[发明专利]一种助燃空气管道以及安装有该助燃空气管道的不锈钢罩式退火炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种水体磁性活化设备。

背景技术

在冷轧不锈钢板带生产工艺过程中，罩式退火炉一般用于热轧400系不锈钢卷，特别是430钢种的退火，且采用100％氢气做保护气氛。单台罩式退火炉的设备组成主要有加热罩1’、内罩5’、冷却罩、炉台、阀站及最终冷却台等。其中，加热罩1’内最高工作温度为970℃，内罩5’最高工作温度为870℃，带钢退火最高温度870℃。加热介质一般为气体燃料，如LPG或天然气或焦炉煤气等。助燃空气由加热罩1’自带的风机直接从罩式退火炉车间抽取并与燃烧产生的高温烟气进行热交换4’后进入烧嘴。

大型燃气加热罩1’一般布置有上下两排烧嘴，分别是下层烧嘴31’和上层烧嘴32’，每排有6个烧嘴，如图1所示。燃烧后产生的高温烟气从加热罩1’上方排出。排出之前采用热交换器4’预热冷态助燃空气并降低烟气温度。换热器4’及助燃空气管道2’有内置式结构和外置式结构两种布置方式。在内置式结构中，热交换器4’和助燃空气管道2’布置在加热罩1’外壳内部并用耐火材料包裹，该耐火材料一般为纤维模块。

如图2所示，助燃空气管道2’上、下端分别与热交换器4’和烧嘴保护套8’焊接。热交换器4’由外壳42’和本体41’构成，外壳42’安装在加热罩1’内部，交换器4’本体41’顶部与冷空气管道6’连接。高温烟气从外壳41’和本体42’之间穿过，冷空气则从热交换器4’本体41’内部通过。经过热交换器4’后空气被加热到400℃左右，再通过助燃空气管道2’进入烧嘴助燃。

加热罩1’外部的冷空气管道6’上安装了一个膨胀节7’用于助燃空气管道2’的伸缩变化。由图2可知，热交换器4’和助燃空气管道2’上段基本是自由的，受热后可以向上伸长。对于某型不锈钢卷罩式退火炉而言，其助燃空气管道2’长度在4000～4700mm之间，采用耐热钢管制造。当加热罩1’内部温度达到最高工作温度时，助燃空气管道2’本身伸长可以达到50mm左右，而这50mm的长度就通过膨胀节7’进行补偿。

虽然，内置式热交换器及助燃空气管道结构，使加热罩1’外形简洁，加热罩1’的外形尺寸较小且换热效率高，在目前的燃气式钢卷罩式退火炉加热罩中使用广泛。

但是，由于助燃空气管道2’埋在加热罩1’的保温材料中，助燃空气管道2’失效后不易查找到失效点；同时，助燃空气管道2’或焊缝一旦失效或变形需要维修时，必须进入加热罩1’内部拆除助燃空气管道2’和热交换器4’周围的纤维模块才能更换助燃空气管道2’和热交换器4’，因此维修工程量大，施工时间长且作业环境差，维修成本非常高；然而，基于现有的热交换器4’和助燃空气管道2’的安装结构，随着运行时间持久，热交换器4’和位于加热罩1’内部的助燃空气管道2’非常容易老化，且由于助燃空气管道2’热胀冷缩没有膨胀节7’补偿，而热交换器4’与冷空气管道6’连接，当加热罩1’外部冷空气管道6’上膨胀节7’的伸长量不能弥补助燃空气管道2’伸长量时，容易导致助燃空气管道2’伸长受阻而弯曲或扭曲变形，导致最终失效，另外，热交换器4’和助燃空气管道2’弯曲及扭曲也容易导致助燃空气管道2’焊缝开裂失效，失效后助燃空气管道2’漏风导致烧嘴点火困难，最终导致加热时间延长造成产能损失，造成吨钢能耗超标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，解决的第一个技术问题是，提供一种能够在高温下可以自由伸长而不会受到弯曲应力作用产生管道弯曲、扭曲等变形缺陷的助燃空气管道.

同时本发明解决的第二个技术问题是，提供一种安装有该助燃空气管道的不锈钢罩式退火炉，该不锈钢罩式退火炉能够解决了现有技术存在的容易使助燃空气管道两端焊缝开裂的问题，同时，有效地延长了助燃空气管道和热交换器的使用寿命，极大地降低了加热罩维修工程量和维修成本，提高了罩式退火炉效率，节省了能源。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种助燃空气管道，其特征在于：包括上部助燃空气管道、下部助燃空气管道、上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管，该下部助燃空气管道套管的一端与下部助燃空气管道一端密封连接，该下部助燃空气管道套管的另一端与上部助燃空气管道一端相互套合，该上部助燃空气管道套管的一端与上部助燃空气管道一端密封连接，该上部助燃空气管道套管的另一端与下部助燃空气管道套管的外壁密封连接，且上部助燃空气管道套管和下部助燃空气管道套管的长度设置不影响由助燃空气导致的上部助燃空气管道一端和下部助燃空气管道一端的自由伸长。

作为改进，所述密封连接为焊接。