CN215491032U - 加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种加热炉，所述加热炉包括：若干蓄热式平焰烧嘴(3)，所述蓄热式平焰烧嘴布置在所述加热炉的炉体顶部，与蓄热箱及管道系统相连接；若干热电偶(6)，所述热电偶设置在所述加热炉的炉体侧墙(2)的相应加热区域上，用于检测所述加热炉的炉膛内的温度并参与燃烧控制，其中，所述加热炉的所有燃烧设备、管道及检修平台均布置在所述加热炉的炉顶而非炉侧。其中，每个所述蓄热式平焰烧嘴(3)均被配置为独立运行。

Description

加热炉

技术领域

本实用新型涉及一种加热炉，尤其是一种带有蓄热式烧嘴的加热炉。

背景技术

对金属坯料进行锻前加热的室式加热炉或台车式加热炉，通常采用火焰加热的方式，尤其是针对中、大规格金属锻件坯料。目前，在设计锻造加热炉(包括锻造式台车加热炉)时，通常采用常规侧烧嘴、常规平焰侧烧嘴或蓄热式侧烧嘴，将烧嘴布置在炉墙两侧。其中，使用常规烧嘴的方案，还配置有空气换热器来预热空气以利用烟气余热。

锻件加热的主要操作过程是：通过装/取料机将工件送入加热炉内，平放在炉膛底部支撑件(垫块)上，关闭炉门，启动烧嘴，根据锻件工艺要求，以设定的升温速度和曲线加热锻件，直至达到目标温度，取料机从炉内取出锻件(若是台车炉，则由台车送出炉外)，锻件出炉，送入压机等下一道工艺设备。

通常，蓄热式烧嘴系统至少包括两个烧嘴，两个蓄热器，一个热能回收系统以及相应的控制装置。烧嘴和蓄热器可根据现场实际情况直接连接在一起或选择用耐火材料浇注的管道连接在一起。当一个烧嘴利用蓄热器里的热空气进行燃烧时，另一个烧嘴起到一个排烟口的功能，利用抽烟风机抽出炉内热空气通过烧嘴到蓄热器里进行蓄热。当热量蓄足后，蝶阀动作，转换两个烧嘴的功能。每当一个烧嘴在燃烧时，则另一个在帮助蓄热器蓄热。在热交换中，管道中的废气温度通常在150-200℃，因而不管是蝶阀还是抽烟风机均能长期安全可靠的工作。

采用侧烧嘴的设计方案，火焰从炉墙两侧加热锻件并直接冲击锻件表面，因而必须在工件和烧嘴之前留有足够的距离。即便留出了足够的距离，在相同的工况下，仍容易产生过热点等缺陷，因而也限制了加热速度和获得更好的温度均匀性。

此外，侧烧嘴安装在加热炉侧墙，炉墙高度必须满足烧嘴的安装空间。相对来说，炉膛高度较高，而且不可避免地，炉底支撑件(消耗件)也较高，并且支撑件的位置受到烧嘴布置的限制。

平焰烧嘴是以进入到烧嘴的煤气和燃烧所需的空气，在旋流器的作用下，煤气和空气强烈的旋转，沿垂直于烧嘴砖中心线的炉墙表面展开，并在紧靠炉墙的一层空间内烧尽，形成圆盘型火焰，其直径在1～3m，其厚度在100～200mm。采用平焰烧嘴后，由于热辐射能力加强，温度场均匀，故升温速度快，金属氧化烧损率低，对实现钢材均匀加热，快速加热，节约燃料具有显著的效果。

CN110319705A公开了一种蓄热锻造炉，炉体顶部装有烟囱，炉体正面装有炉门，炉门内侧设有一个燃气加热口，炉门上经加热口向炉膛内安装有一个蓄热式燃烧嘴。在这种技术方案中，燃气加热口布置在炉门上，并不是布置在炉顶。并且，由于蓄热式燃烧嘴布置在炉门上，因而该技术方案并不适用于大型加热炉。

CN101261089A公开了一种室式、台车式加热炉高效燃烧系统，其包括多对蓄热式左右侧烧嘴，安装在加热炉炉顶两侧，烧嘴燃烧时的火焰长度不因供热负荷变化而变化，在炉内形成高动能U形气流。这种高动能U形气流的形成，表明该技术方案中并没有采用平焰烧嘴。

CN204787805U公开了一种加热炉。它包括炉体、蓄热式烧嘴、空气烟气管道、风机和燃气管道，所述蓄热式烧嘴至少有两对，蓄热式烧嘴成对的设置在炉体上，所述每对蓄热式烧嘴的空气烟气管道相连。蓄热式烧嘴成对布置，交替燃烧。该技术方案中明确披露了上述加热炉为小型加热炉时蓄热式烧嘴设置在炉体的顶部，而加热炉为大中型加热炉时蓄热式烧嘴则设置在炉体侧墙上。并且，在该技术方案中并没有任何采用平焰烧嘴的教导或暗示，且蓄热式烧嘴从附图可见明显为传统烧嘴而非平焰烧嘴。另外，该技术方案中成对布置交替燃烧而非独立运行。

因此，希望能够提供一种加热炉，使得为加热炉内提供均匀温度场的同时，简化加热炉宽度方向上的结构。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种加热炉，所述加热炉包括：若干蓄热式平焰烧嘴，所述蓄热式平焰烧嘴布置在所述加热炉的炉体顶部，与蓄热箱及管道系统相连接；若干热电偶，所述热电偶设置在所述加热炉的炉体侧墙的相应加热区域上，用于检测所述加热炉的炉膛内的温度并参与燃烧控制；其中，每个所述蓄热式平焰烧嘴均被配置为独立运行。

结合高温蓄热式燃烧技术，可将助燃空气预热到1100℃，不再设置炉尾烟道，更有效回收烟气余热，并且最大限度减少NOx的排放量。

每个烧嘴自带蓄热体，可将空气预热到1100℃以上。为确保所述蓄热式平焰烧嘴的独立运行，优选的是，为每个所述蓄热式平焰烧嘴配设有独立的点火系统、火焰检测器、空气调节阀、煤气调节阀和快速切断阀等。炉顶平焰烧嘴无需成对配置或运行，因而可通过灵活调整蓄热和排烟比率来优化热量回收，同时，也为最大限度利用炉顶空间配置烧嘴提供了可能性。

优选的是，加热炉还包括设置在所述加热炉的炉体顶部的检修平台。尤其是将加热炉的所有燃烧设备、管道及检修平台均布置在所述加热炉的炉顶而非炉侧。无需侧部操作平台，炉区平面布置更简洁、紧凑，占用空间更小。

由于因此省去了在加热炉两侧布置相应的管道、蓄热箱及相关阀件和电气仪表元件以及布置相应的侧部操作平台，因而降低了所占用的空间。并且，由于侧墙未安装烧嘴，没有散热点，使得炉子对环境的热辐射大大降低，有效的改善了车间的操作环境。

优选的是，所述蓄热式平焰烧嘴(3)按照锻件的工艺要求以设定的升温速度和加热曲线加热锻件，直至达到目标温度。

附图说明

图1示意性地示出了根据本实用新型的加热炉。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本实用新型的加热炉。若干蓄热式平焰烧嘴3布置在所述加热炉的炉体顶部，与蓄热箱及管道系统相连接。若干热电偶6设置在所述加热炉的炉体侧墙2的相应加热区域上，用于检测所述加热炉的炉膛内的温度并参与燃烧控制。在所述加热炉的炉体顶部还布置有检修平台7。这样，加热炉的所有燃烧设备、管道及检修平台均布置在所述加热炉的炉顶而非炉侧。从而有利地缩减了加热炉的横向尺寸。

在为锻件进行加热时，首先通过装/取料机将工件送入加热炉内并平放在炉膛底部支撑件(垫块)上；然后关闭炉门，启动炉体顶部的蓄热式平焰烧嘴，根据锻件工艺要求，以设定的升温速度和曲线加热锻件，直至达到目标温度；取料机从炉内取出锻件(若是台车炉，则由台车送出炉外)，出炉的锻件被送入压机等下一道工艺设备。

炉膛温度通过设置在炉墙上的相应加热区域的热电偶检测并控制。烧嘴的数量和功率根据锻件的重量、数量及材质等参数计算。烧嘴的布置则根据锻件的规格形状确定。

垫块属于生产消耗件，由于炉内温度较高，其寿命很短。由于炉顶布置的是平焰烧嘴，因而炉内坯料垫块的高度可降低，垫块的位置也不再受侧烧嘴布置的限制，这在很大程度上降低了生产成本。

平焰烧嘴的一个显著的工作特性是：产生扁平火焰且沿炉顶平铺形成温度场，因而不直接冲击锻件表面，加热效率很高，不易产生过热点，并且可以获得非常好的温度均匀性。以直径为2000mm的无缝环锻件为例，其加热的温度均匀性可稳定地小于+/-10℃。

因此，采用平焰烧嘴的技术方案相对于使用传统烧嘴，火焰并不从炉墙两侧加热锻件或直接冲击锻件表面，因而必须在工件和烧嘴之前留出的距离较小，尤其是不需要加热炉的侧向上留有这样大的安全距离。这节约了在炉墙高度和宽度上的安装空间。

以上记载了本实用新型的优选实施例，但是本实用新型的精神和范围不限于这里所公开的具体内容。本领域技术人员能够根据本实用新型的教导任意组合和扩展上述各实施例而在本实用新型的精神和范围内做出更多的实施方式和应用。本实用新型的精神和范围不由具体实施例来限定，而由权利要求来限定。

附图标记列表

1 锻件

2 炉墙

3 平焰烧嘴

4 蓄热箱

5 管道系统

6 热电偶

7 检修平台

Claims (5)

1.一种加热炉，所述加热炉包括：

若干蓄热式平焰烧嘴(3)，所述蓄热式平焰烧嘴布置在所述加热炉的炉体顶部，与蓄热箱及管道系统相连接；

若干热电偶(6)，所述热电偶设置在所述加热炉的炉体侧墙(2)的相应加热区域上，用于检测所述加热炉的炉膛内的温度并参与燃烧控制；

其中，每个所述蓄热式平焰烧嘴(3)均被配置为独立运行。

2.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，所述加热炉还包括设置在所述加热炉的炉体顶部的检修平台(7)。

3.根据权利要求2所述的加热炉，其特征在于，所述加热炉的所有燃烧设备、管道及检修平台均布置在所述加热炉的炉顶而非炉侧。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的加热炉，其特征在于，所述蓄热式平焰烧嘴(3)按照锻件(1)的工艺要求以设定的升温速度和加热曲线加热锻件，直至达到目标温度。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的加热炉，其特征在于，为每个所述蓄热式平焰烧嘴(3)配设有独立的点火系统、火焰检测器、空气调节阀、煤气调节阀和快速切断阀。

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