ｓ ｇ ｖ
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ｏ ｈｓ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｉ ｅ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ｏ ａ ｌ ｒｅ ｆＭａ ｎ ｈ ｒ ｎ ＆ Ｓｅ ｌ Ｃ ． ｔ．ａｅ ｅ ｆｔｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｒ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｆｌｄｅ ｄｙ ｒ ｏ ａ ｓ ａ Ｉｏ ｏ ｎ ｔｅ ｏ．Ｌ ｄ ｄ
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270吨 钢包
包体
传统钢包烘烤装置存在的问题
热平衡
烟气温度式钢包烘烤与传统方式的比较
名 称 烘烤 温度 (℃)
400 | 800
烘烤 时间 (h)
72 • • • • • • • • • •
特
点
控
制
套筒式、自身 预热式烧嘴
使用高热值煤气 包衬加热不均匀 烘烤效率低 能耗高 污染物排放量大 钢包寿命低
手动控制烘烤过程
蓄热式烧嘴
1100
8
燃料消耗降低20—50% PLC自动控制系统 排烟温度150—200℃ 包顶底温度差≤30 ℃ 包龄延长6—10炉
钢包烘烤装置蓄热式改造（立式）
改造前
传统烧嘴
改造后
排烟管
蓄热式烧嘴
钢包盖
升降装置 引风机
钢包 空气风机
钢包烘烤装置蓄热式改造实例
种类 形式 蓄热体 处理温度 内衬 処理能力 燃料
高效节能蓄热式加热技术
节能率: 40~50% CO2减排量: 30%以上 NOX排放浓度: 40 ppm以下 加热炉尺寸可缩短20% 加热质量显著提高
蓄热式 燃烧器
循环利用: 51%
废气从61%减至10%
蓄热式加热(高温空气燃烧)技术原理 大型步进式 轧钢加热炉
炉体散热:13%
加热钢坯:26%
蓄热式加热炉的热平衡图
蓄热式燃烧技术的核心
低NOX燃烧器 高效蓄热体 长寿命换向阀 自动控制系统
蓄热式钢包烘烤技术特点
节能率：40%以上 CO2减排量：40%以上 NOX排放浓度：100ppm以下 缩短加热时间
炼钢过程与钢包
吹炼
出钢 二次精炼 连续铸造
等待
钢包预热装置
包盖
包盖
蓄热体
烟气
烟气
金属陶瓷蓄热体的结构
材质：不锈钢 耐热温度：1100ºC 孔格数：100格/平方英寸 金属陶瓷蓄热体扩大图
防止冷空气侵入措施
排烟吸引压力自动控制
压 力 范 围
侵入冷风 损失
吹出热风 损失
排烟
调 节 阀
排烟吸引压力（hPa）
引风机
提高安全信赖性的控制措施
引风机入口温度控制
(在180ºC时吹入冷却空气)
（100吨）
卧式蓄热式钢包烘烤装置 综合效果
节能率
NOx浓度
42%
45 ppm
加热温度
加热时间 预热空气温度 废热回收率
1100 ºC
3—4小时 980 º C 80%
集成型蓄热式钢包烘烤装置
燃烧器结构
燃烧器外观
烟气
璇转 风道
包盖
包盖
蓄热体
集成型蓄热式燃烧器的原理
烟气
烟气 璇转 风道 烟道 烟道
冷却空气 电磁阀 燃烧空气 烟气 点火器
异常燃烧检测
排烟 引风机 盖 盖
主烧嘴
蓄热体入口温度控制 ( 上限1050ºC )
节能效果
节能率
集成型蓄热式钢包烘烤装置 综合效果
（270吨钢包）
节约COG
NOx浓度
46%
100 → 60 ppm
CO2减排量
1420 吨/年
改造前 热效率 废热回收率 NOx值
钢包预热装置 立式 陶瓷蜂窝体 1100 ℃ 耐火材料 130 吨 柴油
36.6 % 0.0 % 80.0 ppm
改造後 节能率 热效率 废热回收率 NOx值 节约能量
54.9 % 56.0 % 86.7 % 48.0 ppm 8,709 GJ／年
蓄热式钢包烘烤装置 （卧式）
干燥
修理
& 预热
预热
钢包烘烤的重要性
• 钢包烘烤是炼钢和铸钢生产过程中的重要
环节，已引起企业的高度重视。
• 提高钢包烘烤温度，可降低钢水的出钢温度，
提高连铸坯质量和成材率。
• 生产中对钢包烘烤的工艺要求十分严格，
要求钢包内衬升温速度快、温度均匀。低
能耗、少污染。
传统钢包烘烤装置结构
烟 道 包 盖 排烟孔 烧嘴