[發明專利]一種高效陶瓷蓄熱式烤包器及烤包方法

在審

• 申請號: 201711307838.5
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107824776A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 孫樹峰;張華鋒;劉長松;王海濤;王銘禹;王萍萍
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: B22D41/015
• 分類號: B22D41/015
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張曉鵬

1.一種高效陶瓷蓄熱式烤包器，其特征在于：包括第一陶瓷蓄熱體、第二陶瓷蓄熱體、第一燒嘴、第二燒嘴、四通閥和儲液箱，其中，

第一陶瓷蓄熱體和第二陶瓷蓄熱體安裝在鋼包蓋的外側，第一燒嘴和第二燒嘴分別位于第一陶瓷蓄熱體和第二陶瓷蓄熱體的內部，且貫穿固定于鋼包蓋內，使燒嘴的出口朝向鋼包內部設置；

所述四通閥包括第一連接管、第二連接管、第三連接管和第四連接管，第一連接管與氣源連接，第二連接管與第一陶瓷蓄熱體連接，第三連接管與第二陶瓷蓄熱體連接，第四連接管與所述儲液箱連接；

所述儲液箱提供盛放堿性溶液的空間；

燃氣和助燃氣混合氣從第一陶瓷蓄熱體和第二陶瓷蓄熱體交替流入，實現對混合氣的預熱和預混合，對應的，燃燒后煙氣從第一陶瓷蓄熱體和第二陶瓷蓄熱體交替流出，實現對燃燒后高溫煙氣的余熱回收。

2.根據權利要求1所述的陶瓷蓄熱式烤包器，其特征在于：所述第四連接管與儲液箱之間的連接管道上設置有三通閥，三通閥的第三個出口與所述第一連接管連接。

3.根據權利要求2所述的陶瓷蓄熱式烤包器，其特征在于：所述第四連接管與三通閥之間的管道上設置有氮氧化物傳感器。

4.根據權利要求3所述的陶瓷蓄熱式烤包器，其特征在于：所述陶瓷蓄熱式烤包器還包括控制器，控制器分別與氮氧化物傳感器和三通閥連接，氮氧化物傳感器檢測的煙氣中的氮氧化物的濃度大于設定值，控制器控制三通閥動作，與第一連接管連通，將煙氣回流。

5.根據權利要求1所述的陶瓷蓄熱式烤包器，其特征在于：所述儲液箱的底部設置有排液管，儲液箱的頂部設置有煙氣出口。

6.根據權利要求1所述的陶瓷蓄熱式烤包器，其特征在于：所述第一陶瓷蓄熱體和第二陶瓷蓄熱體均為陶瓷蜂窩結構。

7.權利要求1-6任一所述陶瓷蓄熱式烤包器的烤包方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)空氣和煤氣的混合氣通過管道，流經四通閥，進入第一陶瓷蓄熱體進行加熱和預混合，在極短時間內被加熱到接近第一陶瓷蓄熱體內壁的溫度；

2)高溫氣體由第一陶瓷蓄熱體的燒嘴噴口噴入鋼包內，形成高溫貧氧氣流，實現燃料在貧氧的狀態下燃燒；

3)鋼包內燃燒后的高溫煙氣流經第二陶瓷蓄熱體，將余熱儲存在第二陶瓷蓄熱體中，當氮氧化物傳感器檢測到的煙氣中的氮氧化物的濃度低于設定值時，降溫后的煙氣流向儲液箱進行堿洗后排放，當氮氧化物傳感器檢測到的煙氣中的氮氧化物的濃度高于設定值時，降溫后的煙氣回流至鋼包內，循環燃燒；

4)第二陶瓷蓄熱體的溫度達到設定值時，空氣和煤氣的混合氣流向第二陶瓷蓄熱體，鋼包內燃燒產生的高溫煙氣從第一陶瓷蓄熱體流出，實現余熱回收；

烤包方法按以上步驟重復進行。

8.根據權利要求7所述的烤包方法，其特征在于：步驟2)中，高溫貧氧氣流的含氧量為2％-20％，優選為2％-15％，進一步優選為10％-15％。

9.根據權利要求7所述的烤包方法，其特征在于：步驟3)中，煙氣中氮氧化物濃度的設定值為150mg/m³。

10.根據權利要求7所述的烤包方法，其特征在于：步驟3)中，所述堿液箱中的堿液為Na₂CO₃溶液或NaOH溶液，優選為Na₂CO₃溶液。