RU2586384C2 - Method of increasing temperature homogeneity in heating furnace - Google Patents

Method of increasing temperature homogeneity in heating furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2586384C2
RU2586384C2 RU2012151837/02A RU2012151837A RU2586384C2 RU 2586384 C2 RU2586384 C2 RU 2586384C2 RU 2012151837/02 A RU2012151837/02 A RU 2012151837/02A RU 2012151837 A RU2012151837 A RU 2012151837A RU 2586384 C2 RU2586384 C2 RU 2586384C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxidizing agent
furnace
supplying
tube
fuel
Prior art date
Application number
RU2012151837/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012151837A (en
Inventor
Рудигер АЙХЛЕР
Original Assignee
Линде Акциенгезелльшафт
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 Линде Акциенгезелльшафт filed Critical Линде Акциенгезелльшафт
Publication of RU2012151837A publication Critical patent/RU2012151837A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2586384C2 publication Critical patent/RU2586384C2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/70—Furnaces for ingots, i.e. soaking pits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
    • 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
    • F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • 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
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/02—Supplying steam, vapour, gases, or liquids
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: invention relates to a method of heating ingots in a pit furnace. Method includes feeding fuel into the furnace and heating at least two ingots mounted with an inclination to the corresponding first and second opposite inner walls of the heating furnace to form a V-shaped space there between, wherein at least one separate lance for an oxidant having an oxygen content at least 85 wt. % and at least one separate lance for fuel are arranged in the furnace wall with their orifices opening into the furnace at a distance from each other, ensuring the respective supply of the oxidant and fuel into the V-shaped space for combustion therein, wherein the orifice of the oxidant lance is located above the orifice of the fuel lance and is directed to enable the passage of the oxidant obliquely downwards and in the longitudinal direction of the V-shaped space.
EFFECT: high temperature homogeneity in a heating furnace is provided.
14 cl, 10 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу повышения однородности температуры в нагревательной печи типа нагревательного колодца.The present invention relates to a method for increasing temperature uniformity in a heating well such as a heating well.

Во время нагревания слитков в нагревательных печах слитки обычно располагают с наклоном к противоположным внутренним стенкам в нагревательной печи, и они опираются на под печи, часто находясь на слое окалины от предшествующих партий.During the heating of the ingots in the heating furnaces, the ingots are usually tilted to the opposite inner walls in the heating furnace, and they rest on the underneath of the furnace, often on a scale of previous batches.

В таких печах желательно достигать хорошей однородности температуры, другими словами, минимизировать температурные градиенты в печи. Однако с обычно используемой конфигурацией печи, в которую слитки помещены с наклоном к внутренним стенкам печи, существуют проблемы.In such furnaces, it is desirable to achieve good temperature uniformity, in other words, to minimize temperature gradients in the oven. However, there are problems with the commonly used furnace configuration in which ingots are slanted to the inside walls of the furnace.

Согласно известному уровню техники, для нагревания таких нагревательных печей используются воздушные горелки. Такие воздушные горелки потребляют довольно большие объемы воздуха и топлива, приводя к получению больших объемов горячих газообразных продуктов сгорания, циркулирующих в печи. Например, при расположении воздушной горелки на одной из коротких сторон печи и выпускного отверстия на этой же короткой стороне, но ниже или выше горелки, может быть достигнута продольная циркуляция вдоль всей печи, таким образом, что объемы газа от воздушной горелки могут приводить к достаточной однородности температуры в печи.According to the prior art, air burners are used to heat such heating furnaces. Such air burners consume fairly large volumes of air and fuel, resulting in large volumes of hot gaseous combustion products circulating in the furnace. For example, by positioning the air burner on one of the short sides of the furnace and the outlet on the same short side, but lower or higher than the burner, longitudinal circulation can be achieved along the entire furnace, so that the volumes of gas from the air burner can lead to sufficient uniformity temperature in the oven.

Однако для уменьшения количества генерируемых СО и Ox и для повышения эффективности использования энергии все более часто используется топливо-кислородное горение, то есть, когда используется окислитель с высоким содержанием кислорода для сжигания топлива. Так как такие окислители содержат значительно меньше балласта в форме азота, чем в случае, когда в качестве окислителя используется воздух, генерируются меньшие объемы газообразных продуктов сгорания, во многих случаях, не больше 1/5 по сравнению с соответствующей воздушной горелкой, и поэтому труднее достигать достаточной однородности температуры.However, to reduce the amount of CO and Ox generated and to increase energy efficiency, fuel-oxygen combustion is increasingly used, that is, when an oxidizer with a high oxygen content is used to burn fuel. Since such oxidizing agents contain significantly less ballast in the form of nitrogen than when air is used as the oxidizing agent, smaller volumes of gaseous products of combustion are generated, in many cases, not more than 1/5 compared to the corresponding air burner, and therefore it is more difficult to achieve sufficient temperature uniformity.

В частности, обычно верхние части слитков могут перегреваться, тогда как нижние части остаются слишком холодными.In particular, usually the upper parts of the ingots can overheat, while the lower parts remain too cold.

Существуют ограниченные возможности направления реакции сгорания в более холодные части печи из-за риска локального перегрева вблизи места сгорания. Обычно также невозможно компенсировать меньшее количество газообразных продуктов сгорания, увеличивая мощность топливо-кислородных горелок. Расположение большого количества топливо-кислородных горелок в одной и той же печи является возможным, но очень дорогостоящим. Кроме того, результат все еще не будет адекватным, так как желательно нагревать разные количества слитков в одной и той же печи в разных случаях.There are limited possibilities for directing the combustion reaction to colder parts of the furnace due to the risk of local overheating near the combustion site. It is usually also impossible to compensate for a smaller amount of gaseous products of combustion, increasing the power of the fuel-oxygen burners. The location of a large number of fuel-oxygen burners in the same furnace is possible, but very expensive. In addition, the result will still not be adequate, since it is desirable to heat different amounts of ingots in the same furnace in different cases.

Настоящее изобретение решает указанные выше проблемы. The present invention solves the above problems .

Таким образом, настоящее изобретение относится к способу увеличения однородности температуры в нагревательной печи, в которой, по меньшей мере, два слитка, которые необходимо нагреть, установлены с наклоном к соответствующей первой и второй противоположным внутренним стенкам нагревательной печи таким образом, что слитки формируют удлиненное пространство, имеющее V-образное поперечное сечение между ними при взгляде вдоль первой и второй стенок, и отличающемуся тем, что, по меньшей мере, одна отдельная трубка для вдувания окислителя с содержанием кислорода, по меньшей мере, 85 вес. % и, по меньшей мере, одна отдельная трубка для вдувания топлива расположены в стенке печи с их отверстиями, открытыми в печь на расстоянии друг от друга, и так, что окислитель и топливо, соответственно, могут подаваться в указанное V-образное пространство и сгорать там, и тем, что отверстие трубки для вдувания окислителя расположено выше отверстия трубки для вдувания топлива и направлено таким образом, чтобы окислитель проходил наклонно вниз и в продольном направлении указанного V-образного пространства.Thus, the present invention relates to a method for increasing temperature uniformity in a heating furnace in which at least two ingots to be heated are slanted to respective first and second opposite inner walls of the heating furnace so that the ingots form an elongated space having a V-shaped cross section between them when viewed along the first and second walls, and characterized in that at least one separate tube for blowing oxidizer with soda holding oxygen, at least 85 weight. % and at least one separate tube for injecting fuel are located in the wall of the furnace with their openings open into the furnace at a distance from each other, and so that the oxidizer and fuel, respectively, can be fed into the specified V-shaped space and burn there, and the fact that the hole of the tube for injecting the oxidizer is located above the hole of the tube for injecting fuel and is directed so that the oxidizer extends obliquely downward and in the longitudinal direction of said V-shaped space.

Далее изобретение будет описано подробно со ссылками на иллюстративные варианты осуществления изобретения и на прилагаемые чертежи, на которых:The invention will now be described in detail with reference to illustrative embodiments of the invention and the accompanying drawings, in which:

фиг. 1 - вид в перспективе с частичным сечением, показывающий известную нагревательную печь;FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view showing a known heating furnace;

фиг. 2 - вид нагревательной печи, показанной на фиг. 1, с длинной стороны;FIG. 2 is a view of the heating furnace shown in FIG. 1, on the long side;

фиг. 3 - вид сверху нагревательной печи, показанной на фиг. 1;FIG. 3 is a plan view of the heating furnace shown in FIG. one;

фиг. 4 - вид в перспективе с частичным сечением, показывающий нагревательную печь согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;FIG. 4 is a partial cross-sectional perspective view showing a heating furnace according to a first preferred embodiment of the present invention;

фиг. 5 - вид нагревательной печи, показанной на фиг. 4, с длинной стороны;FIG. 5 is a view of the heating furnace shown in FIG. 4, from the long side;

фиг. 6 - вид нагревательной печи, показанной на фиг. 4, с короткой стороны;FIG. 6 is a view of the heating furnace shown in FIG. 4, on the short side;

фиг. 7 - вид сверху нагревательной печи, показанной на фиг. 4;FIG. 7 is a plan view of the heating furnace shown in FIG. four;

фиг. 8 - вид, соответствующий показанному на фиг. 5, но показывающий нагревательную печь согласно второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения и наблюдаемый с длинной стороны;FIG. 8 is a view corresponding to that shown in FIG. 5, but showing a heating furnace according to a second preferred embodiment of the present invention and observed from a long side;

фиг. 9 - вид нагревательной печи, показанной на фиг. 8, с короткой стороны; иFIG. 9 is a view of the heating furnace shown in FIG. 8, on the short side; and

фиг. 10 - вид сверху нагревательной печи, показанной на фиг. 8.FIG. 10 is a plan view of the heating furnace shown in FIG. 8.

На фиг. 1-3 показана с использованием единого набора ссылочных позиций известная нагревательная печь 100, в которой десять слитков 101 нагревают с расположением в два ряда по пять слитков в каждом. Слитки опираются на слой 102 из окалины от предшествующих партий и установлены с наклоном двумя рядами к противоположным внутренним стенкам соответствующих длинных сторон печи 100 в продольном направлении 104 печи 100.In FIG. 1 to 3 show, using a single set of reference numbers, a known heating furnace 100 in which ten ingots 101 are heated in two rows of five ingots each. The ingots rest on a scale layer 102 from previous batches and are slanted in two rows to the opposite inner walls of the respective long sides of the furnace 100 in the longitudinal direction 104 of the furnace 100.

Печь 100 нагревают с использованием известной воздушной горелки 103, ориентированной в продольном направлении 104 печи 100. Воздушная горелка 103 установлена в стенке в одном из коротких концов печи 100. Так как печь показана с частичным сечением на фиг. 1-3, указанный короткий конец, а также свод печи 100 и одна из ее длинных сторон не показаны. Горячие газообразные продукты сгорания от воздушной горелки 103 проходят в направлении 104 вдоль рядов слитков 101 и отражаются в дистальном коротком конце 105 печи, проходя назад к короткому концу, в котором установлена воздушная горелка 103, и оттуда выпускаются через выпускной канал 106 для топочных газов. Так как воздушная горелка 103 и выпускной канал 106 установлены в одной стенке в печи 100, но на разных высотах, возникает естественная конвекция, приводящая к достаточной однородности температуры во всей топочной камере.The furnace 100 is heated using a known air burner 103 oriented in the longitudinal direction 104 of the furnace 100. The air burner 103 is mounted in the wall at one of the short ends of the furnace 100. Since the furnace is shown in partial cross section in FIG. 1-3, the indicated short end, as well as the arch of the furnace 100 and one of its long sides are not shown. Hot gaseous products of combustion from the air burner 103 extend in the direction 104 along the rows of ingots 101 and are reflected in the distal short end 105 of the furnace, passing back to the short end where the air burner 103 is installed, and from there are discharged through the exhaust gas passage 106. Since the air burner 103 and the exhaust duct 106 are installed in the same wall in the furnace 100, but at different heights, natural convection occurs, leading to sufficient temperature uniformity throughout the combustion chamber.

На фиг. 4-7 с общими ссылочными позициями показана нагревательная печь 200, в которой применен способ согласно настоящему изобретению для повышения однородности температуры. Печь 200 в значительной степени подобна печи 100, показанной на фиг. 1-3. В печи 200 расположены, по меньшей мере, два слитка 201. Слитки 201 расположены двумя рядами вдоль главного продольного направления 250 печи 200, при этом каждый наклонен к соответствующей первой и второй противоположным внутренним стенкам нагревательной печи 200 таким образом, что слитки 201 формируют пространство 203, имеющее V-образное поперечное сечение (см. фиг. 6), между и над ними вдоль указанных первой и второй внутренних стенок. Указанные внутренние стенки, предпочтительно, составляют внутренние стенки длинных сторон печи 200. На фиг. 4-7, которые показаны с частичным сечением, одна из указанных стенок не показана.In FIG. 4-7, with common reference numerals, a heating furnace 200 is shown in which the method of the present invention is applied to increase temperature uniformity. The furnace 200 is substantially similar to the furnace 100 shown in FIG. 1-3. At least two ingots 201 are located in the furnace 200. The ingots 201 are arranged in two rows along the main longitudinal direction 250 of the furnace 200, each tilted to the respective first and second opposite inner walls of the heating furnace 200 so that the ingots 201 form a space 203 having a V-shaped cross section (see Fig. 6), between and above them along the specified first and second inner walls. Said inner walls preferably constitute the inner walls of the long sides of the furnace 200. In FIG. 4-7, which are shown in partial section, one of these walls is not shown.

Слитки 201 опираются на слой 202 из окалины, подобной слою 102. В качестве альтернативы, слитки 201 могут опираться прямо на под печи.The ingots 201 are supported on a scale layer 202 similar to the layer 102. Alternatively, the ingots 201 can be supported directly on the underneath of the furnace.

Выпускной канал 206 для топочных газов расположен в одной из коротких сторон печи 200.The flue gas outlet 206 is located in one of the short sides of the furnace 200.

Предпочтительно, по меньшей мере, одна отдельная трубка 211, 212 для подачи окислителя и, по меньшей мере, одна отдельная трубка 210 для подачи топлива расположены в стенке печи таким образом, что их отверстия находятся внутри и открыты в печь 200 на расстоянии друг от друга таким образом, что окислитель и топливо, соответственно, могут подаваться в V-образное пространство 203 между слитками 201 и взаимодействовать в нем.Preferably, at least one separate oxidizer supply pipe 211, 212 and at least one separate fuel supply pipe 210 are located in the furnace wall so that their openings are inside and open to the furnace 200 at a distance from each other so that the oxidizing agent and fuel, respectively, can be fed into the V-shaped space 203 between the ingots 201 and interact in it.

Нижняя трубка 210 для подачи топлива и две трубки 211, 212 для подачи окислителя, расположенные выше отверстия трубки 210 для подачи топлива, совместно формируют совокупность или группу трубок для подачи. Группа также может быть выполнена с другими конфигурациями трубок для подачи топлива и окислителя при условии, что отверстие, по меньшей мере, одной трубки для подачи окислителя расположено выше, по меньшей мере, одной трубки для подачи топлива.The lower fuel supply pipe 210 and the two oxidizer supply pipes 211, 212 located above the openings of the fuel supply pipe 210 together form a plurality or group of supply pipes. The group can also be made with other configurations of the fuel supply pipe and the oxidizer, provided that the opening of at least one oxidizer supply pipe is located above the at least one fuel supply pipe.

Предпочтительно, расстояние между трубками для подачи окислителя и топлива составляет, по меньшей мере, 5 см.Preferably, the distance between the tubes for supplying the oxidizing agent and the fuel is at least 5 cm.

Окислитель, подаваемый через, по меньшей мере, одну, но, предпочтительно, все трубки для подачи окислителя, имеет, согласно изобретению, содержание кислорода, составляющее, по меньшей мере, 85 вес. %, предпочтительно, по меньшей мере, 95 вес. %. Топливо может быть любым пригодным обычным газообразным, жидким или твердым топливом, таким как нефтяной или природный газ. Предпочтительно, топливо представляет собой газообразное топливо или жидкое топливо.The oxidizing agent supplied through at least one but preferably all of the oxidizing agent supply tubes has, according to the invention, an oxygen content of at least 85 weight. %, preferably at least 95 weight. % The fuel may be any suitable conventional gaseous, liquid, or solid fuel, such as petroleum or natural gas. Preferably, the fuel is gaseous fuel or liquid fuel.

Предпочтительно, по меньшей мере, одна из трубок 211, 212 для подачи окислителя, предпочтительно, все трубки 211, 212 для подачи окислителя, расположены так, что их отверстие расположено выше отверстия, по меньшей мере, одной трубки 210 для подачи топлива и направлены таким образом, что окислитель проходит наклонно вниз и в продольном направлении V-образного пространства 203 по существу параллельно указанным первой и второй стенкам печи. Другими словами, окислитель подают в V-образное пространство 203 между слитками 201 таким образом, что направленный наклонно вниз поток окислителя проходит в продольном направлении 250 печи 200. Кроме того, предпочтительно, поток окислителя от каждой из трубок 211, 212 для подачи окислителя ориентируют для пересечения района в пространстве 203, в который подают топливо с использованием трубки 210 для подачи топлива. Предпочтительно, по меньшей мере, один поток окислителя и, по меньшей мере, один поток топлива встречаются в пространстве 203.Preferably, at least one of the oxidizer supply tubes 211, 212, preferably all of the oxidizer supply tubes 211, 212, are positioned so that their opening is located above the opening of at least one fuel supply pipe 210 and is directed so so that the oxidizing agent extends obliquely downward and in the longitudinal direction of the V-shaped space 203 substantially parallel to said first and second walls of the furnace. In other words, the oxidizing agent is fed into the V-shaped space 203 between the ingots 201 in such a way that the downwardly directed oxidizing stream flows in the longitudinal direction 250 of the furnace 200. In addition, it is preferable that the oxidizing stream from each of the oxidizing pipes 211, 212 is oriented to crossing an area in space 203 into which fuel is supplied using fuel pipe 210. Preferably, at least one oxidizer stream and at least one fuel stream are encountered in space 203.

Так как окислитель имеет высокое содержание кислорода, количество горячих газообразных продуктов сгорания, генерируемых топливом и окислителем, подаваемыми через трубки 210, 211, 212 для подачи, будет существенно меньшим, чем соответствующее количество газообразных продуктов сгорания, генерируемых воздушной горелкой 103 при соответствующих теплотворных мощностях. Как описано выше, работа с таким окислителем обычно вызывает ухудшение однородности температуры. А именно, очевидно, что трудно достигать достаточно высоких температур в основании V-образного пространства 203 между слитками 201, то есть вблизи слоя 202 окалины у основания печи 200, а также в пространстве 205 (см. фиг. 6), имеющем треугольное поперечное сечение и находящемся под слитками 201, между слитками 201 или рядом слитков и стенкой печи, к которой наклонен слиток или слитки 201.Since the oxidizing agent has a high oxygen content, the amount of hot gaseous combustion products generated by the fuel and oxidizing agent supplied through the supply tubes 210, 211, 212 will be significantly smaller than the corresponding amount of gaseous combustion products generated by the air burner 103 at the corresponding calorific value. As described above, working with such an oxidizing agent usually causes a deterioration in temperature uniformity. Namely, it is obvious that it is difficult to achieve sufficiently high temperatures at the base of the V-shaped space 203 between the ingots 201, i.e., near the scale layer 202 at the base of the furnace 200, as well as in the space 205 (see FIG. 6) having a triangular cross section and located under the ingots 201, between the ingots 201 or next to the ingots and the wall of the furnace to which the ingot or ingots 201 is inclined.

Таким образом, окислитель проходит из трубок 211, 212 для подачи и встречается с топливом, выходящим из трубки 210 для подачи топлива в V-образном пространстве 203 между слитками 201. Так как окислитель подается таким образом через отдельную трубку для подачи, геометрическую форму и скорость потока окислителя можно регулировать так, что он может нести получаемую смесь топлива и окислителя вниз к основанию V-образного пространства 203. Таким образом, температура там может быть увеличена без увеличения риска перегрева, который мог бы происходить, например, когда воздушная горелка расположена ближе к основанию, или если бы отдельная трубка для подачи окислителя была расположена таким образом, что она открыта прямо в непосредственной близости к слиткам 201.Thus, the oxidizing agent passes from the supply pipes 211, 212 and meets the fuel exiting the fuel supply pipe 210 in the V-shaped space 203 between the ingots 201. Since the oxidizing agent is thus fed through a separate supply pipe, the geometric shape and speed the oxidizer flow can be adjusted so that it can carry the resulting mixture of fuel and oxidizer down to the base of the V-shaped space 203. Thus, the temperature there can be increased without increasing the risk of overheating that could occur, for example An example is when the air burner is located closer to the base, or if a separate oxidizer feed tube were positioned so that it is open directly in close proximity to the ingots 201.

Трубка 210 для подачи топлива может быть расположена горизонтально и таким образом, чтобы поток топлива был направлен по существу прямо вдоль основного продольного направления V-образного пространства. Однако предпочтительно, чтобы трубка для подачи топлива была несколько наклонена вниз относительно горизонтальной плоскости под углом максимум 5°. Соответствующие потоки окислителя из трубок 211, 212 для подачи в этом случае направлены с таким же или большим углом наклона относительно горизонтальной плоскости. Таким образом, направленный наклонно вниз поток окислителя может нести горючую смесь вниз к основанию V-образного пространства.The fuel supply pipe 210 may be horizontal and so that the fuel flow is directed substantially straight along the main longitudinal direction of the V-shaped space. However, it is preferable that the fuel supply pipe is slightly inclined downward relative to the horizontal plane at an angle of maximum 5 °. Corresponding oxidant flows from the supply tubes 211, 212 in this case are directed with the same or a large angle of inclination relative to the horizontal plane. Thus, a downwardly directed oxidizer stream can carry the combustible mixture down to the base of the V-shaped space.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, по меньшей мере, одна трубка 211, 212 для подачи окислителя открыта выше всех точек подачи топлива, то есть, в данном примере, трубки 210 для подачи топлива, которая расположена в той же стенке печи, в которой расположено отверстие относящейся к данному примеру трубки 211, 212 для подачи окислителя. Это приводит к тому, что все топливо, подаваемое через трубки 210, 211, 212 задействованной группы, подается вниз в V-образное пространство 203 с использованием потока окислителя из относящейся к делу трубки для подачи.According to a preferred embodiment of the invention, at least one oxidizer supply pipe 211, 212 is open above all fuel supply points, that is, in this example, fuel supply pipe 210, which is located in the same furnace wall in which the hole is located related to this example tube 211, 212 for supplying an oxidizing agent. This leads to the fact that all the fuel supplied through the tubes 210, 211, 212 of the involved group is fed down to the V-shaped space 203 using the flow of the oxidizer from the relevant supply pipe.

Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления изобретения, окислитель подается с высокой скоростью, по меньшей мере, через одну трубку 211, 212 для подачи окислителя, предпочтительно, трубку 212 для подачи окислителя, отверстие которой расположено в верхнем положении в каждой соответствующей группе. Это приводит к увеличенной конвекции в топочной камере, которая компенсирует меньшее количество газообразных продуктов сгорания по сравнению с тем, если бы одна или несколько воздушных горелок использовались вместо топливо-кислородной горелки, которая выполнена в форме группы трубок 210, 211, 212 для подачи.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the oxidizing agent is supplied at high speed through at least one oxidizing agent supply pipe 211, 212, preferably an oxidizing agent supply pipe 212, the opening of which is located in the upper position in each corresponding group. This leads to increased convection in the combustion chamber, which compensates for a smaller amount of gaseous products of combustion compared to if one or more air burners were used instead of a fuel-oxygen burner, which is made in the form of a group of tubes 210, 211, 212 for supply.

Предпочтительно, скорость подачи составляет, по меньшей мере, 100 м/с и во многих вариантах применения приводит к достаточной конвекции в топочной камере. Газы атмосферы печи всасываются в горючую смесь, что снижает температуру горения и, таким образом, приводит к уменьшению формирования NOx. В этом случае, в комбинации с описанным выше наклонным потоком окислителя, вся топочная камера, включая основание V-образного пространства 203, будет достаточно нагрета без какого-либо риска локального перегрева.Preferably, the feed rate is at least 100 m / s and in many applications leads to sufficient convection in the combustion chamber. The atmosphere gases of the furnace are absorbed into the combustible mixture, which reduces the combustion temperature and, thus, leads to a decrease in the formation of NOx. In this case, in combination with the oblique oxidizer flow described above, the entire combustion chamber, including the base of the V-shaped space 203, will be sufficiently heated without any risk of local overheating.

Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления изобретения, окислитель вдувают, по меньшей мере, через одну трубку 211, 121 для подачи окислителя со скоростью, которая является, по меньшей мере, звуковой скоростью. Это приводит к сильному увеличению конвекции и рециркуляции во всей топочной камере с соответствующим повышением однородности температуры и уменьшением генерирования NOx и СО. Такой способ особенно предпочтителен в больших печах.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the oxidizing agent is blown through at least one tube 211, 121 to supply the oxidizing agent at a speed that is at least sound speed. This leads to a strong increase in convection and recirculation in the entire combustion chamber with a corresponding increase in temperature uniformity and a decrease in the generation of NOx and CO. This method is especially preferred in large furnaces.

Наиболее предпочтительно подавать окислитель, по меньшей мере, через одну трубку 211, 212 для подачи окислителя со скоростью, по меньшей мере, с числом Маха 1,5. Такая высокая скорость подачи, как было обнаружено, приводила к конвекции, которая увеличивается как функция скорости нелинейным образом. Выше числа Маха около 1,5 может быть достигнуто сгорание беспламенного типа, когда сгорание может осуществляться в большей части топочной камеры одновременно без ясно различимого пламени. Таким образом, это приводит к очень хорошей однородности температуры даже в труднодоступных частях топочной камеры.It is most preferred that the oxidizing agent is fed through at least one tube 211, 212 to supply the oxidizing agent at a rate of at least a Mach number of 1.5. Such a high feed rate was found to lead to convection, which increases as a function of speed in a non-linear manner. Above the Mach number of about 1.5, flameless type combustion can be achieved, when combustion can be carried out in most of the combustion chamber simultaneously without a clearly distinguishable flame. Thus, this leads to very good temperature uniformity even in hard-to-reach parts of the combustion chamber.

Предпочтительно, по меньшей мере, одна трубка 211, 212 для подачи окислителя, более предпочтительно, каждая трубка для подачи окислителя, установлена таким образом, что соответствующие потоки окислителя в топочную камеру ориентированы под углом больше 0°, но не больше 20°, наиболее предпочтительно, между 3 и 5° относительно горизонтальной плоскости. Таким образом, по меньшей мере, одна трубка 211, 212 для подачи окислителя отклоняется от горизонтального положения в направлении, обозначенном стрелкой 251. В нагревательной печи 200 нормального размера это приводит к тому, что смесь окислителя и топлива подается достаточно далеко к основанию V-образного пространства 203 таким образом, что может быть достигнута желательная однородность температуры.Preferably, at least one oxidizer feed tube 211, 212, more preferably each oxidizer feed tube, is installed so that the respective oxidant flows into the combustion chamber are oriented at an angle of more than 0 °, but not more than 20 °, most preferably , between 3 and 5 ° relative to the horizontal plane. Thus, at least one oxidizer supply pipe 211, 212 deviates from the horizontal position in the direction indicated by arrow 251. In a normal size heating furnace 200, this leads to the mixture of oxidizer and fuel being fed far enough to the base of the V-shaped spaces 203 in such a way that the desired temperature uniformity can be achieved.

Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления изобретения, используют больше одной трубки 211, 212 для подачи окислителя, расположенных с их соответствующими отверстиями одна выше другой, как показано на фиг. 4-7. В этом случае, предпочтительно, чтобы угол наклона вниз относительно горизонтальной плоскости, под которым направляется полученный поток окислителя, был равен или больше для трубок 212 для подачи окислителя, имеющих соответствующие отверстия, расположенные выше, чем для трубок 211 для подачи окислителя, имеющих соответствующие отверстия, расположенные ниже. В данном иллюстративном случае с двумя трубками 211, 212 для подачи окислителя, предпочтительно, нижняя трубка 211 для подачи окислителя имеет угол больше 0° и не больше 10°, в то время как верхняя трубка 212 для подачи окислителя имеет угол больше 0° и не больше 20°, однако, по меньшей мере, такой же угол, как у верхней трубки 212 для подачи окислителя. Посредством расположения нескольких трубок для подачи окислителя таким образом одна выше другой, суммарный поток топлива и окислителя можно регулировать таким образом, что может быть достигнуто хорошее распространение топлива и окислителя в пространстве 205.According to a particularly preferred embodiment of the invention, more than one tube 211, 212 is used to supply the oxidizing agent located with their respective holes one above the other, as shown in FIG. 4-7. In this case, it is preferable that the angle of inclination downward relative to the horizontal plane under which the resulting oxidant stream is directed is equal to or greater for oxidant supply tubes 212 having corresponding openings located higher than for oxidant supply tubes 211 having corresponding openings located below. In this illustrative case, with two oxidizer feed tubes 211, 212, preferably, the lower oxidizer feed tube 211 has an angle greater than 0 ° and not more than 10 °, while the upper oxidizer supply tube 212 has an angle greater than 0 ° and not greater than 20 °, however, at least the same angle as that of the upper oxidant supply tube 212. By arranging several tubes for supplying the oxidizing agent in this way one above the other, the total flow of fuel and oxidizing agent can be controlled in such a way that good distribution of the fuel and oxidizing agent in space 205 can be achieved.

В иллюстративном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 4-7, первая группа или совокупность трубок для подачи, содержащая трубку 210 для подачи топлива и две трубки 211, 212 для подачи окислителя, расположена в одной из коротких сторон печи 200, и вторая группа трубок для подачи, содержащая трубку 220 для подачи топлива и две трубки 221, 222 для подачи окислителя, расположена в другой, противоположной короткой стороне печи 200. Обе группы трубок для подачи, таким образом, содержат соответствующую трубку 210, 220 для подачи топлива, над отверстием которой расположены отверстия двух соответствующих трубок 211, 212, 221, 222 для подачи окислителя. Каждая такая группа может быть выполнена с другими конфигурациями трубок для подачи топлива и окислителя, если, по меньшей мере, одна наклоненная вниз трубка для подачи окислителя с содержанием больше 85 вес. % кислорода имеет ее отверстие, расположенное выше уровня, по меньшей мере, для одной трубки для подачи топлива в каждой группе.In the illustrative embodiment of the invention shown in FIG. 4-7, a first group or a plurality of supply tubes comprising a fuel supply tube 210 and two oxidizer supply tubes 211, 212 is located on one of the short sides of the furnace 200, and a second group of supply tubes containing a fuel supply tube 220 and two oxidizer supply tubes 221, 222 are located on the other, opposite short side of the furnace 200. Both groups of supply tubes thus comprise a corresponding fuel supply tube 210, 220, over which there are openings of two corresponding tubes 211, 212 , 221, 222 for supplying an oxidizing agent. Each such group can be made with different configurations of tubes for supplying fuel and oxidizer, if at least one downward inclined tube for supplying oxidizer with a content of more than 85 weight. % oxygen has its hole located above the level of at least one tube for supplying fuel in each group.

Как можно видеть на фиг. 5 и 6, две группы трубок для подачи расположены на разных высотах в печи 200. При таком расположении однородность температуры может быть дополнительно повышена благодаря эффектам циркуляции, возникающим в топочной камере. В этом случае, предпочтительно, чтобы трубка 210 для подачи топлива, имеющая ее отверстие, расположенное на самой меньшей высоте в первой группе трубок 210, 211, 212 для подачи, была расположена с ее отверстием на высоте над подом печи, которая составляет от 0,7 до 1,2 метра выше уровня над подом печи, на котором расположено отверстие 220 трубки для подачи, которая расположена на самой меньшей высоте во второй группе трубок 220, 221, 222 для подачи. Кроме того, предпочтительно, чтобы все такие группы трубок 210, 211, 212, 220, 221, 222 для подачи топлива и окислителя, отверстия которых расположены таким образом, что соответствующая трубка для подачи открыта в V-образное пространство 203, были расположены так, чтобы любое отверстие трубки для подачи не было расположено на уровне по вертикали относительно пода печи настолько высоко, чтобы, таким образом, вызвать риск перегрева слитков 201, как прямого следствия локальной подачи тепловой энергии топлива или окислителя, который подается через такую трубку для подачи. Этот уровень по вертикали будет зависеть от конструкции печи 200, а также от расположения и формы слитков 201, но предпочтительно, чтобы отверстие такой трубки не было расположено на уровне ниже 1,5 метров над подом.As can be seen in FIG. 5 and 6, two groups of supply tubes are located at different heights in the furnace 200. With this arrangement, temperature uniformity can be further enhanced due to circulation effects arising in the combustion chamber. In this case, it is preferable that the fuel supply pipe 210 having its opening located at the lowest height in the first group of supply pipes 210, 211, 212 be located with its opening at a height above the hearth of the furnace, which is from 0, 7 to 1.2 meters above the level above the bottom of the furnace, on which the hole 220 of the feed tube is located, which is located at the lowest height in the second group of feed tubes 220, 221, 222. In addition, it is preferable that all such groups of pipes 210, 211, 212, 220, 221, 222 for supplying fuel and an oxidizing agent, the openings of which are arranged so that the corresponding supply pipe is open in the V-shaped space 203, are located so so that any opening of the feed tube is not located vertically with respect to the hearth of the furnace so high as to thereby cause a risk of overheating of ingots 201, as a direct consequence of the local supply of thermal energy of the fuel or oxidizer, which is supplied through such a tube ku supply. This vertical level will depend on the design of the furnace 200, as well as on the location and shape of the ingots 201, but it is preferable that the opening of such a tube is not located below 1.5 meters above the hearth.

На фиг. 8-10 виды, которые соответствуют видам на фиг. 5-7, показан альтернативный вариант осуществления изобретения, в котором нагревательная печь 300 подобно описанной выше в связи с фиг. 4-7 содержит слитки 301, удерживаемые слоем 302 окалины и нагреваемые двумя противоположными группами трубок 310, 320 для подачи топлива в комбинации с трубками 311, 312, 321, 322 для подачи окислителя. Стрелка 350 обозначает продольное направление печи 300. Ссылочной позицией 306 обозначен выпускной канал для топочных газов.In FIG. 8-10 are views that correspond to the views of FIG. 5-7, an alternative embodiment of the invention is shown in which a heating furnace 300 is similar to that described above in connection with FIG. 4-7 comprises ingots 301 held by a scale layer 302 and heated by two opposite groups of fuel supply pipes 310, 320 in combination with oxidizer supply pipes 311, 312, 321, 322. An arrow 350 indicates the longitudinal direction of the furnace 300. Reference numeral 306 denotes an exhaust channel for flue gases.

Однако, как можно наиболее ясно видеть на фиг. 9 и 10, трубки 311, 312 для подачи окислителя не только наклонены относительно горизонтальной плоскости в направлении поворота, указанного стрелкой 351, аналогично трубкам 211, 212 для подачи на фиг. 4-7, но трубки 311, 312 для подачи также отклонены в горизонтальной плоскости относительно продольной вертикальной плоскости и в направлении поворота, указанного стрелкой 352. В результате, получаемая смесь окислителя и топлива в V-образном пространстве 303 (см. фиг. 9) между слитками 301 может распространяться более равномерно, чем это возможно только посредством расположения трубок 311, 312 для подачи под углом относительно горизонтальной плоскости в соответствии с описанным выше.However, as can be most clearly seen in FIG. 9 and 10, the oxidizer feed tubes 311, 312 are not only inclined relative to the horizontal plane in the direction of rotation indicated by arrow 351, similarly to the feed tubes 211, 212 in FIG. 4-7, but the supply tubes 311, 312 are also deflected in the horizontal plane relative to the longitudinal vertical plane and in the direction of rotation indicated by arrow 352. As a result, the resulting mixture of oxidizer and fuel in the V-shaped space 303 (see Fig. 9) between the ingots 301 can spread more evenly than is possible only by arranging the supply tubes 311, 312 at an angle with respect to the horizontal plane as described above.

Предпочтительно регулировать углы каждой индивидуальной трубки для подачи окислителя в зависимости от фактического варианта применения, таким образом, чтобы получаемое распределение температуры в V-образном пространстве 303 стало настолько однородным, насколько возможно. Особенно предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, две трубки 311, 312 для подачи окислителя были установлены с расположением их отверстий в топочной камере одно выше другого и таким образом, чтобы их соответствующий окислитель мог поступать в топочную камеру под разными углами в горизонтальной плоскости и/или в вертикальной плоскости. Это приводит к равномерному распространению смеси топлива/окислителя при сохранении возможности поддерживать низкий риск локального перегрева из-за подаваемого окислителя. Предпочтительно, угол в горизонтальной плоскости в направлении 352 поворота между потоком окислителя из каждой индивидуальной трубки для подачи окислителя и основным продольным направлением V-образного пространства 303 составляет 10° или меньше в любом направлении.It is preferable to adjust the angles of each individual oxidant supply tube depending on the actual application, so that the resulting temperature distribution in the V-shaped space 303 becomes as uniform as possible. It is particularly preferred that at least two oxidizer feed tubes 311, 312 are installed with their openings in the combustion chamber one above the other and so that their respective oxidizer can enter the combustion chamber at different angles in the horizontal plane and / or in a vertical plane. This leads to a uniform distribution of the fuel / oxidizer mixture while maintaining the ability to maintain a low risk of local overheating due to the supplied oxidant. Preferably, the angle in the horizontal plane in the rotation direction 352 between the oxidizer stream from each individual oxidizer supply tube and the main longitudinal direction of the V-shaped space 303 is 10 ° or less in any direction.

Особенно предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, одна трубка 311, 312, 321, 322 для подачи окислителя, предпочтительно, все такие трубки были перенаправляемыми таким образом, чтобы можно было перенаправлять их соответствующий поток окислителя в горизонтальной плоскости и/или в вертикальной плоскости. Это будет делать печь 300 регулируемой в зависимости от изменяющихся предварительных рабочих условий, например, при разных количествах и/или разных размерах нагреваемых слитков 301.It is particularly preferred that at least one oxidizer feed tube 311, 312, 321, 322, preferably all such tubes be redirected so that their respective oxidant flow can be redirected in a horizontal plane and / or in a vertical plane. This will make the furnace 300 controllable depending on changing pre-conditions, for example, with different amounts and / or different sizes of heated ingots 301.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, в печи используют больше, чем одну трубку для подачи окислителя, предпочтительно, в комбинации с одной трубкой для подачи топлива, таким образом, что тепловую энергию в печи регулируют в ходе работы при помощи включения или выключения одной или нескольких трубок для подачи, в то время как количество подаваемого топлива регулируют таким образом, чтобы оно в каждый момент времени или, по меньшей мере, в течение некоторого времени стехиометрически соответствовало всему количеству кислорода, подаваемого в окислителе. Чтобы уменьшить общую тепловую мощность в печи от некоторой более высокой величины до некоторого меньшего уровня мощности, трубкой для подачи окислителя можно управлять пульсационным образом, когда периоды времени включенного и выключенного состояния регулируют таким образом, чтобы получать желательную среднюю выдаваемую мощность. Кроме того или в качестве альтернативы, одна или несколько трубок для подачи окислителя могут быть полностью выключены.According to a preferred embodiment of the invention, more than one oxidizer supply pipe is used in the furnace, preferably in combination with one fuel supply pipe, so that the thermal energy in the furnace is controlled during operation by turning one or more of the pipes on or off for supply, while the amount of fuel supplied is controlled so that it at any time or at least for some time stoichiometrically correspond to the entire amount count oxygen supplied to the oxidizing agent. In order to reduce the total heat output in the furnace from a higher value to a lower power level, the oxidizer supply tube can be controlled in a pulsating manner when the on and off time periods are adjusted so as to obtain the desired average power output. In addition or alternatively, one or more oxidizer supply tubes may be completely turned off.

В этом контексте предпочтительно начинать осуществление способа нагрева со всеми включенными трубками для подачи окислителя таким образом, что общая тепловая мощность максимальна. Как только печь достигла некоторой заданной рабочей температуры, одна или несколько трубок для подачи окислителя могут работать или пульсационным образом, или, в качестве альтернативы, могут быть выключены. Это уменьшение общей тепловой мощности может осуществляться в ходе одного или нескольких этапов посредством изменения количества включенных трубок для подачи окислителя и/или изменения интервалов времени для одной или нескольких трубок для подачи окислителя, работающих пульсационным образом.In this context, it is preferable to begin the implementation of the heating method with all the tubes for supplying the oxidizing agent in such a way that the total heat output is maximum. Once the furnace has reached a predetermined operating temperature, one or more of the oxidizer feed tubes may either operate in a pulsating manner or, alternatively, may be turned off. This decrease in the total thermal power can be carried out during one or several stages by changing the number of switched-on tubes for supplying an oxidizing agent and / or changing the time intervals for one or more tubes for supplying an oxidizing agent operating in a pulsating manner.

После этого общая тепловая мощность может быть последовательно уменьшена таким же образом, тогда как рабочая температура поддерживается в печи, пока слитки не достигнут желательной конечной температуры. Затем общая тепловая мощность может быть дополнительно уменьшена таким же образом, как описано выше, так, чтобы температурное равновесие преобладало в течение времени выдержки с постоянной температурой слитка.After that, the total heat output can be successively reduced in the same way, while the operating temperature is maintained in the furnace until the ingots reach the desired final temperature. Then, the total heat output can be further reduced in the same manner as described above, so that the temperature equilibrium prevails during the holding time with a constant ingot temperature.

В ходе всей этой процедуры, предпочтительно, по меньшей мере, одна трубка для подачи окислителя постоянно работает с полной мощностью. Кроме того, предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, одна трубка для подачи окислителя, являющаяся трубкой для подачи окислителя, имеющей отверстие, расположенное в печи выше всех из трубок для подачи в группе, содержащей, по меньшей мере, трубку для подачи топлива и, по меньшей мере, одну трубку для подачи окислителя, работала с полной мощностью. Особенно предпочтительно, чтобы эта, по меньшей мере, одна трубка для подачи окислителя работала с указанными выше высокими скоростями подачи. Таким образом, можно регулировать общую тепловую мощность в широком диапазоне тепловых мощностей и всегда обеспечивать удовлетворительную конвекцию и однородность температуры во всей топочной камере, включая V-образное пространство между слитками.Throughout this procedure, preferably at least one oxidizer feed tube is continuously operating at full power. In addition, it is preferable that at least one oxidizer supply pipe, which is an oxidizer supply pipe having an opening located in the furnace above all of the supply pipes in a group comprising at least a fuel supply pipe and, at least one tube for the supply of oxidizer, worked at full capacity. It is particularly preferred that this at least one oxidizer feed tube operates at the above high feed rates. Thus, it is possible to control the total thermal power in a wide range of thermal capacities and always ensure satisfactory convection and uniformity of temperature throughout the combustion chamber, including the V-shaped space between the ingots.

Если необходима общая тепловая мощность, которая ниже, чем достигаемая, когда только одна трубка для подачи окислителя работает в полную мощность, предпочтительно, чтобы только одна трубка для подачи окислителя работала пульсационным образом. Эта одна трубка для подачи окислителя, в этом случае, предпочтительно, является трубкой для подачи окислителя, которая имеет отверстие, расположенное на самой меньшей высоте в группе, содержащей, по меньшей мере, одну трубку для подачи топлива и, по меньшей мере, одну трубку для подачи окислителя, при этом одна трубка для подачи имеет отверстие, расположенное выше, по меньшей мере, одной трубки для подачи топлива, через которую подается топливо.If a total heat output is needed that is lower than that achieved when only one oxidizer feed tube is operating at full power, it is preferred that only one oxidizer feed tube operates in a pulsating manner. This one oxidizer supply pipe, in this case, is preferably an oxidizer supply pipe, which has an opening located at the lowest height in the group containing at least one fuel supply pipe and at least one pipe for supplying an oxidizing agent, wherein one supply pipe has an opening located above at least one fuel supply pipe through which fuel is supplied.

Для дальнейшего повышения однородности нагрева при осуществлении способа согласно настоящему изобретению, также предпочтительно, чтобы окислитель подавался через другие трубки для подачи окислителя или через другие группы трубок для подачи окислителя попеременно. Таким образом, может поддерживаться одинаковая общая тепловая мощность, но с использованием чередующихся трубок для подачи окислителя. Это приводит к получению однородности температуры в течение периода времени и уменьшает риск локального перегрева в так называемых "горячих пятнах".In order to further increase the uniformity of heating during the implementation of the method according to the present invention, it is also preferable that the oxidizing agent is supplied through other tubes for supplying the oxidizing agent or through other groups of tubes for supplying the oxidizing agent alternately. Thus, the same total heat output can be maintained, but using alternating tubes for supplying the oxidizing agent. This results in temperature uniformity over a period of time and reduces the risk of local overheating in the so-called “hot spots”.

Особенно предпочтительно преобразовать существующую нагревательную печь, которая работает с обычными воздушными горелками, для работы с использованием топливо-кислородного горения посредством установки одной или нескольких трубок для подачи топлива и одной или несколько трубок для подачи окислителя, работающих как описано выше. Посредством такого преобразования, приводящего к такой работе, существующую нагревательную печь можно рентабельно преобразовать для более безвредного для окружающей среды топливо-кислородного горения, не сталкиваясь с проблемами неполной однородности нагрева в печи.It is particularly preferable to convert an existing heating furnace that works with conventional air burners to work using oxygen-fuel combustion by installing one or more fuel supply pipes and one or more oxidizer supply pipes operating as described above. Through such a conversion leading to such work, an existing heating furnace can be converted cost-effectively for more environmentally friendly oxygen-fuel combustion without encountering problems of incomplete heating uniformity in the furnace.

Снова со ссылками на нагревательную печь 200, показанную на фиг. 4-7, также предпочтительно повышение однородности нагрева в печи 200 посредством расположения, по меньшей мере, одной трубки 230 для подачи окислителя с содержанием кислорода, составляющим, по меньшей мере, 85 вес. %, в стенке печи таким образом, чтобы отверстие трубки для подачи было расположено внутри печи 200 и таким образом, чтобы окислитель мог подаваться непосредственно в пространство 205, имеющее треугольное поперечное сечение (см. фиг. 6), которое существует, по меньшей мере, под одним слитком 201, который, в свою очередь, наклонен к внутренней стенке нагревательной печи 200, между слитком 201 и стенкой. То, что окислитель может подаваться непосредственно в пространство 205, следует понимать таким образом, что поток окислителя, поступающий из трубки 230 для подачи, проходит в пространство 205 без столкновения с какими-либо препятствиями. Предпочтительно, трубка 230 для подачи открыта непосредственно в пространство 205, но она также может быть открыта каким-то образом снаружи и вдувать поток окислителя в пространство 205.Again with reference to the heating furnace 200 shown in FIG. 4-7, it is also preferable to increase the uniformity of heating in the furnace 200 by arranging at least one oxidizer supply tube 230 with an oxygen content of at least 85 weight. % in the wall of the furnace so that the opening of the feed tube is located inside the furnace 200 and so that the oxidizing agent can be fed directly into the space 205 having a triangular cross section (see Fig. 6), which exists at least under one ingot 201, which, in turn, is inclined to the inner wall of the heating furnace 200, between the ingot 201 and the wall. The fact that the oxidizing agent can be supplied directly to the space 205 should be understood in such a way that the oxidizing stream coming from the supply tube 230 passes into the space 205 without collision with any obstacles. Preferably, the supply tube 230 is open directly to the space 205, but it can also be opened somehow from the outside and blow the oxidizing stream into the space 205.

В случае, если несколько слитков 201 расположены в печи 200 вдоль одной стенки печи, это пространство 205 с треугольным поперечным сечением в целом составляет удлиненную, по существу цилиндрическую конфигурацию, имеющую треугольное поперечное сечение и частично отделенное от горячей части печи 200. В случае, когда используется топливо-кислородное горение для нагрева печи 200, трудно достигать достаточно повышенных температур также в пространстве 205. Это приводит к проблемам как в случае, если один или несколько слитков 201 наклонены продольным рядом к одной внутренней стенке, так и в случае, если слитки наклонены к обеим противоположным длинным сторонам, как показано на фиг. 4-7.In the event that several ingots 201 are located in the furnace 200 along one wall of the furnace, this space 205 with a triangular cross section as a whole constitutes an elongated, substantially cylindrical configuration having a triangular cross section and partially separated from the hot part of the furnace 200. In the case where fuel-oxygen combustion is used to heat the furnace 200, it is difficult to reach sufficiently elevated temperatures also in space 205. This leads to problems as in the case when one or more ingots 201 are inclined by a longitudinal row the house to one inner wall, and in the case where the ingots are inclined to both opposite long sides, as shown in FIG. 4-7.

Высота слоя 202 окалины изменяется в ходе работы, и также за время нескольких рабочих циклов. Поскольку трубки 230, 240 для подачи окислителя, отверстия которых открыты прямо в пространство 205, могут оказываться ниже уровня слоя 202, когда значительные объемы окалины находятся на поде печи, предпочтительно располагать все трубки для подачи, открытые в пространство 205 под слитками 201, на такой высоте, чтобы можно было контролировать уровень окалины и освобождать под печи от окалины прежде, чем она достигнет уровня отверстий установленных трубок для подачи.The height of the scale layer 202 changes during operation, and also over the course of several work cycles. Since oxidizer supply tubes 230, 240, whose openings are open directly into space 205, may be below the level of layer 202 when significant volumes of scale are located on the furnace bottom, it is preferable to place all supply tubes open to space 205 under ingots 201 on such height so that you can control the level of scale and free from the scale from the furnace before it reaches the level of the openings of the installed supply pipes.

Особенно предпочтительно, чтобы трубки 230, 240 для подачи окислителя были расположены с их отверстиями на высоте над подом печи, которая выше максимального уровня для слоя окалины, образующегося в печи в ходе работы. Более конкретно, предпочтительно, чтобы они были расположены на высоте выше пода печи, составляющей 0,5-1,0 метра.It is particularly preferred that the oxidizer feed tubes 230, 240 are located with their openings at a height above the hearth of the furnace that is higher than the maximum level for the scale layer formed in the furnace during operation. More specifically, it is preferable that they are located at a height above the hearth of the furnace, component of 0.5-1.0 meters.

Кроме того, предпочтительно, окислитель, подаваемый из трубки 230 для подачи, аналогично подаваемому из трубок 211, 212 для подачи, подается с повышенными скоростями, предпочтительно, по меньшей мере, 100 м/с, более предпочтительно, по меньшей мере, звуковой скоростью, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, с числом Маха 1,5. При таких повышенных скоростях подачи достигаются указанные выше преимущества с точки зрения однородности температуры и малых температур пламени, в свою очередь, приводя к малому генерированию СО и NOx. Это очень важно для исключения локального перегрева в сравнительно узком пространстве 205 под слитками 201 и дополнительно приводит к тому, что трубка 230 для подачи может быть расположена с ее отверстием, находящимся выше вдоль внутренней стенки печи 200, без вызываемого риска локального перегрева слитков 201 при малых глубинах 202 слоя окалины.In addition, it is preferable that the oxidizing agent supplied from the supply pipe 230, similarly to that supplied from the supply pipes 211, 212, is supplied at increased speeds, preferably at least 100 m / s, more preferably at least a sound speed, most preferably with at least a Mach number of 1.5. With such increased feed rates, the above advantages are achieved in terms of temperature uniformity and low flame temperatures, in turn, resulting in low generation of CO and NOx. This is very important to avoid local overheating in a relatively narrow space 205 under the ingots 201 and additionally leads to the fact that the supply tube 230 can be located with its hole located higher along the inner wall of the furnace 200, without the risk of local overheating of the ingots 201 at small depths of 202 layers of scale.

Кроме того, вдуваемый высокоскоростной поток окислителя будет всасывать горячие топочные газы в пространство 205 из окружающих частей печи 200, что дополнительно увеличивает однородность нагрева в печи 200 посредством распределения тепловой энергии в пространство 205.In addition, a blown high-speed oxidizer stream will suck hot flue gases into the space 205 from the surrounding parts of the furnace 200, which further increases the uniformity of heating in the furnace 200 by distributing thermal energy to the space 205.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что формирование окалины в ходе работы имеет тенденцию потреблять большое количество кислорода. Было отмечено, что это в некоторых случаях может привести к недостаточности кислорода в реакции сгорания, в результате чего концентрация СО в атмосфере печи может очень быстро увеличиваться. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, это явление использовано таким образом, что основное сгорание в основной топочной камере, включая части печи 200, составленные пространством 205, непрерывно регулируется таким образом, что оно является стехиометрическим благодаря регулированию посредством уменьшения общего количества окислителя, подаваемого через трубки 211, 212 для подачи окислителя, отверстия которых расположены выше пространства 205. Следовательно, это будет приводить к повышенным уровням СО в атмосфере печи. Этот СО тогда окисляется в пространстве 205 при помощи дополнительно подаваемого окислителя, по меньшей мере, с 85 вес. % кислорода, подаваемым через трубку 230 для подачи окислителя в пространство 205. В результате подачи этого дополнительного окислителя достигается общее стехиометрическое равновесие в печи 200.The inventors of the present invention unexpectedly found that the formation of scale during operation tends to consume large amounts of oxygen. It was noted that in some cases this can lead to oxygen deficiency in the combustion reaction, as a result of which the concentration of CO in the atmosphere of the furnace can increase very rapidly. According to a preferred embodiment of the invention, this phenomenon is used in such a way that the main combustion in the main combustion chamber, including the parts of the furnace 200 constituted by the space 205, is continuously controlled so that it is stoichiometric by controlling by reducing the total amount of oxidizing agent supplied through the tubes 211 , 212 for supplying an oxidizing agent whose openings are located above the space 205. Therefore, this will lead to elevated levels of CO in the furnace atmosphere . This CO is then oxidized in space 205 using an additionally supplied oxidizing agent with at least 85 weight. % of oxygen supplied through the tube 230 for supplying the oxidizing agent to the space 205. As a result of supplying this additional oxidizing agent, a general stoichiometric equilibrium is achieved in the furnace 200.

В этом случае, таким образом, дополнительное топливо не подается в пространство 205. Вместо этого окислитель, подаваемый через трубку 230 для подачи, взаимодействует главным образом с СО, сформированным при неполном сгорании топлива в печи 200, с использованием окислителя, подаваемого в часть печи, которая не составлена пространством под слитком. Таким образом, сгорание топлива имеет место в ходе двух этапов в печи 200, а именно, в ходе первого этапа, во время которого формируется СО, и последующего этапа, во время которого имеет место полное сгорание до получения CO2.In this case, therefore, additional fuel is not supplied to the space 205. Instead, the oxidizing agent supplied through the supply pipe 230 interacts mainly with CO formed during incomplete combustion of the fuel in the furnace 200 using an oxidizing agent supplied to a part of the furnace, which is not made up by the space under the ingot. Thus, fuel combustion takes place during two stages in the furnace 200, namely, during the first stage, during which CO is formed, and the next stage, during which complete combustion takes place until CO 2 is obtained.

На фиг. 8-10 показан альтернативный вариант осуществления изобретения, в котором отдельная трубка 331 для подачи топлива подает дополнительное топливо помимо топлива, подаваемого через трубки 310, 320 для подачи в V-образное пространство 203, и в остальные части топочной камеры в пространство 305 (см. фиг. 9), с которым окислитель, подаваемый через трубку 330, должен взаимодействовать. В этом случае, не требуется регулирование в сторону уменьшения количества окислителя, подаваемого к остальной части топочной камеры, для получения стехиометрического сгорания.In FIG. 8 to 10 show an alternative embodiment of the invention in which a separate fuel supply pipe 331 delivers additional fuel in addition to fuel supplied through the supply pipes 310, 320 to the V-shaped space 203, and to the remaining parts of the combustion chamber to the space 305 (see Fig. 9), with which the oxidizing agent supplied through the tube 330 must interact. In this case, no adjustment is required to reduce the amount of oxidizing agent supplied to the rest of the combustion chamber to obtain stoichiometric combustion.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, в пространстве 205, 305 расположены больше одной трубки для подачи окислителя. Таким образом, на фиг. 4-7 соответствующая трубка 230 для подачи также расположена в противоположном коротком конце печи 200 в дополнение к трубке 230 для подачи таким образом, что она открыта в пространство 205 под слитками 201, которые наклонены к противоположной длинной стороне печи. В этом случае, когда, по меньшей мере, два слитка 201, которые должны быть нагреты, наклонены к одной каждой из соответствующих первой и второй противоположных внутренних стенок нагревательной печи 200 таким образом, что формируется соответствующее пространство 205 с треугольным поперечным сечением под каждым соответствующим слитком, обычно предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, одна соответствующая трубка 230, 240 для подачи окислителя, имеющего, содержание кислорода, по меньшей мере, 85 вес. %, была расположена в одной соответствующей стенке печи с ее отверстием, расположенным таким образом, чтобы она была открыта в печь 200, и таким образом, чтобы окислитель мог подаваться в соответствующее пространство 205, и так, чтобы каждая трубка 230, 240 для подачи, кроме того, была расположена с ее отверстием, открытым в одной противоположной стенке печи, и направлена таким образом, чтобы потоки окислителя совместно создавали циркулирующий поток в печи 200. Следовательно, на фиг. 7, циркулирующий поток, начинающийся от трубки 240 для подачи, будет двигаться в направлении 250 к противоположному короткому концу перпендикулярно относительно отверстия трубки 230 для подачи, затем назад к первой короткой стороне и, наконец, перпендикулярно назад к отверстию трубки 240 для подачи. Такое расположение будет приводить к хорошей однородности температуры во всем пространстве 205 под всеми слитками, расположенными в печи 200.According to a preferred embodiment of the invention, in the space 205, 305 there are more than one tube for supplying the oxidizing agent. Thus, in FIG. 4-7, a corresponding supply pipe 230 is also located at the opposite short end of the furnace 200 in addition to the supply pipe 230 so that it is open into the space 205 under the ingots 201, which are inclined to the opposite long side of the furnace. In this case, when at least two ingots 201 to be heated are tilted to one of each of the respective first and second opposite inner walls of the heating furnace 200 so that a corresponding space 205 is formed with a triangular cross section under each corresponding ingot it is generally preferable that at least one suitable tube 230, 240 for supplying an oxidizing agent having an oxygen content of at least 85 weight. %, was located in one corresponding wall of the furnace with its hole located so that it was open in the furnace 200, and so that the oxidizing agent could be fed into the corresponding space 205, and so that each tube 230, 240 for supply, moreover, it was located with its opening open in one opposite wall of the furnace and directed so that the oxidizer flows together created a circulating stream in the furnace 200. Therefore, in FIG. 7, the circulating flow starting from the supply pipe 240 will move in the direction 250 to the opposite short end perpendicularly to the opening of the supply pipe 230, then back to the first short side and finally perpendicularly back to the opening of the supply pipe 240. Such an arrangement will result in good temperature uniformity throughout the space 205 under all the ingots located in the furnace 200.

На фиг. 8-10 показана соответствующая конфигурация, содержащая трубки 330 и 340 для подачи окислителя, соответственно. В этом случае, также показана предпочтительная, но не необходимая конструкция с одной соответствующей трубкой 331, 341 для подачи топлива, используемой в комбинации с каждой трубкой 330, 340 для подачи окислителя.In FIG. 8-10 show a corresponding configuration comprising oxidizer supply tubes 330 and 340, respectively. In this case, a preferred, but not necessary design is also shown with one corresponding fuel supply pipe 331, 341 used in combination with each oxidizer supply pipe 330, 340.

То, что было указано выше относительно чередующейся работы с несколькими разными трубками для подачи окислителя для повышения однородности температуры, также действительно для работы трубок 230, 240, 330, 340 для подачи. Следовательно, можно осуществлять работу, например, трубок 230, 240 для подачи чередующимся образом таким образом, что работают сначала одна 230, затем другая 240, после чего снова первая 230 трубка, в то время как трубка, которая в каждый момент времени не задействована, наоборот выключается. Также можно и предпочтительно выполнять такую чередующуюся работу с использованием как трубок 230, 240, 330, 340 для подачи окислителя, открытых в пространство 205, 305, так и трубок 211, 212, 221, 222, 311, 312, 321, 322 для подачи окислителя открытых в пространство 203, 303. С таким режимом работы однородность температуры может быть максимизирована в течение долгого времени, и локальный перегрев можно исключать способом, который может легко адаптироваться к текущим рабочим условиям.What was indicated above regarding the alternating operation with several different tubes for supplying an oxidizing agent to increase temperature uniformity is also valid for the operation of tubes 230, 240, 330, 340 for feeding. Therefore, it is possible to work, for example, tubes 230, 240 for feeding in an alternating manner so that first one 230, then another 240, and then again the first 230 tube, while the tube, which is not activated at any time, work again, on the contrary, it turns off. It is also possible and preferable to perform such alternating work using both tubes 230, 240, 330, 340 for feeding the oxidizing agent open to the space 205, 305, and tubes 211, 212, 221, 222, 311, 312, 321, 322 for feeding oxidizing agents open into the space 203, 303. With this operating mode, temperature uniformity can be maximized over time, and local overheating can be eliminated in a way that can easily adapt to current operating conditions.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, температуру в печи измеряют с использованием обычных датчиков температуры (не показаны) в разных местоположениях, где можно ожидать локальный перегрев, и чередующейся работой управляют таким образом, чтобы тепловая мощность была уменьшена в местах, где измеренная температура настолько высока, что возникает риск перегрева, то есть, где температура выше некоторой заданной величины, которая зависит от нагреваемого материала.According to a preferred embodiment of the invention, the temperature in the furnace is measured using conventional temperature sensors (not shown) at different locations where local overheating can be expected, and the alternating operation is controlled so that the heat output is reduced in places where the measured temperature is so high. that there is a risk of overheating, that is, where the temperature is above a certain predetermined value, which depends on the material being heated.

Ввиду указанного выше, относящегося к потреблению кислорода в процессе формирования окалины, для контроля концентрации СО в печи также предпочтительно измерять уровень содержания кислорода в печи в ходе работы, например, с использованием одного или нескольких обычных кислородных датчиков, и на основании этой измеренной величины или этих измеренных величин управлять количеством подаваемого кислорода через трубки 230, 240, 330, 340, 205, 305, 211, 212, 221, 222, 311, 312, 321 для подачи окислителя таким образом, чтобы концентрация кислорода в печи поддерживалась по существу постоянной. Управление, например, может осуществляться посредством непрерывного регулирования подачи окислителя через одну или несколько трубок для подачи окислителя или управления одной или несколькими трубками для подачи окислителя пульсационным образом с соответствующими соотношениями между временем во включенном состоянии и временем в выключенном состоянии. Это приводит, с одной стороны, к тому, что количество СО в топочных газах можно регулировать до желательных низких уровней, а, с другой стороны, к тому, что любое догорание топлива в пространстве 205, 305 может быть оптимизировано.In view of the above regarding oxygen consumption during the formation of scale, it is also preferable to measure the level of oxygen in the furnace during operation, for example, using one or more conventional oxygen sensors, to monitor the CO concentration in the furnace, and based on this measured value or these measured values to control the amount of oxygen supplied through the tubes 230, 240, 330, 340, 205, 305, 211, 212, 221, 222, 311, 312, 321 to supply the oxidizing agent so that the oxygen concentration in the furnace is maintained essentially constant. The control, for example, can be carried out by continuously controlling the supply of the oxidizing agent through one or more tubes for supplying the oxidizing agent or controlling one or more tubes for supplying the oxidizing agent in a pulsating manner with corresponding ratios between the time in the on state and the time in the off state. This leads, on the one hand, to the fact that the amount of CO in the flue gases can be adjusted to the desired low levels, and, on the other hand, to the fact that any combustion of fuel in space 205, 305 can be optimized.

Выше были описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения. Однако для специалиста в данной области техники будет очевидно, что в описанные варианты осуществления изобретения могут быть внесены многие модификации без отхода от идеи изобретения.The preferred embodiments of the invention have been described above. However, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications may be made to the described embodiments without departing from the spirit of the invention.

Например, топливо-кислородное горение согласно настоящему изобретению может использоваться в качестве дополнения к одной или нескольким существующим воздушным горелкам в нагревательной печи для повышения максимальной производительности нагревательной печи или уменьшения мощности воздушной горелки с поддерживаемой производительностью, но с меньшим отрицательным воздействием на окружающую среду.For example, the oxygen-fuel combustion of the present invention can be used as an adjunct to one or more existing air burners in a heating furnace to increase the maximum productivity of the heating furnace or reduce the power of the air burner with a supported output but with less negative environmental impact.

Кроме того, трубки для подачи окислителя и топлива, показанные на фиг. 4-10 и описанные выше, могут быть скомпонованы в других комбинациях. Например, больше трубок для подачи окислителя могут быть расположены для нагрева особо труднодостижимых пространств и/или создания дополнительной турбулентности в печи в зависимости от фактических рабочих условий. Трубки для подачи, открытые в V-образное пространство, могут не быть расположены центрально в указанном пространстве, но могут, например, быть расположены с их соответствующими отверстиями, несколько смещенными в горизонтальной плоскости. В этом случае, предпочтительно, наклоненный вниз поток окислителя пересекает район, в который подают топливо в V-образное пространство. Кроме того, может использоваться больше трубок для подачи топлива в каждой совокупности или группе в качестве альтернативы в других местах в печи таким образом, чтобы топливо подавалось в местоположение, пересекаемое одним или несколькими высокоскоростными потоками окислителя.In addition, the oxidizer and fuel supply tubes shown in FIG. 4-10 and described above may be arranged in other combinations. For example, more oxidizer feed tubes may be located to heat particularly difficult spaces and / or create additional turbulence in the furnace, depending on the actual operating conditions. The supply tubes open in a V-shaped space may not be centrally located in the specified space, but may, for example, be located with their respective holes slightly offset in the horizontal plane. In this case, it is preferable that the downstream oxidant stream crosses the area into which the fuel is supplied into the V-shaped space. In addition, more fuel pipes may be used in each population or group as an alternative elsewhere in the furnace so that fuel is supplied to a location intersected by one or more high-speed oxidant streams.

Наконец, можно расположить одну трубку для подачи окислителя на малой высоте в каждом из углов в печи таким образом, чтобы окислитель подавался с обоих направлений в пространство под слитками вдоль обеих длинных сторон печи.Finally, it is possible to arrange one tube for feeding the oxidizing agent at a low height in each of the corners in the furnace so that the oxidizing agent is fed from both directions into the space under the ingots along both long sides of the furnace.

Таким образом, изобретение не ограничено описанными вариантами его осуществления и может модифицироваться в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.Thus, the invention is not limited to the described variants of its implementation and can be modified within the scope of the attached claims.

Claims (14)

1. Способ нагрева слитков в печи (200; 300) типа нагревательного колодца, включающий подачу топлива в печь и нагрев по меньшей мере двух слитков (201; 301), наклонно прислоненных к противоположным первой и второй внутренним стенкам печи (200; 300) с образованием V-образного пространства (203; 303) между ними вдоль первой и второй стенок, отличающийся тем, что по меньшей мере одна отдельная трубка (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя с содержанием кислорода по меньшей мере 85 вес. % и по меньшей мере одна отдельная трубка (210, 220; 310, 320) для подачи топлива расположены в стенке печи с их соплами, открытыми в печь (200; 300) на расстоянии друг от друга, с обеспечением соответственной подачи окислителя и топлива в указанное V-образное пространство (203; 303) для сгорания в нем, причем сопло трубки (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя расположено выше сопла трубки (210, 220; 310, 320) для подачи топлива и направлено с обеспечением возможности прохода окислителя наклонно вниз и в продольном направлении упомянутого V-образного пространства (203; 303).1. A method of heating ingots in an oven (200; 300) such as a heating well, comprising supplying fuel to the furnace and heating at least two ingots (201; 301) inclined leaning against the opposite first and second inner walls of the furnace (200; 300) with the formation of a V-shaped space (203; 303) between them along the first and second walls, characterized in that at least one separate tube (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for supplying an oxidant containing oxygen of at least 85 weight. % and at least one separate fuel supply pipe (210, 220; 310, 320) are located in the furnace wall with their nozzles open to the furnace (200; 300) at a distance from each other, with the corresponding supply of oxidizing agent and fuel to the specified V-shaped space (203; 303) for combustion in it, and the nozzle of the tube (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for supplying the oxidizing agent is located above the nozzle of the tube (210, 220; 310, 320, 320 ) for supplying fuel and is directed to allow the oxidizer to pass obliquely downward and in the longitudinal direction of said V-shaped space tva (203; 303). 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сопло трубки (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя расположено выше точек (210, 220; 310, 320) подачи топлива, расположенных в той же самой стенке печи, в которой расположено сопло трубки (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя.2. The method according to p. 1, characterized in that the nozzle of the tube (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for supplying the oxidizing agent is located above the points (210, 220; 310, 320) of the fuel supply located in the same wall of the furnace in which the nozzle of the tube (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) is located for supplying the oxidizing agent. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что окислитель подают со скоростью по меньшей мере 100 м/с.3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the oxidizing agent is supplied at a speed of at least 100 m / s. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что окислитель подают со звуковой или большей скоростью.4. The method according to p. 3, characterized in that the oxidizing agent is served at a sound or greater speed. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что трубка (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя и трубка (210, 220; 310, 320) для подачи топлива расположены с обеспечением возможности встречи соответствующих упомянутых потоков в V-образном пространстве (203; 303).5. The method according to p. 1, characterized in that the tube (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for supplying the oxidizing agent and the tube (210, 220; 310, 320) for supplying fuel are arranged the possibility of meeting the corresponding mentioned flows in a V-shaped space (203; 303). 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что трубка (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя установлена с обеспечением возможности прохода окислителя в топочную камеру под углом между 0 и 20° относительно горизонтальной плоскости.6. The method according to p. 1, characterized in that the tube (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for supplying the oxidizing agent is installed with the possibility of passage of the oxidizing agent into the combustion chamber at an angle between 0 and 20 ° relative to horizontal plane. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что трубка (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя установлена с обеспечением возможности прохода окислителя в топочную камеру под углом между 3 и 5° относительно горизонтальной плоскости.7. The method according to p. 6, characterized in that the tube (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for supplying the oxidizing agent is installed with the possibility of passage of the oxidizing agent into the combustion chamber at an angle between 3 and 5 ° relative to horizontal plane. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что трубка (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя установлена с возможностью перенаправления для регулирования угла потока окислителя в горизонтальной и в вертикальной плоскостях в зависимости от рабочих условий.8. The method according to p. 1, characterized in that the tube (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for supplying the oxidizing agent is installed with the possibility of redirection to regulate the flow angle of the oxidizing agent in horizontal and vertical planes, depending from working conditions. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере две трубки (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя устанавливают с обеспечением расположения их сопел друг над другом в топочной камере таким образом, что соответствующий окислитель из трубок (211, 212, 221, 222; 311,312, 321, 322) проходит в топочную камеру под разными углами в горизонтальной и/или вертикальной плоскостях.9. The method according to p. 1, characterized in that at least two tubes (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for supplying the oxidizing agent are set so that their nozzles are arranged one above the other in the combustion chamber so so that the corresponding oxidizing agent from the tubes (211, 212, 221, 222; 311,312, 321, 322) passes into the combustion chamber at different angles in the horizontal and / or vertical planes. 10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что трубки (212, 222; 312, 322) для подачи окислителя, сопла которых расположены выше относительно трубок (211, 221, 311, 321) для подачи окислителя, размещают с возможностью подачи соответствующего окислителя из упомянутых трубок для подачи окислителя в топочную камеру под углом относительно горизонтальной плоскости, который равен или сравнительно больше, чем угол потоков окислителя из трубок (211, 221; 311, 321) для подачи окислителя, сопла которых расположены ниже.10. The method according to p. 9, characterized in that the tubes (212, 222; 312, 322) for supplying the oxidizing agent, the nozzles of which are located above the tubes (211, 221, 311, 321) for supplying the oxidizing agent, are placed with the possibility of supplying the corresponding an oxidizing agent from said tubes for supplying an oxidizing agent to the combustion chamber at an angle with respect to a horizontal plane that is equal to or relatively greater than the angle of the oxidizing agent flows from the tubes (211, 221; 311, 321) for supplying an oxidizing agent, the nozzles of which are located below. 11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что тепловую мощность печи (200; 300) в процессе нагрева регулируют с помощью одной или нескольких трубок (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя посредством их включения или выключения и регулирования количества подаваемого топлива для стехиометрического соответствия полной подаче кислорода в окислителе.11. The method according to p. 9 or 10, characterized in that the thermal power of the furnace (200; 300) in the heating process is controlled using one or more tubes (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for the supply of the oxidizing agent by turning them on or off and controlling the amount of fuel supplied for stoichiometric compliance with the full supply of oxygen in the oxidizing agent. 12. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что осуществляют чередующуюся подачу окислителя через разные трубки (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя или группы трубок для подачи окислителя с обеспечением однородности температуры в печи (200, 300).12. The method according to p. 9 or 10, characterized in that the alternating supply of the oxidizing agent is carried out through different tubes (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for feeding the oxidizing agent or group of tubes for feeding the oxidizing agent with uniformity temperature in the furnace (200, 300). 13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уровень содержания кислорода в печи (200; 300) измеряют с использованием по меньшей мере одного кислородного датчика, причем кислород, подаваемый через трубку (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) для подачи окислителя в процессе нагрева, регулируют с поддержанием постоянной концентрации кислорода в печи (200; 300).13. The method according to p. 1, characterized in that the level of oxygen in the furnace (200; 300) is measured using at least one oxygen sensor, and the oxygen supplied through the tube (211, 212, 221, 222; 311, 312 , 321, 322) to supply the oxidizing agent during the heating process, it is regulated while maintaining a constant concentration of oxygen in the furnace (200; 300). 14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сопла первой группы трубок (210, 211, 212; 310, 311, 312), содержащей по меньшей мере одну трубку для подачи окислителя с содержанием кислорода по меньшей мере 85 вес. % и по меньшей мере одну трубку для подачи топлива, располагают в короткой стороне печи (200; 300), а сопла дополнительной группы трубок (220, 221, 222; 320, 321, 322), содержащей по меньшей мере одну трубку для подачи окислителя с содержанием кислорода по меньшей мере 85 вес. % и по меньшей мере одну трубку для подачи топлива, располагают в противоположной короткой стороне печи (200; 300), при этом сопла всех трубок первой группы находятся на высоте выше пода печи, составляющей от 0,9 до 1,5 метров выше уровня пода печи, на котором находится сопло трубки второй группы, расположенной на самой низкой высоте. 14. The method according to p. 1, characterized in that the nozzle of the first group of tubes (210, 211, 212; 310, 311, 312) containing at least one tube for supplying an oxidizing agent with an oxygen content of at least 85 weight. % and at least one tube for supplying fuel is located on the short side of the furnace (200; 300), and the nozzles of an additional group of tubes (220, 221, 222; 320, 321, 322) containing at least one tube for supplying oxidizer with an oxygen content of at least 85 weight. % and at least one fuel supply pipe are located on the opposite short side of the furnace (200; 300), while the nozzles of all pipes of the first group are at a height above the furnace hearth, which is from 0.9 to 1.5 meters above the hearth level the furnace on which the nozzle of the tube of the second group is located at the lowest height.
RU2012151837/02A 2010-05-04 2011-05-03 Method of increasing temperature homogeneity in heating furnace RU2586384C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050442A SE1050442A1 (en) 2010-05-04 2010-05-04 Process for increasing the heat homogeneity in a pit oven
SE1050442-1 2010-05-04
PCT/EP2011/002205 WO2011138013A1 (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method for increasing the temperature homogeneity in a pit furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012151837A RU2012151837A (en) 2014-06-10
RU2586384C2 true RU2586384C2 (en) 2016-06-10

Family

ID=43899686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012151837/02A RU2586384C2 (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method of increasing temperature homogeneity in heating furnace

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20130209948A1 (en)
EP (1) EP2566990B1 (en)
JP (1) JP5769796B2 (en)
KR (1) KR20130075736A (en)
CN (1) CN102869796B (en)
AU (1) AU2011250262B2 (en)
BR (1) BR112012028075A2 (en)
PL (1) PL2566990T3 (en)
RU (1) RU2586384C2 (en)
SE (1) SE1050442A1 (en)
UA (1) UA107834C2 (en)
WO (1) WO2011138013A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637199C1 (en) * 2017-02-01 2017-11-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" Recuperative soaking pit
EP3412999B1 (en) * 2017-06-06 2019-11-20 Linde Aktiengesellschaft Method and device for heating a furnace
CN107723437B (en) * 2017-09-27 2024-01-23 河南中原特钢装备制造有限公司 Special furnace for bar destressing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1016731B (en) * 1953-11-16 1957-10-03 Brockmann & Bundt Ind Ofenbau Oven for warming upright blocks
US4480992A (en) * 1981-10-17 1984-11-06 Sanken Sangyo Kabushiki Kaisha Method of heating a furnace
US6113386A (en) * 1998-10-09 2000-09-05 North American Manufacturing Company Method and apparatus for uniformly heating a furnace
US6334770B1 (en) * 1998-10-13 2002-01-01 Stein Heurtey Fluid-fuel furnace burner for iron and steel products
RU2353877C2 (en) * 2003-04-18 2009-04-27 Стэн Эрте Control method of products temperature uniformity in heating furnace used in ferrous metallurgy, and heating furnace

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2638334A (en) * 1948-01-29 1953-05-12 Jones John Frederick Robert Furnace for the heat treatment of materials
DE958657C (en) * 1953-12-22 1957-02-21 Westofen G M B H Deep rolling mill for slabs and blocks
DE977053C (en) * 1954-01-19 1965-01-07 Ofu Ofenbau Union G M B H Procedure for heating round ovens and round ovens to carry out the procedure
US2849221A (en) * 1955-04-06 1958-08-26 Surface Combustion Corp Heat treating furnace
US2983499A (en) * 1957-12-04 1961-05-09 United States Steel Corp Method and apparatus for heating ingots
US3198855A (en) * 1962-04-24 1965-08-03 Loftus Engineering Corp Method of operating soaking pits
US3588062A (en) * 1969-05-01 1971-06-28 Harold L Lloyd Top-fired ingot soaking pit and cover therefor
DE1947391A1 (en) * 1969-09-19 1971-03-25 Koppers Wistra Ofenbau Gmbh Deep oven
US3690636A (en) * 1970-12-03 1972-09-12 United States Steel Corp Recuperative furnaces
CA978366A (en) * 1972-10-13 1975-11-25 Sydney Steel Corporation Operation of a blast furnace
JPS5343366B2 (en) * 1973-12-11 1978-11-18
GB1487385A (en) * 1974-07-26 1977-09-28 British Steel Corp Furnace heating
FR2598438A1 (en) * 1984-12-28 1987-11-13 Creusot Loire Device for reheating products in soaking pits
JPH04176825A (en) * 1990-11-09 1992-06-24 Daido Steel Co Ltd Method for operating one side firing soaking furnace
EP0754912B1 (en) * 1995-07-17 2004-06-09 L'air Liquide, S.A. à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Combustion process and apparatus therefor containing separate injection of fuel and oxidant streams
JPH10237532A (en) * 1997-02-24 1998-09-08 Kawaden Co Ltd Oxygen blowing device for electric furnace
WO2002027236A2 (en) * 2000-09-27 2002-04-04 L'air Liquide Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Methods and apparatus for combustion in high volatiles environments
SE531957C2 (en) * 2006-06-09 2009-09-15 Aga Ab Method for launching oxygen in an industrial furnace with conventional burner
DE102008049316B3 (en) * 2008-09-29 2010-07-01 Uhde Gmbh Air dosing system for secondary air in coke ovens and method for dosing secondary air in a coke oven
SE534717C2 (en) * 2010-05-04 2011-11-29 Linde Ag Process for increasing the heat homogeneity in a pit oven

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1016731B (en) * 1953-11-16 1957-10-03 Brockmann & Bundt Ind Ofenbau Oven for warming upright blocks
US4480992A (en) * 1981-10-17 1984-11-06 Sanken Sangyo Kabushiki Kaisha Method of heating a furnace
US6113386A (en) * 1998-10-09 2000-09-05 North American Manufacturing Company Method and apparatus for uniformly heating a furnace
US6334770B1 (en) * 1998-10-13 2002-01-01 Stein Heurtey Fluid-fuel furnace burner for iron and steel products
RU2353877C2 (en) * 2003-04-18 2009-04-27 Стэн Эрте Control method of products temperature uniformity in heating furnace used in ferrous metallurgy, and heating furnace

Also Published As

Publication number Publication date
PL2566990T3 (en) 2016-01-29
RU2012151837A (en) 2014-06-10
JP2013540250A (en) 2013-10-31
JP5769796B2 (en) 2015-08-26
EP2566990B1 (en) 2015-09-02
SE534084C2 (en) 2011-04-26
KR20130075736A (en) 2013-07-05
CN102869796A (en) 2013-01-09
BR112012028075A2 (en) 2016-08-02
UA107834C2 (en) 2015-02-25
SE1050442A1 (en) 2011-04-26
WO2011138013A1 (en) 2011-11-10
CN102869796B (en) 2014-04-09
AU2011250262A1 (en) 2012-10-25
AU2011250262B2 (en) 2014-01-09
US20130209948A1 (en) 2013-08-15
EP2566990A1 (en) 2013-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2394186C2 (en) Burner for combustion of fuel (versions), procedure for combusting fuel with oxidant (versions) and procedure for glass melting
CN111051776B (en) Low NO X CO burner method and apparatus
US5284438A (en) Multiple purpose burner process and apparatus
US5934899A (en) In-line method of burner firing and NOx emission control for glass melting
TWI588416B (en) Selective oxy-fuel boost burner system and method for a regenerative furnace
WO1994006723A1 (en) Oxygen/fuel firing of furnaces with massive, low velocity, turbulent flames
ES2727309T3 (en) Flat flame burner and operating procedure of a flat flame burner
RU2586384C2 (en) Method of increasing temperature homogeneity in heating furnace
RU2593878C2 (en) Method for use during combustion in industrial furnace
US8075303B2 (en) Method for homogenizing the heat distribution as well as decreasing the amount of NOx
JPH0579614A (en) Burner contstruction for low calorific gas and burning method therefor
JPH11132420A (en) Oxygen combustion burner and combustion furnace having the same
RU2756280C2 (en) Method and device for heating furnace
US6910878B2 (en) Oxy-fuel fired process heaters
RU2584098C2 (en) Temperature uniformity increase process for pit-type heating furnace
SU1695038A2 (en) Screened furnace chamber
TW202403232A (en) Burner and method for transient heating
RU2009395C1 (en) Furnace
CN201425301Y (en) Flat flame gas burner with low NOx emission
JP2004077006A (en) Continuous heating furnace and its operation method
EA038251B1 (en) Method and apparatus for combustion of gaseous or liquid fuel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170504