FR2590009A1 - Procede pour ameliorer la vitesse de chauffe, la regulation, la precision de temperature dans les fours industriels comportant l'application de ce procede - Google Patents

Procede pour ameliorer la vitesse de chauffe, la regulation, la precision de temperature dans les fours industriels comportant l'application de ce procede Download PDF

Info

Publication number
FR2590009A1
FR2590009A1 FR8514315A FR8514315A FR2590009A1 FR 2590009 A1 FR2590009 A1 FR 2590009A1 FR 8514315 A FR8514315 A FR 8514315A FR 8514315 A FR8514315 A FR 8514315A FR 2590009 A1 FR2590009 A1 FR 2590009A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
oven
furnace
gases
nozzle
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR8514315A
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to FR8514315A priority Critical patent/FR2590009A1/fr
Publication of FR2590009A1 publication Critical patent/FR2590009A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001—Heating elements or systems
    • F27D99/0033—Heating elements or systems using burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/3005—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases
    • F27B9/3011—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases arrangements for circulating gases transversally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/40—Arrangements of controlling or monitoring devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F27B9/26—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace on or in trucks, sleds, or containers
    • F27B9/262—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace on or in trucks, sleds, or containers on or in trucks
    • F27B2009/266—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace on or in trucks, sleds, or containers on or in trucks the truck having conducts for guiding the oven atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0006—Monitoring the characteristics (composition, quantities, temperature, pressure) of at least one of the gases of the kiln atmosphere and using it as a controlling value
    • F27D2019/0009—Monitoring the pressure in an enclosure or kiln zone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0006—Monitoring the characteristics (composition, quantities, temperature, pressure) of at least one of the gases of the kiln atmosphere and using it as a controlling value
    • F27D2019/0018—Monitoring the temperature of the atmosphere of the kiln

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

L'INVENTION CONCERNE L'INDUSTRIE DES FOURS INDUSTRIELS EN SERVICE POUR LES TRAITEMENTS THERMIQUES DES METAUX, LES FORGES ET LA SIDERURGIE. LES GAZ CHAUDS PROVENANT DE LA COMBUSTION DES BRULEURS 1 DU FOUR SONT CAPTES A LA SORTIE DES CARNEAUX 2 ET DIRIGES SOUS PRESSION DANS LA PARTIE HAUTE DU FOUR A LA NAISSANCE DE LA VOUTE 7. A CET ENDROIT, UN BRULEUR 3 AVEC UNE TUYERE SPECIALE 12 PARFAIT LA CHAUFFE DE CES GAZ RECYCLES AUX TEMPERATURES DESIREES. LA PRESSION INTERNE DU FOUR EST REGULEE EN FONCTION DES VARIATIONS DE TEMPERATURE DU FOUR AFIN D'OBTENIR LE MAXIMUM D'ECONOMIE D'ENERGIE. APPLICATION A TOUS LES FOURS INDUSTRIELS CHAUFFES PAR BRULEURS A FEUX DIRECTS QUELS QUE SOIENT LES GAZ OU CARBURANTS PETROLIERS, A L'EXCLUSION DES TUBES RADIANTS.

Description

Procédé pour améliorer la vitesse de chauffe, la rénulation, la oré- ciPion de tpXrature dans les fours industriels comportant l'aopli- cation de ce procédé.
La présente invention concerne un procédé pour améliorer la vitesse de chauffe, la régulation, la précision de température des fours industriels et surtout l'obtention de notables économies d'énergie.
Elle peut s'appliquer sur tous les fours chauffés à l'aide de brûleurs à feux directs alimentés avec tous types. de gaz ainsi qu'au fuel et mazout normal.
Le four doit avoir un -volume utile minimum de deux mètres cubes et être chauffé par quatre brûleurs minimum. I1 n'y a pas de volume maximum. Les meilleurs bilans économiques peuvent être obtenus sur les granas fours.
L'invention vise également les fours industriels équipés pour la mise en oeuvre de ce procédé.
On sait que, dans la majorité des cas, les fours industriels de volumes utiles moyens et grands, en service pour les traitements thermiques, les forges ou la sidérurgie sont chauffés à l'aide de brûleurs à feux directs alimentés avec un mélange air/gaz, air/fuel ou air/mazout.
Ces brûleurs sont disposés légèrement au-dessus du niveau de la sole, "sole mobile dans la plupart des cas".
Ils sont montés sur les faces fixes et latérales des fours, leur nombre étant fonction des volumes et tonnages à chauffer.
Pour des raisons d'économies dans les installations de la régulation des températures, le nombre des brûleurs est divisé en zône, en multiplets égaux de leur nombre total, ceci pour homogénéiser et obtenir une plus grande précision de température.
Cette régulation se fait en trois allures : grand chauffage, petit chauffage ou arrêt du chauffage appelées dans la profession "tout, peu ou rien c.-à-d. que lorsque la température du four arrive à son point de consigne, pour affiner sa précision, les brûleurs chauffent en tout, peu ou rien, mais par zone ou par multiples de zones, ceci en fonction des températures relevées par les thermo-couples répartis dans le four.
Cette façon de procéder provoque très souvent une approche du point de consigne par à-coup et de longue durée. L'un des buts de l'invention est de remédier à ces difficultés.
Le procédé suivant l'invention est décrit ci-après à l'aide des figures 1 et 2. La figure 1 est une vue en coupe verticale du four t !;3 figure 2 un vue en perspective de la tuyère en acier réfractaire.
Une tubulure calorifugée t5) située à la sortie du carneau du four (2) c.-à-d. a a base de la cheminée d'évacuation (6) capte les gazs chauds afin de les réintroduire dans le ommet du four à la naissance de la voûte t7) Ces gazs recyclés créent, avec la combustion des brûleurs (1) une pression dans le four, pression qu'il faut réguler.
La régulation de la pression interne du four s'effectue par un registre f8) du type à papillon incorporé dans le premier tron çon d'embase de la cheminée d'évacuation (6) commandé par un servomoteur pneumatique (9 et embiellage asservis à un régulateur électropneumatique (10) avec enregistrement de la pression par enregistreur circulaire.
Le régulateur pneumatique continu est à action proportionnelle et intégrale permettant le règlage, par relais couplé à la commande pyrométrique (17) d'un brûleur additionnel (3) de faible puissan- ce "en moyenne 60 s de moins qu'un de ceux servant à la chauffe du four".
Sa fonction est d'amener la température des gazs chauds recyclés à la température du point de consigne du four, ceci dès le début ou en cours de traitement.
Le thermo-couple (17) nécessaire à la commande pyrométrique du brûleur (3) sera protégé par une plaquel6eA acier réfractaire austénitique selon les normes ANGOR Z 12 CN 25-20 ou Z 8 CN 32-21 placé entre l'arrivée des gazes sortant du brûleur additionnel (3) et la soudure chaude du thermo-couple(17). Cette protection est indispensable pour ne pas perturber la lecture pyrométrique et la marche du brûleur (3) par arrêt ou surchauffe.
La pression interne du four obtenue par la manoeuvre angulaire du registre à papillon (8) doit être réglée par les points de consignes affichés sur le régulateur (10) de façon à obtenir une pression de 5 mbr par paliers de 2500 centigrade. Cette pression est calculée de façon à ne pas freiner l'arrivée des gazs recyclés et, à l'inverse, ne pas créer une dépression interne pouvant nuire à l'homogénéité de la température du four. De plus, les gazs chauds recyclés et chauffés dès leur entrée au sommet du four (7) accélère la turbulence de l'atmosphère interne et par là-même l'homogénéité et la précision de la température désirée, ceci en mettant en service une faible puissance de chauffe, ce qui augmente la montée en température et réduit, dans de très fortes proportions, l'usage des brûleurs (1) du four.Cette turbulence vient également suppléer au manque de ventilation mécanique généralement arrêtée vers 650 /700 C pour des questions de tenue mécanique des matériaux à chau
Depuis l'augmentation de l'énergie, on sait que de nombreux fours recyclent les gazs de combustion.
Le procédé suivant l'invention consiste à utiliser au rnaxi- mum les calories ainsi récupérées en les réinjectant au sommet du four pour un contrôle précis de la pression interne, en créant à l'intérieur une turbulence naturelle, d'où précision et homogénéité de chauffe, mais surtout ces gazs recyclés sont chauffés à leur arrivée dans le four, de façon à leurs donner l'apport de calories nécessaires pour compenser la différence de température entre ces gazs et le point de consigne
Ce chauffage est obtenu à l'aide d'un brûleur '3) monté à l'arrière d'une tuyère (12) venant se fier en bout de la tubulure ca Iorifugée '5) å son arrivée au sommet du four Cette tuyère (12) est constituée d'un tube (13) de même diamètre que celui qui constitue la tubulure 15 d'un autre tube concentrique d'un diamètre supérieur tel4) se fixant à l'extérieur du premier. Entre ces deux tubes de même longueur est soudée sur champ, une tôle hélicoidale (15), le brûleur (3) étant monté entre ces deux tubes obligeant ses gazs de combustion à tourner autour des gazs recyclés pour les chauffer.
5rSce à ce procédé, on peut obtenir avec un faible apport de calories, un important volume de gaz à la température du point de consigne.
Le montage ainsi décrit, suivant l'invention, permet de ré dulre le nombre de brûleurs nécessaires au chauffage d'un four et la régulation judicieuse de la pression interne associée au contrôle du débit des gazs recyclés permet un gain d'énergie.
Le procédé. suivant l'invention, peut, étant adopté sur des fours neufs ou adapté sur fours en service, faire réaliser des économies d'énergie.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    I - Procédé pour améliorer les conditions de chauffe en réduisant les consommations d'énergie des fours industriels de tous types chauffés par bruleurs à feux directs, caractérisé en ce qu'il consiste à rez cycler les gazs chauds de combustion, à les diriger dans le four, à les chauffer aux températures du point de consigne, n créer et réguler la pression interne du four pour accroitre l'homogénéité et la précision des températures et des métaux à traiter.
  2. 2 - Procédé suivant la I vendication caractérisé n c- que les gazs chauds sont recyclés au sommet du four (7), à la naissance de la voûte.
  3. 3 - Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les gazs recyclés au semmet du four ont chauffés par un brûleur additionnel (3).
  4. 4 - Procédé suivant la revendication 1 - 2 - 3 caractéried en ce que les" gazs sont recyclés au sommet du four par la seule pression régulée du four.
  5. 5 - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la pression interne du four sera de 5 mor par palier de 250 dentigrade.
  6. 6 - Four industriel à chauffaqe par brûleurs à feux directs pour la mise en oeuvre du procédé se ton les revendications 1 à 5 caractérise.
    en ce qu'il comprend une conduite calorifugée (5) prenant naissance à la base de la cheminée d'évacuation '6) et captant les oazs chauds afin de les introduire au sommet du four a' la naissance de la voûte (7).
    Une tuyère (12) fixée à l'extrémité de ladite conduite calorifugée en sa partie située au sommet du four (7).
    Un brûleur additionnel (3) fixé à l'entrée de la tuyère (12).
    Un système de régulation (10) de la pression règnant à l'intérieur du four
  7. 7 - Four selon la revendication 6 caractérisé en ce que le système de la pression interne du four est constituée d'un thermo-couple (17) placé à la sortie de la tuyère (12) et relié à une régulation (10) commandant un servo-moteur (9) qui actionne un registre à papillon (8) incorporé à la base de la cheminée d'évacuation (6) des gazs du four.
  8. 8 - Four selon la revendication (1) caractérisé en ce que le thermo-couple (17) est protégé par une gaine et une plaque de protection (16) placée entre la sortie de la tuyère (12) et le thermo-couple (17).
  9. 9 - Four -elon l'ensemble des revendications 6 - 7 - 8 prise. dans leur ensemble caractérisé en ce que 13 tuyère (12), la qaine de protection du thermo-couple (17), la plaque de protection (16) sont fabriquées en acier réfractaire austénitique selon les normes AF@OR Z 12 @N 25-20 ou Z 8 @N 32-21.
  10. 10 - Four selon la revendication 6 caractérisé en ce que la tuyère 112 est constituée d'un tube !1', de même diamètre que la tubulure (5) d'un tube (14) concentrique de diamètre supérieur au tube (13), llespace ainsi constitué entre les deux tubes étant occupé par une tôle hélicoidale (15) fixée sur les tubes 13 et 14, le brûleur (3) étant monté entre les deux tubes 13 et 14.
FR8514315A 1985-09-25 1985-09-25 Procede pour ameliorer la vitesse de chauffe, la regulation, la precision de temperature dans les fours industriels comportant l'application de ce procede Withdrawn FR2590009A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8514315A FR2590009A1 (fr) 1985-09-25 1985-09-25 Procede pour ameliorer la vitesse de chauffe, la regulation, la precision de temperature dans les fours industriels comportant l'application de ce procede

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8514315A FR2590009A1 (fr) 1985-09-25 1985-09-25 Procede pour ameliorer la vitesse de chauffe, la regulation, la precision de temperature dans les fours industriels comportant l'application de ce procede

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2590009A1 true FR2590009A1 (fr) 1987-05-15

Family

ID=9323294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8514315A Withdrawn FR2590009A1 (fr) 1985-09-25 1985-09-25 Procede pour ameliorer la vitesse de chauffe, la regulation, la precision de temperature dans les fours industriels comportant l'application de ce procede

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2590009A1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007121530A1 (fr) * 2006-04-24 2007-11-01 Technological Resources Pty. Limited Installation de fusion directe avec unité de récupération de chaleur perdue
CN113532109A (zh) * 2021-07-30 2021-10-22 郑州轻工业大学 一种环保紧凑式钧瓷节能窑炉控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE529240A (fr) *
US1531181A (en) * 1921-07-06 1925-03-24 Carl B Harrop Method and apparatus for treating clay ware in tunnel kilns
US1701223A (en) * 1924-04-18 1929-02-05 Dana P Ogden Furnace and method of treating bodies therein
US2504320A (en) * 1945-02-26 1950-04-18 Lindberg Eng Co Method of and apparatus for forced convection heating
FR1492752A (fr) * 1961-07-31 1967-08-25 Perfectionnements aux fours industriels
FR2312750A1 (fr) * 1975-05-30 1976-12-24 Gaz De France Procede de traitement thermique et four a combustible gazeux ou liquide

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE529240A (fr) *
US1531181A (en) * 1921-07-06 1925-03-24 Carl B Harrop Method and apparatus for treating clay ware in tunnel kilns
US1701223A (en) * 1924-04-18 1929-02-05 Dana P Ogden Furnace and method of treating bodies therein
US2504320A (en) * 1945-02-26 1950-04-18 Lindberg Eng Co Method of and apparatus for forced convection heating
FR1492752A (fr) * 1961-07-31 1967-08-25 Perfectionnements aux fours industriels
FR2312750A1 (fr) * 1975-05-30 1976-12-24 Gaz De France Procede de traitement thermique et four a combustible gazeux ou liquide

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007121530A1 (fr) * 2006-04-24 2007-11-01 Technological Resources Pty. Limited Installation de fusion directe avec unité de récupération de chaleur perdue
CN113532109A (zh) * 2021-07-30 2021-10-22 郑州轻工业大学 一种环保紧凑式钧瓷节能窑炉控制方法
CN113532109B (zh) * 2021-07-30 2022-06-24 郑州轻工业大学 一种环保紧凑式钧瓷节能窑炉控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2557279A1 (fr) Four industriel pour traitement thermique de pieces metalliques
EP0643262B1 (fr) Procédé de combustion
FR2496697A1 (fr) Procede d'exploitation d'un four a atmosphere controlee pour le traitement thermique continu de bobines de feuillard d'acier
FR2588564A1 (fr) Appareil pour le cracking (ou craquage) d'hydrocarbures gazeux ou liquides
US3689042A (en) Automatic control apparatus for soaking pit furnaces
EP0994302B1 (fr) Brûleur à combustible fluide notamment pour fours de réchauffage de produits sidérurgiques
CA2053457A1 (fr) Procede de chauffe d'une enceinte thermique et bruleur
FR2590009A1 (fr) Procede pour ameliorer la vitesse de chauffe, la regulation, la precision de temperature dans les fours industriels comportant l'application de ce procede
US4229211A (en) Ladle heating system
EP0850883A2 (fr) Procédé de fabrication de verre technique et brûleur pour la mise en oeuvre d'un tel procédé
FR2707104A1 (fr) Fourneau ou chaudière avec foyer démontable, alimentation en air primaire préchauffé par gaine démontable .
CN207422892U (zh) Lng液化装置净化单元再生气加热炉
FR2516209A1 (fr) Perfectionnement aux dispositifs de chauffage a combustion inversee
GB1329578A (en) Method of heating metal parts particularly steel ingots or the like in soaking furnaces particularly pit type furnaces and a burner arrangement for carrying out the method
EP0211699B1 (fr) Brûleur avec des caloducs pour le préchauffage de l'air et du combustible
US4385568A (en) Solid fuel furnace
JPS5952020B2 (ja) とりべ加熱装置
JP2759354B2 (ja) ステンレス鋼帯の光輝焼鈍方法及び装置
FR3079558B1 (fr) Circuit de refroidissement pour un moteur a combustion interne equipe d'un circuit de recirculation de gaz d'echappement et son procede de commande
CN209944996U (zh) 高效预热与快速降温双作用功能的新型燃料热处理炉
FR2464434A1 (fr) Tube-enveloppe de chauffage par rayonnement
SU968556A1 (ru) Способ определени прогара корпуса радиационной трубы
FR2694382A1 (fr) Chaudière à basse température à panneaux radiants catalytiques.
BE565345A (fr)
SU1222985A1 (ru) Горелочное устройство

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse