[實用新型]滲碳淬火爐尾氣再利用裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220321099.1
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN202671642U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐寧;樊洋;戚耀國;魏佳順
• 申請（專利權(quán)）人: 南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號: C23C8/20
• 分類號: C23C8/20;C21D1/62;C23F17/00;F27D17/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 何朝旭;陸明耀

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于熱處理精益生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種滲碳淬火爐尾氣再利用裝置。

背景技術(shù)

隨著資源環(huán)境的日趨減少，以及綠色、低碳和可持續(xù)發(fā)展理念的普及，能源再利用成為新的課題。目前，Achelin滲碳爐被用作淬火加熱，采用的氮-甲醇氣氛滲碳，甲醇作為裂解氣，在保證安全的前提下，當爐溫超過760℃發(fā)生如下的化學(xué)反應(yīng)：

????????????????????（1）

以氮-甲醇氣氛滲碳，選用丙烷作為富化氣來提供活性碳原子，當爐溫超過810℃丙烷發(fā)生完全裂解，其裂解同樣產(chǎn)生CO和H2，反應(yīng)式如下：

??????????????（2）

因為CO是劇毒物質(zhì)，Achelin滲碳爐自帶了CO尾氣燃燒裝置，如圖1所示，是現(xiàn)有技術(shù)中滲碳爐的大致構(gòu)造，CO氣體從滲碳爐11旁邊的一個管道12被排出，管道12頂端的燃燒裝置13將CO氣體連同H₂被燃燒。

CO和H₂被燃燒后造成了大量能源的浪費，Achelin2M爐和Achelin?1.2M爐的氣氛消耗參數(shù)如下：

Achelin2M爐?:

甲醇???7L/h

丙烷???2m3/h

Achelin1.2M爐?:

甲醇???3L/h

丙烷???0.5m3/h

全時率按照80%計算，共需消耗甲醇量：

（2×7L/h+7×3L/h）×365×24×80%=245280L=6.1×10^6mol

共需消耗丙烷量：

（2×2m3/h?+7×0.5m3/h）×365×24×80%=52560m3=2.3×10^6mol

通過和公式（1）、（2）的換算，全年共排出尾氣CO?188.2t和H2?42.8t，CO和H₂的燃燒熱分別為283.3kJ/mol、285.3?kJ/mol?，若尾氣全部燃燒，全年共損失能源約：

283.3kj/mol×（188.2×10^6÷28）mol+285kj/mol×（42.8×10^6÷2）mol

=8.0×10^9kj=2223000?kW·h

從上面的計算可以看出，熱能損耗較為嚴重。經(jīng)調(diào)查，我國在熱處理爐尾氣再利用方面尚未有令人滿意的處理方法，如此國家全年將損失88920000?kW·h的能量。熱處理行業(yè)“十二五發(fā)展規(guī)劃”總體目標是節(jié)能10%，燃料爐平均熱效率達55%以上，熱處理專業(yè)廠電能和燃料消耗降到生產(chǎn)成本的20%。在科技為主體的熱處理行業(yè)，為了這一總體目標，必須要在節(jié)能裝備上做出充分工作。

實用新型內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型的目的是提出一種滲碳淬火爐尾氣再利用裝置，旨在降低熱處理過程中能源的損耗，滿足熱處理清潔生產(chǎn)、精益生產(chǎn)的需要。

本實用新型的目的將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：

一種滲碳淬火爐尾氣再利用裝置，包括滲碳淬火爐及其尾氣燃燒裝置，所述尾氣燃燒裝置上方設(shè)有一節(jié)能水槽，所述節(jié)能水槽的側(cè)壁裝有一進水管和一出水管，所述進水管和出水管分別通過水管與一循環(huán)水箱連接，形成一個水循環(huán)系統(tǒng)；所述循環(huán)水箱上設(shè)有一補水口和一出水口。

優(yōu)選的，上述的滲碳淬火爐尾氣再利用裝置，其中：所述節(jié)能水槽中心設(shè)置一呈火焰狀的燃燒腔，所述的燃燒腔的頂部設(shè)置有一排煙口，所述排煙口延伸出若干的呈U型的導(dǎo)熱管，所述導(dǎo)熱管的U型的底部浸入所述節(jié)能水槽的水面中。

優(yōu)選的，上述的滲碳淬火爐尾氣再利用裝置，其中：所述進水管和出水管之間并聯(lián)有一彎管。

優(yōu)選的，上述的滲碳淬火爐尾氣再利用裝置，其中：所述水槽頂部裝有水沸騰報警裝置。

優(yōu)選的，上述的滲碳淬火爐尾氣再利用裝置，其中：所述節(jié)能水槽通過一水槽支架架設(shè)在所述尾氣燃燒裝置上方。

優(yōu)選的，上述的滲碳淬火爐尾氣再利用裝置，其中：所述水槽支架包括一三角支架，所述三角支架的頂部焊接有一與所述節(jié)能水槽相對應(yīng)的凹槽托盤，所述凹槽托盤中心開有一與所述燃燒腔配合的通孔，所述三角支架的底部用至少一個的環(huán)形箍固定。

優(yōu)選的，上述的滲碳淬火爐尾氣再利用裝置，其中：所述水槽支架為可移動的水槽支架。

優(yōu)選的，上述的滲碳淬火爐尾氣再利用裝置，其中：所述循環(huán)水箱上裝有一抽水泵，所述抽水泵連接在所述進水管和循環(huán)水箱之間。

優(yōu)選的，上述的滲碳淬火爐尾氣再利用裝置，其中：所述抽水泵上設(shè)有一流量控制裝置。