轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置和整體退火方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置，該煤氣加熱裝置包括加熱管以及與該加熱管連通的煤氣管和壓縮空氣管，并且所述加熱管上沿周向設(shè)置有多個朝外的加熱孔。本發(fā)明還涉及一種轉(zhuǎn)爐爐殼的整體退火方法，該方法使用本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置對轉(zhuǎn)爐爐殼進行加熱，該方法包括：將轉(zhuǎn)爐爐殼加熱到630-650℃，300℃以后的加熱速度為40-60℃/h；對所述轉(zhuǎn)爐爐殼在630-650℃下保溫3-3.5小時；將所述轉(zhuǎn)爐爐殼以40-60℃/h的冷卻速度冷卻至300-280℃，再使所述轉(zhuǎn)爐爐殼自然冷卻至常溫。使用所述煤氣加熱裝置對轉(zhuǎn)爐爐殼加熱，升溫快，將該煤氣加熱裝置用于轉(zhuǎn)爐爐殼的整體退火能夠節(jié)省操作的時間和成本。
【專利說明】轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置和整體退火方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵領(lǐng)域，具體地，涉及一種轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置以及一種轉(zhuǎn)爐爐殼的整體退火方法。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)爐爐殼為鋼結(jié)構(gòu)件，在安裝時通過焊接將各爐殼分段焊接為整體。對于大型轉(zhuǎn)爐來說，爐殼的厚度達80mm-120mm，且焊縫密集，焊接好的轉(zhuǎn)爐爐殼的焊縫中存在著較大的焊接殘余應(yīng)力，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形和焊縫裂紋，降低轉(zhuǎn)爐使用壽命，因此，在組裝好轉(zhuǎn)爐爐殼后通常采用退火消除焊接殘余應(yīng)力。
[0003]傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐爐殼焊縫退火采用電加熱退火，一座大型轉(zhuǎn)爐爐殼的焊縫長度大約為1500米，若準備三臺電加熱器并且設(shè)置專用電源線進行加熱退火，工期也需要12天左右，這種傳統(tǒng)的電加熱退火的方式耗時長并且成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置以及一種轉(zhuǎn)爐爐殼的整體退火方法，使用所述煤氣加熱裝置對轉(zhuǎn)爐爐殼加熱，爐殼升溫快，將該煤氣加熱裝置用于轉(zhuǎn)爐爐殼的整體退火能夠節(jié)省操作的時間和成本。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置，該煤氣加熱裝置包括加熱管以及與該加熱管連通的煤氣管和壓縮空氣管，并且所述加熱管上沿周向設(shè)置有多個朝外的加熱孔。
[0006]優(yōu)選地，所述加熱管為環(huán)形，所述加熱管上設(shè)置有煤氣管連接孔和壓縮空氣管連接孔，在所述煤氣管連接孔和所述壓縮空氣管連接孔處分別連接有所述煤氣管和所述壓縮
空氣管。
[0007]優(yōu)選地，所述煤氣管連接孔和所述壓縮空氣管連接孔相鄰或至少部分重合。
[0008]優(yōu)選地，所述加熱孔沿所述加熱管的周向等間隔設(shè)置，所述加熱管上等間隔設(shè)置有多個所述煤氣管連接孔，并且所述加熱管上等間隔設(shè)置有分別與所述多個煤氣管連接孔相對應(yīng)的多個所述壓縮空氣管連接孔。
[0009]優(yōu)選地，該煤氣加熱裝置包括多個水平設(shè)置的所述加熱管，所述多個加熱管沿垂直方向間隔設(shè)置。
[0010]優(yōu)選地，所述煤氣管包括煤氣主管以及連接于該煤氣主管的多組煤氣支管，所述多組煤氣支管分別對應(yīng)于所述多個加熱管設(shè)置，每組所述煤氣支管連接于對應(yīng)的所述加熱管的煤氣管連接孔，所述壓縮空氣管包括壓縮空氣主管以及與連接于該壓縮空氣主管多組壓縮空氣支管，所述多組壓縮空氣支管分別對應(yīng)于所述多個加熱管設(shè)置，每組所述壓縮空氣支管連接于對應(yīng)的所述加熱管的壓縮空氣管連接孔。
[0011]優(yōu)選地，所述加熱管靠近轉(zhuǎn)爐爐殼的內(nèi)壁安裝，所述煤氣管和所述壓縮空氣管從所述轉(zhuǎn)爐爐殼內(nèi)延伸至所述轉(zhuǎn)爐爐殼外，并且所述煤氣加熱裝置包括兩個水平設(shè)置的所述加熱管，一個所述加熱管靠近所述轉(zhuǎn)爐爐殼的底部設(shè)置，另一個所述加熱管設(shè)置在所述轉(zhuǎn)爐爐殼的沿垂直方向的中心處。
[0012]優(yōu)選地，所述壓縮空氣管上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。
[0013]本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)爐爐殼的整體退火方法，該方法包括:將轉(zhuǎn)爐爐殼加熱到630-650°C，300°C以后的加熱速度為40_60°C /h ;對所述轉(zhuǎn)爐爐殼在630_650°C下保溫3-3.5小時；將所述轉(zhuǎn)爐爐殼以40-60°C /h的冷卻速度冷卻至300-280°C，再使所述轉(zhuǎn)爐爐殼自然冷卻至常溫；并且，使用所述的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置對所述轉(zhuǎn)爐爐殼加熱。
[0014]優(yōu)選地，通入所述煤氣管中的煤氣為焦?fàn)t煤氣，該焦?fàn)t煤氣的壓力為0.3-0.6Mpa，所述壓縮空氣管中的壓縮空氣的壓力為0.8Mpa。
[0015]優(yōu)選地，該方法還包括在對轉(zhuǎn)爐爐殼加熱之前，將所述煤氣加熱裝置的部件運入所述轉(zhuǎn)爐爐殼內(nèi)，將所述部件連接以形成所述煤氣加熱裝置；以及對所述裝爐爐殼整體退火以后將所述煤氣加熱裝置從所述轉(zhuǎn)爐爐殼內(nèi)拆除。
[0016]使用根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置對轉(zhuǎn)爐爐殼加熱時，煤氣通過煤氣管輸送至加熱管中對轉(zhuǎn)爐爐殼進行加熱，同時，壓縮空氣管還向加熱管通入壓縮空氣，壓縮空氣一方面為煤氣的燃燒提供充足的氧氣，另一方面對煤氣進行加壓，使得煤氣的壓力增大，燃燒更劇烈，由此保證轉(zhuǎn)爐爐殼在較短的時間內(nèi)加熱至所需的溫度，縮短加熱時間，本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置可以使用鋼廠的焦?fàn)t煤氣，大大降低了成本。
[0017]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置安裝在轉(zhuǎn)爐爐殼中的主視示意圖；
[0020]圖2是圖1中的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置的俯視圖，其中，壓縮空氣管用虛線表述。
[0021]附圖標(biāo)記說明
[0022]1轉(zhuǎn)爐爐殼2加熱管
[0023]3煤氣管4壓縮空氣管
[0024]5煤氣管連接孔6壓縮空氣管連接孔
[0025]7煤氣主管8煤氣支管
[0026]9壓縮空氣主管10壓縮空氣支管
[0027]11調(diào)節(jié)閥12開關(guān)閥
【具體實施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0029]在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下”通常是在重力方向，即本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置在正常使用情況下定義的，“內(nèi)、外”是指相對于各裝置或部件本身的輪廓的內(nèi)、外。[0030]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置包括加熱管2以及與該加熱管2連通的煤氣管3和壓縮空氣管4，并且加熱管2上沿周向設(shè)置有多個朝外的加熱孔。
[0031]使用根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置對轉(zhuǎn)爐爐殼I加熱時，煤氣通過煤氣管3輸送至加熱管2中，并通過加熱管2上的加熱孔將煤氣通至加熱管2外部進行燃燒，以對轉(zhuǎn)爐爐殼I進行加熱，同時，壓縮空氣管4還向加熱管2通入壓縮空氣。一方面，由于，該煤氣加熱裝置安裝在轉(zhuǎn)爐爐殼I中，轉(zhuǎn)爐爐殼I僅有上方有開口，在加熱時，產(chǎn)生的熱量上升，使得爐外的空氣無法大量進入爐內(nèi)，對煤氣燃燒產(chǎn)生影響，導(dǎo)致產(chǎn)生大量的CO，因此，壓縮空氣的通入可以為煤氣的燃燒提供充足的氧氣。另一方面，由于轉(zhuǎn)爐爐殼I為大型鋼結(jié)構(gòu)件，體積大并且散熱較快，因此，必須保證較大的加熱速度才能將轉(zhuǎn)爐爐殼I較快地加熱至所需的溫度，壓縮空氣可以對煤氣進行加壓，使得煤氣的壓力增大，燃燒更劇烈，由此保證轉(zhuǎn)爐爐殼I在較短時間內(nèi)加熱至所需的溫度，縮短加熱時間。
[0032]其中，加熱管2可以設(shè)置為任意合適的形狀，例如，優(yōu)選情況下，加熱管2為環(huán)形，并且加熱管2上設(shè)置有煤氣管連接孔5和壓縮空氣管連接孔6，在煤氣管連接孔5和壓縮空氣管連接孔6處分別連接有煤氣管3和壓縮空氣管4。
[0033]并且，如圖2所示，為了使煤氣在加熱管2中的分布較均勻以使得加熱管2的加熱效果較均勻，應(yīng)該將煤氣和空氣在進入加熱管2之前混合，并且為了防止煤氣和空氣過早混合引發(fā)安全隱患，優(yōu)選地，煤氣管連接孔5和壓縮空氣管連接孔6相鄰或至少部分重合，即使得煤氣和空氣恰好在進入加熱管2時混合。
[0034]同樣，參加圖2，為了使加熱管2的加熱效果較均勻，作為一種優(yōu)選實施方式，加熱孔沿所述加熱管2的周向等間隔設(shè)置，加熱管2上等間隔設(shè)置有多個煤氣管連接孔5，并且加熱管2上等間隔設(shè)置有分別與所述多個煤氣管連接孔5相對應(yīng)的多個所述壓縮空氣管連接孔6，這樣可以同時獲得較快和較均勻的加熱效果。
[0035]優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的煤氣加熱裝置包括多個水平設(shè)置的加熱管2，該多個加熱管2沿垂直方向間隔設(shè)置，以加快對轉(zhuǎn)爐爐殼I的加熱速度。并且，在這種情況下，優(yōu)選地，煤氣管3包括煤氣主管7以及連接于該煤氣主管7的多組煤氣支管8，所述多組煤氣支管8分別對應(yīng)于所述多個加熱管2設(shè)置，每組煤氣支管8連接于對應(yīng)的加熱管2的煤氣管連接孔5，壓縮空氣管4包括壓縮空氣主管9以及與連接于該壓縮空氣主管9多組壓縮空氣支管10，所述多組壓縮空氣支管10分別對應(yīng)于所述多個加熱管2設(shè)置，每組壓縮空氣支管10連接于對應(yīng)的加熱管2的壓縮空氣管連接孔6，即每個加熱管2分別設(shè)置有向該加熱管2供給煤氣和壓縮空氣的煤氣支管8和壓縮空氣支管10，參見圖1和圖2。具體地，煤氣主管7和壓縮空氣主管9可以沿垂直方向延伸，煤氣支管8和壓縮空氣支管10可以沿水平方向延伸并分別以煤氣主管7和壓縮空氣主管9為中心呈放射狀布置，優(yōu)選地，為了方便煤氣支管8和壓縮空氣支管10的設(shè)置，例如，可以將煤氣支管8設(shè)置為沿水平方向延伸，并且如圖1所示，將壓縮空氣支管10設(shè)置為與水平方向具有一定夾角。
[0036]并且，優(yōu)選情況下，加熱管2靠近轉(zhuǎn)爐爐殼I的內(nèi)壁安裝，煤氣管3和壓縮空氣管4從轉(zhuǎn)爐爐殼1內(nèi)延伸至轉(zhuǎn)爐爐殼I外，并且該煤氣加熱裝置包括兩個水平設(shè)置的加熱管2，一個加熱管2靠近轉(zhuǎn)爐爐殼I的底部設(shè)置，另一個加熱管2設(shè)置在轉(zhuǎn)爐爐殼I的沿垂直方向的中心處，由于加熱過程中，熱量會向上升，因此，無需在轉(zhuǎn)爐爐殼I的上部安裝加熱管2，只需要在靠近轉(zhuǎn)爐爐殼I的底部和沿垂直方向的中心處分別設(shè)置一個加熱管2，這兩個加熱管2產(chǎn)生的熱量會上升，從而整個轉(zhuǎn)爐爐殼1都可以被較快地加熱至所需溫度。
[0037]另外，壓縮空氣與煤氣的比例需要相適應(yīng)，壓縮空氣不足會造成煤氣的不完全燃燒或壓力不足，壓縮空氣過多則可能使火焰熄滅，從而可能導(dǎo)致爆炸等安全事故，因此，優(yōu)選地，壓縮空氣管4上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥11，操作人員可以依據(jù)加熱管2外部的煤氣燃燒的情況(火焰情況)來調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥11，以使得壓縮空氣管4中的壓縮空氣的流量與煤氣管中煤氣的流量相適應(yīng)。并且，煤氣管3上還設(shè)置有開關(guān)閥12。
[0038]本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐爐殼的整體退火方法包括:使用本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置對轉(zhuǎn)爐爐殼1加熱，將轉(zhuǎn)爐爐殼1加熱到630-650°C，300°C以后的加熱速度為40-60°C /h，300°C以前的加熱速度無具體規(guī)定；然后，通過調(diào)節(jié)煤氣流量，對轉(zhuǎn)爐爐殼1在630-650°C下保溫3-3.5小時；將轉(zhuǎn)爐爐殼1以40_60°C /h的冷卻速度冷卻至300_280°C，再使轉(zhuǎn)爐爐殼1自然冷卻至常溫。
[0039]由于轉(zhuǎn)爐爐殼1為鋼結(jié)構(gòu)件，散熱加快，因此，在對轉(zhuǎn)爐爐殼1加熱之前優(yōu)選用保溫石棉對整個轉(zhuǎn)爐爐殼1的爐壁外表面進行覆蓋，以提高加熱速度和保溫效果。
[0040]通常情況下，在轉(zhuǎn)爐爐殼1組裝成一體后，再將未連接在一起的煤氣加熱裝置的部件運入轉(zhuǎn)爐爐殼1內(nèi)，然后，將這些部件連接(例如焊接)在一起以形成本發(fā)明提供的煤氣加熱裝置，用浸有油的布條纏繞在加熱管2上，然后將布條點燃，打開開關(guān)閥12，通入煤氣，待煤氣能夠持續(xù)并穩(wěn)定燃燒后，再調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥11以通入壓縮空氣，這樣操作方便并且有利于保證操作的安全性。轉(zhuǎn)爐爐殼1的整體退火完成后，將所述煤氣加熱裝置的部件拆開并從轉(zhuǎn)爐爐殼1內(nèi)拆除。
[0041]并且，優(yōu)選地，通入煤氣管3中的煤氣可以為焦?fàn)t煤氣，該焦?fàn)t煤氣的壓力為
0.3-0.6Mpa，利用焦?fàn)t煤氣作為燃料，大大的較低了成本。并且，壓縮空氣管4中的壓縮空氣的壓力為0.8Mpa，在沒有壓縮空氣的情況下，可以在壓縮空氣管4上安裝空氣壓縮機以將空氣加壓至所需的壓力作為壓縮空氣的來源。
[0042]使用本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置對轉(zhuǎn)爐爐殼加熱，一般3-5天左右就可以完成轉(zhuǎn)爐爐殼的整個退火操作(指從安裝煤氣加熱裝置到轉(zhuǎn)爐爐殼的整體退火完成后將該煤氣加熱裝置拆除為止)，升溫快并且成本低，易于推廣。
[0043]以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所 公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置，其特征在于，該煤氣加熱裝置包括加熱管(2)以及與該加熱管(2)連通的煤氣管(3)和壓縮空氣管(4)，并且所述加熱管(2)上沿周向設(shè)置有多個朝外的加熱孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置，其中，所述加熱管(2)為環(huán)形，所述加熱管(2)上設(shè)置有煤氣管連接孔(5)和壓縮空氣管連接孔(6)，在所述煤氣管連接孔(5)和所述壓縮空氣管連接孔(6)處分別連接有所述煤氣管(3)和所述壓縮空氣管(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置，其中，所述煤氣管連接孔(5)和所述壓縮空氣管連接孔(6)相鄰或至少部分重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置，其中，所述加熱孔沿所述加熱管(2)的周向等間隔設(shè)置，所述加熱管(2)上等間隔設(shè)置有多個所述煤氣管連接孔(5)，并且所述加熱管(2)上等間隔設(shè)置有分別與所述多個煤氣管連接孔(5)相對應(yīng)的多個所述壓縮空氣管連接孔(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置，其中，該煤氣加熱裝置包括多個水平設(shè)置的所述加熱管(2)，所述多個加熱管(2)沿垂直方向間隔設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置，其中，所述煤氣管(3)包括煤氣主管(7)以及連接于該煤氣主管(7)的多組煤氣支管(8)，所述多組煤氣支管(8)分別對應(yīng)于所述多個加熱管(2)設(shè)置，每組所述煤氣支管(8)連接于對應(yīng)的所述加熱管(2)的煤氣管連接孔(5)，所述壓縮空氣 管(4)包括壓縮空氣主管(9)以及與連接于該壓縮空氣主管(9)多組壓縮空氣支管(10)，所述多組壓縮空氣支管(10)分別對應(yīng)于所述多個加熱管(2)設(shè)置，每組所述壓縮空氣支管(10)連接于對應(yīng)的所述加熱管(2)的壓縮空氣管連接孔(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置，其中，所述加熱管(2)靠近轉(zhuǎn)爐爐殼(I)的內(nèi)壁安裝，所述煤氣管(3)和所述壓縮空氣管(4)從所述轉(zhuǎn)爐爐殼(I)內(nèi)延伸至所述轉(zhuǎn)爐爐殼(I)外，并且所述煤氣加熱裝置包括兩個水平設(shè)置的所述加熱管(2)，一個所述加熱管(2 )靠近所述轉(zhuǎn)爐爐殼(I)的底部設(shè)置，另一個所述加熱管(2 )設(shè)置在所述轉(zhuǎn)爐爐殼Cl)的沿垂直方向的中心處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置，其中，所述壓縮空氣管(4)上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥(11)。
9.一種轉(zhuǎn)爐爐殼的整體退火方法，該方法包括: 將轉(zhuǎn)爐爐殼(I)加熱到630-650°C，300°C以后的加熱速度為40_60°C /h ； 對所述轉(zhuǎn)爐爐殼(I)在630-650°C下保溫3-3.5小時； 將所述轉(zhuǎn)爐爐殼(I)以40-60°C /h的冷卻速度冷卻至300-280°C，再使所述轉(zhuǎn)爐爐殼(O自然冷卻至常溫； 其特征在于，使用權(quán)利要求1-8中任意一項所述的轉(zhuǎn)爐爐殼的煤氣加熱裝置對所述轉(zhuǎn)爐爐殼(I)加熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)爐爐殼的整體退火方法，其中，通入所述煤氣管(3)中的煤氣為焦?fàn)t煤氣，該焦?fàn)t煤氣的壓力為0.3-0.6Mpa，所述壓縮空氣管(4)中的壓縮空氣的壓力為0.8Mpa。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)爐爐殼的整體退火方法，其中，該方法還包括在對轉(zhuǎn)爐爐殼(I)加熱之前，將所述煤氣加熱裝置的部件運入所述轉(zhuǎn)爐爐殼(I)內(nèi)，將所述部件連接以形成所述煤氣加熱裝置；以及對所述裝爐爐殼(1)整體退火以后將所述煤氣加熱裝置從所述轉(zhuǎn)爐爐殼(1)內(nèi)拆除。`
【文檔編號】C21D9/00GK103667623SQ201210351901
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】唐志水, 馮樹雄, 吳榮善, 涂修利, 李鵬, 左饒平, 寧中余, 陳夢逢 申請人:攀鋼集團工程技術(shù)有限公司