CN109404908B - 一种锻造燃气加热炉的喷嘴 - Google Patents
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Abstract
一种锻造燃气加热炉的喷嘴，包括喷头、分离隔板、天然气喷管、天然气进气管、上空气进气管和下空气进气管，其中，分离隔板将喷头的内腔分隔成上混合室和下混合室，上空气进气管连通该上混合室，下空气进气管连通该下混合室，若干天然气喷管分别分布于上混合室和下混合室内且与天然气进气管相连；上混合室的空气与天然气喷入炉膛燃烧形成上循环火焰，下混合室的空气与天然气喷入炉膛燃烧形成下循环火焰，通过分别调控上空气进气管和下空气进气管的进气流量，使下循环火焰的温度低于上循环火焰的温度。本发明能够防止金属坯件局部过热，同时降低了加热过程中的NOx排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种锻造工艺装备，具体涉及一种能够有效降低NOx排放的用于锻造燃气加热炉的喷嘴，属于锻造技术领域。
技术背景
加温金属坯件的金属锻造加热炉的正常加热温度为1200～1250℃，热传递主要靠火焰通过热循环加热炉膛顶部凹面，形成聚焦辐射效应来加热炉膛底部的金属坯件。传统的锻造燃气加热炉的喷嘴采用天然气和空气在喷嘴内混合或在喷嘴内分别喷入炉膛燃烧，天然气和空气各自单独控制，喷入炉膛燃烧后，温度以火焰喷射轴线为中心上下对称均匀分布，下部的高温火焰与金属坯件直接接触，造成金属坯件温度过高且温度分布不均；同时炉膛内过高的加热温度，使天然气与空气中的氮化合，形成过高的NOx排放。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种锻造燃气加热炉的喷嘴，空气分上、下两路进入炉膛并分别控制流量，从而形成上下火焰温差，以降低炉膛下部局部区域的燃烧温度，防止金属坯件局部过热，同时降低加热过程中产生的NOx排放。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种锻造燃气加热炉的喷嘴，安装在该锻造燃气加热炉炉体上，其特征在于：所述喷嘴包括喷头、分离隔板、天然气喷管、天然气进气管、上空气进气管和下空气进气管，所述分离隔板将所述喷头的内腔分隔成上混合室和下混合室，所述上空气进气管连通该上混合室，所述下空气进气管连通该下混合室，若干所述天然气喷管分别分布于所述上混合室和下混合室内且与所述天然气进气管相连；
通过所述上空气进气管的空气与通过所述天然气喷管的天然气在所述上混合室内混合后喷入所述锻造燃气加热炉的炉膛进行燃烧，形成上循环火焰，通过所述下空气进气管的空气与通过所述天然气喷管的天然气在所述下混合室内混合后喷入所述锻造燃气加热炉的炉膛进行燃烧，形成下循环火焰；通过分别独立调控所述上空气进气管的进气流量和下空气进气管的进气流量，使所述下循环火焰的温度低于所述上循环火焰的温度，从而避免位于所述炉膛的底部的金属坯件发生局部过热，同时降低燃烧后产生的NOx排放。
作为本发明的进一步的方案，所述的上循环火焰呈微氧化状态，所述下循环火焰呈中性或微还原状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
空气由上空气进气管和下空气进气管分别进入炉膛，天然气与空气喷入炉膛时边混合边燃烧，通过分别调节两路空气的流量，形成上循环火焰与下循环火焰之间的温差，从而降低了炉膛下部区域的燃烧温度，防止了加热过程中金属坯件的局部过热，与此同时，降低了锻造加热炉内加热过程中整体产生的NOx排放。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的横向剖视图。
图3为本发明的使用状态图。
图中：1-喷头，2-天然气喷管，3-分离隔板，4-上混合室，5-下混合室，6-天然气进气管，7-上空气进气管，8-下空气进气管，9-锻造燃气加热炉炉体，10-上循环火焰，11-炉膛，12-喷嘴，13-下循环火焰，14-金属坯件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例仅仅是本发明的最佳实施方式，而不是全部的实施例。基于本发明的下述实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他技术方案，都应属于本发明要求保护的范围。
请结合参阅图1和图2，图示锻造燃气加热炉的喷嘴包括喷头1、分离隔板3、天然气喷管2、天然气进气管6、上空气进气管7和下空气进气管8。所述分离隔板3将所述喷头1的内腔分隔成上混合室4和下混合室5，所述上空气进气管7连通该上混合室4，所述下空气进气管8连通该下混合室5；若干所述天然气喷管2分别分布于所述上混合室4和下混合室5内且与所述天然气进气管6相连。
本发明所述锻造燃气加热炉的喷嘴的具体工作过程如下，见图3：
所述喷嘴12安装在所述锻造燃气加热炉炉体9上，内部为上下分体结构。天然气自天然气进气管6通过若干天然气喷管2分别进入所述上混合室4和下混合室5，空气分别通过所述上空气进气管7进入所述上混合室4和通过所述下空气进气管8进入所述下混合室5，该上混合室4和下混合室5内的空气流量分别独立调控。天然气与空气分别在所述上混合室4和下混合室5内混合后喷入炉膛11，边混合边燃烧，所述上混合室4内的混合气体通过喷头1喷入所述锻造燃气加热炉的炉膛11进行燃烧，在该炉膛11的上部形成上循环火焰10，所述下混合室5内的混合气体通过喷头1喷入所述锻造燃气加热炉的炉膛11进行燃烧，在该炉膛11的下部形成下循环火焰13。
通过独立调控所述上空气进气管7的空气流量和下空气进气管8的空气流量，使所述上循环火焰10微氧化，温度偏高，所述下循环火焰13中性或微还原，温度偏低，该上循环火焰10与下循环火焰13产生温差，因而所述炉膛11的上部温度偏高，下部的温度偏低，无过高温度。所述上循环火焰10加热所述炉膛11顶部的凹面，形成均匀聚焦辐射效应加热位于该炉膛11内底部的金属坯件14，下部低温的下循环火焰13避免了对流不均匀造成的局部高温，从而避免所述金属坯件14的局部过热过烧，对该金属坯件14起到保护作用。同时由于所述炉膛11下部的下循环火焰13燃烧温度相对上部较低，从而降低了加热炉燃烧后产生的NOx排放。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，应将实施例看作是示范性的且是非限制性的，本发明要求保护的范围由权利要求书而不是上述内容限定，因此落在权利要求中的含义等同的要件和所有变化均应囊括在本发明内。
Claims (1)
1.一种锻造燃气加热炉的喷嘴，安装在该锻造燃气加热炉炉体上，其特征在于：所述喷嘴包括喷头、分离隔板、天然气喷管、天然气进气管、上空气进气管和下空气进气管，所述分离隔板将所述喷头的内腔分隔成上混合室和下混合室，所述上空气进气管连通该上混合室，所述下空气进气管连通该下混合室，若干所述天然气喷管分别分布于所述上混合室和下混合室内且与所述天然气进气管相连；
通过所述上空气进气管的空气与通过所述天然气喷管的天然气在所述上混合室内混合后喷入所述锻造燃气加热炉的炉膛进行燃烧，形成上循环火焰，通过所述下空气进气管的空气与通过所述天然气喷管的天然气在所述下混合室内混合后喷入所述锻造燃气加热炉的炉膛进行燃烧，形成下循环火焰；通过分别独立调控所述上空气进气管的进气流量和下空气进气管的进气流量，使所述下循环火焰的温度低于所述上循环火焰的温度，从而避免位于所述炉膛的底部的金属坯件发生局部过热，同时降低燃烧后产生的NOx排放；
所述的上循环火焰呈微氧化状态，所述下循环火焰呈中性或微还原状态。
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