[发明专利]一种步进加热炉定位检测光栅冷却装置

说明书

技术领域

    本发明属于机械设备的技术改造，具体涉及一种步进加热炉定位检测光栅冷却装置。

背景技术

步进炉钢管（钢坯）入炉定位是通过光栅检测定位，光栅光源通过准直透镜垂直照射到反射面板上，然后由光电元件接收，经过硅光电池的转换，可以获得正弦波电信号，提供给光栅信号计数和辨向电路进行测量计数。

一般步进加热炉定位检测光栅冷却装置，包括步进加热炉、光栅、反射面板、辊道和管道，步进加热炉边角处设有通孔贯穿侧壁和底部，所述通孔也是热烟气的出口，光栅和反射板分别固定在通孔出口外侧，光栅发射角度与反射面板角度垂直，辊道设于步进加热炉内，管道固定在步进加热炉外壁；光栅检测系统在热处理炉炉设备上起非常重要的作用，每个炉子是由4套光栅设备检测钢管进、出料，从而达到自动控制，在工作过程中，炉膛内热烟气会大量溢出，热烟气对烧损光栅和反射板，光栅检测系统是由空压机产生的净化压缩空气直接冷却。

1、使用现状：

（1）炉膛热烟气压力控制在25Pa左右（光栅检测口热气溢出压力）；

（2）光栅是由净化压缩空气直接冷却和冷却水间接冷却；光栅反射面板是由净化压缩空气直接冷却；

（3）光栅共计8点和光栅面板共计8点，净化压缩气源管道通径DN15，净化压缩空气接点压力为0.6Mpa，压缩用量为2000m³/h；

（4） 光栅面板和光栅发射源面积各为50cm²，净化压缩空气冷却管道出口面积为2cm²；管道出口太小面积，冷却效果不佳。

2、造成影响

（1）净化压缩空气用量大，净化压缩空气管网压力损失大

每座加热炉压缩空气用量在1000m³/h以上，若仅使用一条线两座加热炉，会使得净化压缩空气压力降低至0.35Mpa以下，而炉子正常气源压力在0.6Mpa左右，低于0.35Mpa会导致加热炉紧急停炉，对生产造成重大的影响；

（2）光栅反射面板冷却效果不好，光栅设备易损坏，备件成本高

实际生产中发现，光栅反射面板表面温度达到200℃以上，在这样的高温下长期使用，面板极易烧坏；不能及时更换备件，生产不能正常自动，操作工对热处理炉的热处理加热时间难以控制，从而使得钢管热处理性能难以实质性的控制；

（3）周围噪音极大，在热处理炉正常使用时，监测声音在110分贝以上，严重影响生产作业区人员工作环境；

（4）吨钢压缩空气消耗成本高

经过计算发现，热处理炉平均产量为25吨/小时，压缩空气消耗量为2000m³/h，吨钢成本：2000*0.13/25=10.4元/吨；年按照25万吨产量，成本增加=25*10.4=260万元。

还有一个问题，助燃风机会出现喘震现象：

步进加热炉助燃风机产生的风直接进入空气换热器里，步进炉助燃空气压力在4.5KPa 以上，在热处理炉保温状态时，必须调节空气、煤气调节阀开关，减少助燃空气量来保温，但是助燃风机设计供风量较大，在保证风压不变的情况下，风量减少，风会堆积在助燃风机内部，助燃风机会出现喘震现象，严重影响风机使用寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了步进加热炉光栅检测系统冷却装置改造方法，在步进加热炉助燃风机的通风管上装一个支管，将冷风连接到光栅上，代替净化压缩空气冷却光栅，既节约了能源，又可以分流掉助燃风机内的风，一举两得。

为达到上述目的，一种步进加热炉定位检测光栅冷却装置的技术方案如下：

（1）在步进加热炉助燃风机与空气换热器之间的通风管上连接一根支管，将冷风引到光栅冷却管道里，代替净化压缩空气冷却光栅，冷却管道连接各个冷却点；

（2）在每个冷却点固定安装多点环形冷却管在热烟气出口，冷却点的冷却方式由直接风吹光栅改为多点环形间接冷却，冷却管里吹出的风在热烟气出口形成气帘，直接阻断炉膛内热烟气溢出。

作为本发明的一种改进，步骤（1）所述的通风管采用DN200孔径钢管，进入冷却管道气源支管采用DN50钢管，通风管与支管连接处为DN200/50大小头。

作为本发明的一种改进，步骤（2）所述的冷却点为8个。