CN103290201B - 一种无氧化加热炉 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型的无氧化加热炉，包括炉体、一次和二次助燃空气管道和燃气管道，在炉体两侧或炉体底部沿炉长方向设置至少两对蓄热槽，各蓄热槽的前端，靠近炉体内部方向设置有各自独立的预混室。由于本发明提供的无氧化加热炉，其各对蓄热槽对应各自独立的预混室，各单元可以独立控制，因而可精准控制分别通往各个独立预混室的空燃比，以实现炉体内真正的无氧化还原气氛。

Description

一种无氧化加热炉
技术领域
本发明涉及一种蓄热式无氧化工业炉，尤其涉及一种可用于冶金板带连退生产线，以及热镀锌、热镀铝等生产线中的蓄热式无氧化金属加热炉。
背景技术
目前，国内外用于冶金板带连退生产线，以及热镀锌生产线中的蓄热式无氧化加热炉，都是在炉体两侧设置至少一对蓄热式烧嘴，在蓄热烧嘴的前端设置公用的预混室，在预混室外侧设置有二次助燃空气管道，通过控制一侧的空气流量，使这一侧的燃料不完全燃烧，在炉体内形成还原性气体，飘向炉体另一侧，通过该侧的二次助燃空气管道输入空气，在这一侧使燃料完全燃烧，燃烧烟气通过这一侧的蓄热槽后排出，而后换向，在另一侧重复此过程，形成炉体内的无氧化加热，如CN1240985C，就公开了这样一种无氧化加热炉，而想要实现炉体内真正的无氧化加热，准确的控制空气与燃气的当量配比是必不可少的，因而出现了专利CN201538799U，在各个空气管道和燃气管道处加入了流量计与调节阀，实现空燃比的准确控制，但是由于炉体一侧所有蓄热式烧嘴共用同一预混室，使预混室空间较大，因此空气与燃气通过各个相应的管道在共用的预混室混合时，造成其空气与燃气混合比例不精准的问题，难以实现真正的无氧化还原气氛。
发明内容
为克服上述之不足，本发明的目的是提供一种新型的无氧化加热炉，各个蓄热槽分别对应各自独立的预混室，使各组管道输送的空气和燃气在各组独立的预混室达到最佳的当量配比，进而解决现有技术中预混室空燃配比不精准的问题，在炉体内实现真正的无氧化还原气氛。
本发明提供一种无氧化加热炉，包括炉体、一次和二次助燃空气管道和燃气管道，在炉体两侧或炉体底部沿炉长方向设置至少两对蓄热槽，各蓄热槽的前端，靠近炉体内部方向设置有各自独立的预混室。
上述的蓄热槽可以为2对至50对，各对间隔为0.5米至2米，优选值为0.8米至1.2米。
上述的蓄热槽体积为0.02m3-0.2m3，优选值为0.05m3；上述的预混室体积为0.01m3-0.08m3，优选值为0.02m3。
本发明无氧化加热炉蓄热槽设置的对数、蓄热槽之间的间隔、蓄热槽体积以及预混室的体积对加热炉炉体内各点温度是否均匀，是否能够对物体进行均匀加热起到了关键作用。因此，正确的选择蓄热槽设置的对数、之间的间隔、蓄热槽体积以及预混室的体积，可以使本发明提供的无氧化加热炉达到最好的加热效果。
本发明在炉体底部或炉体两侧沿炉长方向设置了多组蓄热槽，各个蓄热槽前端，靠近炉体内部方向对应设置了各自独立的预混室，由于预混室的独立设置，比现有技术中通用预混室的体积得到了有效的减小，由于预混室体积的减小，使得预混室内空气与燃气的配比可以控制的更加精准。另一方面，当一次助燃空气、燃气以及二次助燃空气通过各自的分支管道进入到预混室混合时，由于每个蓄热槽对应各自独立的预混室，也就是说，一次助燃空气、燃气以及二次助燃空气三条分支管道通向一个独立设置的预混室内，因此通过控制这三条分支管道的气体流量，就可以精准、有效的控制此独立预混室内的空气与燃气的当量配比，以此类推，沿炉长方向设置的多组蓄热槽对应的各自独立的预混室内都实现了空燃比的精准控制，以此实现整个炉体内真正的无氧化还原燃烧。
上述蓄热槽可以水平的成对设置于炉体两侧，此时预混室位于蓄热槽的内侧；蓄热槽还可以垂直的成对设置于炉体底部，此时的预混室位于其上部位置；蓄热槽还可以倾斜的成对设置于炉体底部或两侧，此时的预混室位于其靠近炉体内部的前端位置。
优选地，多组蓄热槽沿炉长方向水平成对设置于炉体两侧，此种设置方式便于蓄热槽内蓄热体的更换，当无氧化加热炉工作一定的时间后，由于灰尘的产生容易阻塞蓄热体，使蓄热体的换热效果明显降低，此时需要把蓄热体从蓄热槽中取出，进行清理或更换。此种水平设置的方式，在蓄热槽外侧设置一法兰，法兰的开口位置不只限于蓄热槽外侧的端口位置，也可以设置在蓄热槽外侧的上部或下部位置上，当需要更换蓄热体时，打开法兰，就可以轻松实现蓄热体的更换工作。
上述无氧化加热炉如果使用低热值燃气燃料，可以设置另一蓄热槽，使燃气管道通过该蓄热槽，对燃气进行预加热，此通过低热值燃气燃料的蓄热槽可以平行设置于通过一次助燃空气管道的蓄热槽两边，两蓄热槽中间有耐火材料间隔。
附图说明
图1为本发明实施例1的侧视图。
图2为图1沿A-A截面的俯视图。
图3为本发明实施例2的侧视图。
图4为图3沿A-A截面的俯视图。
图5为本发明实施例3的侧视图。
图6为图5沿A-A截面的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施例和相应附图，对本发明的实施方式进行详尽，具体的说明。在此声明，本发明的示意性实施例和说明，仅作为对于本发明的解释，不作为对于本发明的限定。
实施例1
参照图1和图2，图1为多组蓄热槽沿炉长方向水平成对设置于炉体两侧，并使用低热值燃料的无氧化加热炉的侧视图，图2为图1沿A-A截面的剖视图，其构成包括炉体1、各自独立设置的预混室2、二次助燃空气管道3、水平设置的蓄热槽4，燃气管道/排烟管道5，一次助燃空气管道/排烟管道6，分割预混室的炉墙7，蓄热槽法兰8。本实施例的蓄热槽为30对，其间隔为1.2米。上述蓄热槽体积为0.05m3，上述的预混室体积为0.02m3。
如图2所示，当被加热物体从炉体中部穿过时，一侧的一次助燃空气管道/排烟管道6通入空气，燃气管道/排烟管道5通入燃气，在预混室2里混合燃烧，由于设置了分割预混室的炉墙7，使得预混室的体积大大减小，又由于每组管道对应独立的预混室，因此只要控制每组管道的气体流量就可以完全精准的控制此预混室内空气与燃气的当量配比，在每个独立的预混室内进行无氧化燃烧，产生大量的没完全燃烧的还原性气体，此气体飘向炉体的另一侧，由该侧的二次助燃空气管道3注入适量的空气，使其充分燃烧，燃烧产生的高温废气穿过该侧的蓄热槽4，与蓄热槽4换热后由该侧的燃气管道/排烟管道5和一次助燃空气管道/排烟管道6排出。此时，该侧的一次助燃空气管道/排烟管道6和燃气管道/排烟管道5注入适量空气和燃气，分别通过各自的蓄热槽对其进行预加热，同样由于预混室的独立设置，最终使空气与燃气在各组独立的预混室内达到精准的配比，在该侧进行无氧化燃烧，同样产生大量的没完全燃烧的还原性气体，飘向另一侧，在另一侧补充二次助燃空气后，进行完全燃烧，产生的大量高温废气经蓄热槽4换热后排出。如此交替进行，对物体进行无氧化加热。
如此可以看出本实施例因各对蓄热槽对应各自独立的预混室，各单元可以独立控制，因而可精准控制分别通往各个独立预混室的空燃比，以实现炉体内真正的无氧化还原气氛。
当此无氧化加热炉工作一段时间后，其蓄热槽里的蓄热体由于大量灰尘的阻塞，换热效果降低，此时，打开位于蓄热槽外侧端部位置的蓄热槽法兰8，取出里面的蓄热体进行简单的清洁更换后，即可放回继续使用。
实施例2
参照图3和图4，图3为多组蓄热槽沿炉长方向水平成对设置于炉体两侧，并使用高热值燃料的无氧化加热炉的侧视图，图4为图3沿A-A截面的剖视图，其构成包括炉体1、各自独立设置的预混室2、二次助燃空气管道3、水平设置的蓄热槽4，燃气管道5，一次助燃空气管道/排烟管道6，分割预混室的炉墙7，蓄热槽法兰8。本实施例的蓄热槽为50对，其间隔为0.8米。上述蓄热槽体积为0.02m3，上述的预混室体积为0.01m3。
如图3和图4所示，此实施例2由于使用的高热值燃气燃料，因此把燃气管道5直接设置在预混室外侧，而没有通过相应的蓄热槽。同样，预混室由于炉墙7的分割，使其独立设置，二次助燃空气管道3、燃气管道5和一次助燃空气管道/排烟管道6接入到各组独立的预混室中，因此通过控制各管道的流量，就可以精准控制在各组独立预混室内的空燃比，实现整个炉体内的无氧化还原气氛。
同样，当此无氧化加热炉工作一段时间后，其蓄热槽里的蓄热体由于大量灰尘的阻塞，换热效果降低，此时，打开位于蓄热槽外侧上部位置的蓄热槽法兰8，取出里面的蓄热体进行简单的清洁更换后，即可放回继续使用。
实施例3
参照图5和图6，图5为多组蓄热槽沿炉长方向垂直成对设置于炉体底部，并使用高热值燃料的无氧化加热炉的侧视图，图6为图5沿A-A截面的剖视图，其构成包括炉体1、各自独立设置的预混室2、二次助燃空气管道3、垂直设置的蓄热槽4，燃气管道5，一次助燃空气管道/排烟管道6，分割预混室的炉墙7。本实施例的蓄热槽为8对，其间隔为1.5米。上述蓄热槽体积为0.2m3，上述的预混室体积为0.08m3。
如图5和图6所示，此实施例3使用高热值燃气燃料，并把蓄热槽垂直成对设置在炉体底部，同样由于预混室的独立设置，使得通过控制各管道的流量，就可以精准控制在各组独立预混室内的空燃比，实现炉体内的无氧化还原气氛。
实施例4
本实施例为多组蓄热槽沿炉长方向垂直成对设置于炉体底部，并使用低热值燃料的无氧化加热炉。如实施例1，在一次助燃空气管道/排烟管道通入的蓄热槽两侧，也平行设置蓄热槽，使燃气管道通入此蓄热槽，对燃气进行预加热。同样由于预混室的独立设置，使得通过控制各管道的流量，就可以精准控制在各组独立预混室内的空燃比，实现炉体内的无氧化还原气氛。

Claims (8)

1.一种无氧化加热炉，包括炉体、一次和二次助燃空气管道和燃气管道，在炉体两侧或炉体底部沿炉长方向设置至少两对蓄热槽，其特征在于，在所述各蓄热槽的前端，靠近炉体内部方向设置有各自独立的预混室，所述各自独立预混室是通过炉墙(7)进行分割形成的，且在所述蓄热槽对应的烧嘴上设置一次助燃空气、燃气和二次助燃空气三条分支管路通入到与烧嘴各自对应的所述独立设置的预混室内。
2.如权利要求1所述的无氧化加热炉，在炉体两侧沿炉长方向水平设置至少两对蓄热槽，其特征在于在蓄热槽的外侧位置设置有可控制开关的法兰。
3.如权利要求1或2所述的无氧化加热炉，其特征在于蓄热槽为2对至50对，各对间隔为0.5米至2米。
4.如权利要求3所述的无氧化加热炉，其特征在于各对蓄热槽间隔为0.8米至1.2米。
5.如权利要求1或2所述无氧化加热炉，其特征在于蓄热槽体积为0.02m3-0.2m3。
6.如权利要求5所述无氧化加热炉，其特征在于蓄热槽体积为0.05m3。
7.如权利要求1或2所述的无氧化加热炉，其特征在于预混室体积为0.01m3-0.08m3。
8.如权利要求7所述的无氧化加热炉，其特征在于预混室体积为0.02m3。
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