SE531512C2 - Anordning och förfarande för värmning av ett metallmaterial - Google Patents

Anordning och förfarande för värmning av ett metallmaterial

Info

Publication number
SE531512C2
SE531512C2 SE0702051A SE0702051A SE531512C2 SE 531512 C2 SE531512 C2 SE 531512C2 SE 0702051 A SE0702051 A SE 0702051A SE 0702051 A SE0702051 A SE 0702051A SE 531512 C2 SE531512 C2 SE 531512C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
vessel
oxidant
fuel
piston
metal material
Prior art date
Application number
SE0702051A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0702051L (sv
Inventor
Carl-Lennart Axelsson
Ola Ritzen
Anders Lugnet
Mattias Ekblom
Original Assignee
Aga Ab
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 Aga Ab filed Critical Aga Ab
Priority to SE0702051A priority Critical patent/SE531512C2/sv
Priority to RU2010114753/02A priority patent/RU2453784C2/ru
Priority to JP2010524821A priority patent/JP2010539330A/ja
Priority to UAA201004304A priority patent/UA97861C2/ru
Priority to PCT/SE2008/051022 priority patent/WO2009035408A1/en
Priority to BRPI0815877-0A2A priority patent/BRPI0815877A2/pt
Priority to US12/677,905 priority patent/US8277720B2/en
Priority to AU2008297583A priority patent/AU2008297583B2/en
Priority to KR1020107005531A priority patent/KR20100068253A/ko
Priority to EP08831173A priority patent/EP2185736A4/en
Priority to CN2008801064291A priority patent/CN101802231B/zh
Publication of SE0702051L publication Critical patent/SE0702051L/sv
Publication of SE531512C2 publication Critical patent/SE531512C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/36Arrangements of heating devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34Methods of heating
    • C21D1/52Methods of heating with flames
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48Nozzles
    • F23D14/56Nozzles for spreading the flame over an area, e.g. for desurfacing of solid material, for surface hardening, or for heating workpieces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48Nozzles
    • F23D14/58Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • F27D99/0033Heating elements or systems using burners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Description

25 30 531 5¶2 rialet ökas, vilket minskar möjligheten att dra nytta av de ovan beskrivna fördelarna med DFI-tekniken.
Det är vidare ofta önskvärt att reglera bredden hos den del av rampen som 'värmer' metallmaterialet, exempelvis för att undvika onödig värmning utanför metallmaterialets bredd eller lokal överhettning vid nwterialets kantdelar, samt för att kompensera för sidledsrörelser hos materialet när detta rör sig framåt. Emellertid är det svårt att uppnå tillfredsstäl- lande precision vid sådan reglering' om en ramp med flera brännare används, eftersom de till buds stående medlen för reglering utgörs av nedjustering och/eller avstängning av individuella brännare. Således kan bredden inte regleras i mindre steg än avståndet mellan två brännare.
Dessutom medför varje tillförd brännare ökade konstruktions- och underhållskostnader, varför ramper med många brännare är förhållandevis dyra. Med många brännare krävs många tillför- selledningar för bränsle och oxidant, samt mer komplicerade och därmed dyrare ventil- och reglersystem.
Föreliggande uppfinning löser de ovan beskrivna problemen.
Således hänför sig föreliggande uppfinning till en anordning för värmning av ett metallmaterial med en längdriktning och en mot längdriktningen vinkelrät tvärriktning, innefattande en långsträckt brännaranordning av DFI-typ anordnad att dri- vas med gasformig oxidant och gasformigt bränsle, där metall- materialet och brännaranordningen är anordnade att vara rör- liga i förhållande till varandra i längdriktningen och där anordningen innefattar en tillförselanordning för bränsle och en tillförselanordning för oxidant, och utmärks av att brän- naranordningen innefattar ett långsträckt, rörformat bränsle- kärl samt ett långsträckt, rörformat oxidantkärl, av att de 10 15 20 25 30 53? 512 respektive kärlen är parallellt anordnade i förhållande till varandra och i förhållande till metallmaterialets yta, av att de vardera innefattar en eller flera längs med kärlet arran- gerade öppningar genom vilka bränslet respektive oxidanten är anordnade att strömma ut för att därefter mötas i en tändzon utanför de respektive kärlen där en flamma uppkommer, av att respektive tillförselanordning med hjälp av en regulator är anordnad att hålla trycket i varje respektive kärl konstant i hela kärlet ifråga under drift, och av att varje respektive kärl innefattar en kolv, flyttas i vilken är anordnad att kunna för- kärlets längdriktning och därmed hindra bränsle respektive oxidant från att strömma ut genom öppningar längs med det längdavsnitt som kolven för tillfället avskärmar från tillträde av bränsle och oxidant så att flammans utbredning i kärlens längdriktning därmed kan regleras.
Vidare hänför sig uppfinningen till ett förfarande av det slag och med de huvudsakliga särdrag som anges i krav 13.
Uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj, med hänvisning till exemplifierande utföringsformer av uppfinningen och de bifogade ritningarna, av vilka: - Figur l är en översiktlig vy ovanifrån av en industriugn med en brännaranordning enligt föreliggande uppfinning.
~ Figur 2 är en detaljvy i tvärsnitt från sidan som visar brännaranordningen enligt Figur l. Figur 2 delar hänvisnings~ siffror för motsvarande delar med Figur l.
- Figur 3 är en översiktlig vy framifrån som visar brännaran- ordningen enligt Figur 1, tillsammans med ett reglersystem för att justera flammans utbredning i sidled vid drift. 10 15 20 25 30 53% H2 Figur 1 illustrerar schematiskt en industriugn 1 av konven- tionell typ. Den kan vara avsedd för kontinuerlig värmning av ett långsträckt metallmaterial eller för batchvis drift.
Det inses att föreliggande uppfinning aven är tillämpbar i fall då material inte värms i en industriugn. I dessa fall kan exempelvis en fribrinnande konstruktion eller en brännar- konstruktion innefattande stràlningsskydd användas.
I ugnen l finns ett metallmaterial 2 som förs genom ugnen l under uppvärmning. Metallmaterialet 2 kan exempelvis vara i form av en làngstrackt plåt, ett band eller en slab, men kan även ha andra former. I dessa fall kan materialet 2 ha olika dimensioner, exempelvis mellan. 40 och 150 cm i bredd. och mellan l och 500 mm i tjocklek, Hmm i tjocklek. företrädesvis mellan l och 50 Längden hos metallmaterialet 2 kan. variera mellan korta bitar och làngsträckta former avsedda för konti- nuerlig drift. Andra materialformer ar även tänkbara. Dessut- om är uppfinningen användbar vid batchvis varmning av materi- al. Speciellt användbar ar den vid förzinkning och vid värme- behandling av rostfria metallband.
Syftet med värmningen av metallmaterialet 2 kan vara att förvärma materialet 2 inför efterföljande processteg.
Industriugnen l har en längdriktning la och en tvarriktning lb, vilken är väsentligen vinkelrät mot längdriktningen.
Längdriktningen la för ugnen sammanfaller med längdriktningen för metallmaterialet 2. Motsvarande galler för tvärriktningen lb och metallmaterialets 2 tvärriktning.
Anordnad i ugnen finns en långsträckt brännaranordning 3 av DFI-typ. Brännaranordningen kan vara anordnad i själva ugns- utrymmet, infälld i ugnens 1 vägg eller tak, eller ha en 10 15 20 25 30 35 |J'1 MSI _21 IJ! .à NI annan lämplig placering från vilken den kan rikta en flamma in i ugnen 1 och mot metallmaterialets 2 yta.
Brännaranordningen 3 matas med ett gasformigt bränsle via en tillförselledning 4 och en gasformig oxidant via en tillför- selledning 5. Bränslet kan vara propan, naturgas eller vilket annat lämpligt, gasformigt bränsle som helst. syreberikad luft.
Oxidanten kan Vara Enligt en föredragen utföringsform utgörs oxidanten till åtminstone 90 volym-% av syrgas, vilket ökar effektiviteten. Enligt en ännu mer föredragen utförings- form utgörs oxidanten till åtminstone 95 volym-% av syrgas.
Bränslet respektive oxidanten strömmar via ledningarna 4, 5 in i ett bränslekärl 10 respektive ett oxidantkärl 20. I det beskrivna utföringsexemplet finns 20 äV ett enda kärl l0, vardera typ, men det inses att fler än ett kärl kan användas av vardera typen, beroende på syftet med den aktuella till- lämpningen. Exempelvis kan två oxidantkärl användas, och vara anordnade att på båda sidorna omgärda ett bränslekärl.
Bränslekärlet l0 respektive oxidantkärlet 20 är båda långsträckta och rörformade, vilket betyder att de har en långsträckt, ihålig form, med ett tvärsnitt som kan vara cirkulärt, rektangulärt eller vilken annan lämplig geometrisk form som helst. Enligt en föredragen utföringsform har kärlen 10, 20 ett konstant, cirkulärt tvärsnitt över hela sin längd.
Kärlen 10, 20 är parallella i sin huvudsakliga utsträcknings- riktning. Vidare är de orienterade så att denna huvudsakliga utbredningsriktning är väsentligen parallell med den del av metallmaterialets 2 yta som skall värmebehandlas.
De båda respektive kärlen l0, ll, 21, 20 är försedda med öppningar som är arrangerade längs med kärlets 10, 20 mot me- tallmaterialets 2 yta vettande sida. 21 kan Öppningarna ll, 10 15 20 25 30 531 512 exempelvis vara i form av en serie små, homogent fördelade hål som löper längs med kärlets 10, 20 huvudsakliga utsträck- ningsriktning, eller ett galler eller någon annan typ av perforerat band som är anordnat som en del av kärlets l0, 20 vägg. den i Enligt en föredragen utföringsform, och såsom visas i figurerna illustrerade brännaranordningen 3, ningarna ll, är öpp- 2l anordnade som en sammanhängande, längsgående slits. Öppningarna ll, 2l är anordnade längs med hela det längdavsnitt över vilket brännaranordningen 3 är anordnad att kunna värma metallmaterialet 2.
Genom de respektive öppningarna ll, 21 strömmar således bränslet respektive oxidanten ut ur bränslekärlet l0 respek- tive oxidantkärlet 20. En regulator 6 är anordnad att genom reglering av flödet genom ledningarna 4, 5 upprätthålla Git förutbestämt och konstant tryck i varje respektive kärl l0, 20. Detta kan exempelvis ske genom ett återkopplingssystem (inte visat).
För att regulatorn 6 skall kunna upprätthålla nämnda tryck i de båda respektive kärlen l0, 20, kärlen 10, är öppningarna ll, Zl och 20 utformade så att öppningarnas ll, 21 dimensio- ner är väsentligen mindre än kärlens 10, 20 invändiga dimen- sioner. Enligt en föredragen utföringsform överstiger bredden hos öppningarna ll, 21 inte 2 mm, samtidigt som innerdiame- tern hos varje respektive kärl 10, 20 inte understiger 100 mm. Att öppningarnas ll, 21 bredd inte överstiger 2 mm bety- der häri att deras maximala diameter inte överstiger 2 mm i det fall en mångfald cirkulära hål används, att slitsens bredd inte överstiger 2 mm i det fall en längsgående Slits används, att den största hâlstorleken inte överstiger 2 mm ifall ett perforerad band används, eller motsvarande dimen- sionsmått för andra typer av öppningar. Kärlets l0, 20 inner- diameter skall tolkas som kärlets 10, 20 inre tvärmått. 10 15 20 25 30 531 'H2 Således strömmar bränsle genom tillförselledningen 4, in i bränslekärlet 10 och vidare ut genom öppningen 11. På samma sätt strömmar oxidant genom tillförselledningen 5, in i oxi- dantkärlet 20 och vidare ut genonx öppningen 21. Genonm att väsentligen samma tryck råder i hela bränslekärlet 10, och eftersom slitsen 21 är jämnbred längs med hela sin längd, kommer gasströmmen 16 genom öppningen 11 att vara likformig längs med bränslekärlet 10, oavsett den längd över vilken öppningar förefinns anordnade. Motsvarande gäller för oxidan- ten.
Den genom respektive slits 11, 21 utströmmande gasen 16, 26 är anordnad att riktas, med hjälp av orienteringen hos den respektive slitsen 11, 21, så att bränsle och oxidant möts i en tändzon L, i vilken antändning sker och en flamma uppträ- der.
För att uppnå detta är slitsarna 11, 21 riktade så att de resulterande gasströmmarna 16, 26 möts.
Beroende bland annat på vilken bland slitsarnas 11, 21 detaljutformning, annat påverkar de båda respektive gasströmmarnas 16, 26 spridning, på ugnsutrymmets invändiga utformning' i övrigt, graden av konvektion och andra faktorer, kan slitsarna 11, 21 exempelvis vara riktade snett mot varandra eller vara väsent- ligen parallella. Enligt en föredragen utföringsform är slit- sarna 11, 21 orienterade så att tändzonen L uppträder mellan brännaranordningen 3 och metallmaterialets 2 yta, varvid den resulterande flamman slår direkt mot ytan.
På grund av öppningarnas långsträckta natur kommer varje respektive gasström 16, 26 att bilda en väsentligen paral- lellt med brännaranordningen. 3 löpande, làngsträckt kropp, och den resulterande tändzonen L och den däri uppkomna flam- man kommer således också att vara långsträckt. Enligt en föredragen utföringsform strömmar gasen ut ur varje enskild 10 15 20 25 30 531 512 slits ll, 2l väsentligen parallellt, vilket medför att den resulterande tändzonen L och den däri uppkomna flamman bildar en väsentligen rak, làngsträckt form.
För att uppnå en jämn uppvärmning längs med metallmaterialets 2 yta, är materialet 2 och brännaranordningen 3 anordnade att vara rörliga i la. förhållande till varandra i längdriktningen Detta kan exempelvis ske genom att brännaranordningen 3 är anordnad att svepa över ett stationärt neterial 2, men enligt en föredragen utföringsform förefinns organ (ej visa~ de) anordnade för att transportera metallmaterialet 2 i ugnen l, längs med längdriktningen la, förbi brännaranordningen 3, vilken är stationärt anordnad i ugnen l. Detta arrangemang är speciellt lämpligt för kontinuerlig eller batchvis värmning av långsträckta metallprodukter.
Brännaranordningen 3 kan vara orienterad med sin huvudsakliga utsträckningsriktning väsentligen parallell med tvärriktning- en lb, även om andra orienteringar är möjliga, Så länge S0m brännaranordningen 3 är parallell med materialets 2 yta.
Exempelvis, och såsom beskrivs i det svenska patentet med nummer 0502913-7, kan två brännaranordningar (ej Visädê) Vara anordnade med en vinkel mellan sig, så att ett pilformêt arrangemang bildas, där pilens spets är riktad i längdrikt- ningen la. I detta fall kommer metallmaterialets 2 centrala del nås av brännarflammorna innan dess att sidodelarna näs.
Sålunda värms den centrala delen hos metallmaterialet 2 upp före dess sidodelar, givet ett tvärgående tvärsnitt av me- tallskivan 2. Därmed kommer kompressionskrafter att uppträda i materialets 2 centrala del när glödningsprocessen fortskri- der längs med längdriktningen la. Detta minimerar risken för deformering under värmningen. 10 15 20 25 30 534 512 Både bränslekärlet 10 och oxidantkärlet 20 har öppna ändar. I varje respektive ände finns en kolv 12, 14, 22, 24 rörligt inskjuten, genom: den öppna änden ifråga, ochr anordnad_ att kunna förflyttas i det respektive kärlets 10, ning. 20 längdrikt- Varje kolv 12, 14, 22, 24 är vidare försedd med tät- ningsorgan (ej visade), vilka säkerställer att väsentligen ingen gas kan läcka ut ur det respektive kärlet 10, 20 genom någon av dess öppna ändar. Sådana tätningsorgan kan exempel- vis utgöras av utvändiga gängor på kolven 12, 14, 22, 24, som är anordnade att gripa in i nwtsvarande invändiga gängor i kärlet 10, 20.
Ett annat alternativ' är att en eller flera kolvringar är anordnade vid den in i kärlet 10, ven 12, 14, 22, 24, 20 vettande änden hos kol- och att kolvringarna är anordnade att åstadkomma en tätande verkan mellan kärlets 10, 20 inre yta och kolvens 12, 14, 22, 24 yttre yta.
Ett tredje sätt är att anordna O-ringar som tätningsörgan.
Varje respektive kolvs 12, 14, 22, 24 längsgående läge i det respektive kärlet 10, 20 styrs av en respektive styranordning 13, 15, 23, 25. kärlets 10, Kolven 12, 14, 22, 24 är anordnad att från 20 insida tätande anligga mot den del av öppning- arna 11, 21 som är arrangerade längs med det längdavsnitt av kärlet 10, 20 längs med. vilket kolven, 12, 14, 22, tillfället löper, 24 för och därmed hindra bränsle respektive oxi~ dant från att strömma ut genom öppningar 11, 21 längs med detta längdavsnitt. Den resulterande flammans utbredning i tvärriktningen lb kan därmed regleras genom att reglera kol- vens l2, 14, 22, 24 läge i kärlet 10, 20.
Styranordningarna 13, 15, 23, 25 kan vara anordnade att re~ glera läget för de respektive kolvarna 12, 14, 22, 24 på 10 15 20 25 30 531 512 10 många olika sätt. Ett föredraget sätt är att använda samver- kande gängor, såsom beskrivs ovan, vilka samtidigt tillgodo- ser tillförlitlig tätning mellan kärl 10, 20 och kolv 12, 14, 22, 24. I detta fall kan kolvens 12, 14, 22, 22, 24. sätt är att styrandordningarna 13, 15, 23, 24 läge regleras genom vridning av kolven 12, 14, Ett annat föredraget 25 är anordnade att skjuta de respektive kolvarna 12, 14, 22, kärlet 10, 24 längs med 20 med hjälp av en lämplig känd elektriskt driven linjärmotor.
Det är även möjligt att låta en och samma styranordning re- glera läget för fler än en kolv, vissa fall under- vilket i lättar inställningen av samtliga kolvar i en ände av brännar- anordningen 3 till samma läge längs med sina respektive kärl.
I figurerna framgår att varje respektive kärl 10, reglerbar kolv 12, 14, 22, 20 har en 24 i varje ände. Dock inses det att så inte behöver~ vara fallet.
Exempelvis kan endast de öppna ändar hos varje respektive kärl i en brännaranordning som vetter åt ett och samma håll vara utrustade med reglerba- ra kolvar, vilket är användbart till exempel vid drift med två, i tvärriktningen bredvid varandra anordnade, samverkan- de, brännarramper, och där reglering av flammornas utbredning inte krävs i den punkt där de båda brännarramperna möts.
Genom att reglera de respektive kolvarnas 12, 14, 22, 24 läge i sina respektive kärl 10, 20, kan flammans utbredning längs med metallmaterialets 2 yta således regleras.
Under* drift kan nætallmaterialets 2 utbredning i tvärrikt- ningen lb variera, till exempel beroende på dimensionsskill- nader längs med materialets 2 längd eller på grund av rörel- ser i tvärriktningen lb hos materialet 2 när detta transpor- teras genom ugnen 1. Figur 3 illustrerar ett reglersystem som 10 15 20 25 30 Éš3^1 512 ll kan användas för att kontinuerligt anpassa den från brännar- anordningen 3 avgivna flamman.
Således forefinns två lämpliga och konventionella lägesgivare 31, 32 anordnade vid ugnens 1 innervägg, på båda sidor om metallmaterialet 2 i tvärriktningen lb och. i jämnhöjd med materialet 2. Lägesgivarna 31, 32 läser kontinuerligt av läget i tvärriktningen lb för metallmaterialets 2 respektive sidokanter, la. när materialet rör sig längs med längdriktningen Via ledningar 33 respektive 36 överför lägesgivarna 31, 32 information om det momentana läget for nämnda kanter till en regleranordning 37, som i sin tur kontinuerligt och via ledningar 34, 35 överför reglersignaler till de båda respek- tive styranordningarna 23, 25, så att dessa kontinuerligt avpassar flammans utbredning i tvärriktningen lb till att överensstämma med metallmaterialets 2 momentana utbredning i samma riktning på det sätt som beskrivits ovan. Det illustre- rade reglersystemet arbetar enligt en lämplig konventionell regleralgoritm, vilket till exempel innebär att lägesgivarna 31, 32 kan vara anordnade på ett visst avstånd i längdrikt- ningen la från brännaranordningen 3, för att kompensera för eventuella fördröjningar i systemet.
Genom föreliggande uppfinning uppnås flera fördelar.
För det första uppnås en jämnare värmningsintensitet längs med brännaranordningens 3 huvudsakliga utsträckningsriktning än med konventionella brännarramper, eftersom en enda långsträckt och jämnt fördelad flamma används. Detta leder till en jämnare yta hos det värmda materialet 2.
För det andra kan avståndet mellan brännaranordningen 3 och materialet 2 minskas utan att riskera ojämnt resultat, vilket 10 15 20 25 30 35 531 512 leder till ökad effektivitet och bättre utnyttjande av DFI- teknikens fördelar, såsom beskrivs ovan.
För det tredje är det möjligt att, på grund av möjligheten att kontinuerligt reglera varje respektive kolvs 12, 14, 22, 24 läge i sitt respektive kärl 10, 20, med större precision reglera bredden på den del av brännaranordningen 3 som värmer metallmaterialet 2, och därigenom på ett bättre sätt undvika onödig värmning utanför metallmaterialets 2 bredd och lokal överhettning vid dess kantdelar.
För det fjärde kan flammans utbredning i tvärriktningen lb kontinuerligt regleras med. hög precision, så att den hela tiden motsvarar metallmaterialets 2 momentana utbredning i tvärriktningen lb när materialet 2 transporteras genom ugnen 1.
För det femte uppnås en enklare och billigare brännarkon- struktion, eftersom det inte längre är nödvändigt att använda en mångfald DFI-brännare för att uppnå ovanstående syften och på grund av att antalet komponenter därmed minskar väsent- ligt.
Vidare kan ett eller flera av kärlen 10, 20 vara anordnade att kunna vridas längs med sin längsgående axel. Genom en sådan vridning av en eller flera av kärlen lO, 20 förändras även utströmningsvinkeln för en eller flera gasströmmar 16, 26, och därmed kan tändzonens L placering och/eller utbred- ning regleras.
Således är det exempelvis möjligt att, genom reglering och/eller fast anordning av kärlen 10, 20, vinkla gasström- marna 16, 26 något snett i förhållande ytas normalriktning, till materialets 2 så att tändzonens L centrum hamnar något framför eller något bakom brännaranordningen 3 i förhållande 10 15 20 25 535 5¶2 13 till längdriktningen la. Med ett sådant arrangemang kan dels ytföroreningar hos nætallmaterialet 2 på ett effektivt sätt brännas bort, dels kan förbränningsgaserna styras i en viss riktning, till exempel ut ur ugnsutrymmet och därigenom bidra till en mer kontrollerad cirkulation av gaser i ugnen l.
Enligt en föredragen utföringsfornx anordnas de båda kärlen 10, 20 på tillräckligt avstånd från metallmaterialets 2 yta för att förbränningen i tändzonen L, vilken alltjämt, genom att de båda flödena l6, 26 av bränsle respektive oxidant med hjälp av slitsarnas ll, 21 orientering riktas till att mötas i närheten av nämnda yta, är anordnad i närheten av metallma- terialets 2 yta, väsentligen saknar* en synlig' flamma. Med andra ord värms i denna utföringsform metallmaterialet 2 med hjälp av så kallad flamlös DFI. uppnås Genom ett sådant arrangemang ytterligare fördelar.
Bland annat minskar förbrän- ningstemperaturen, vilket leder till en mindre produktion av skadliga NOK-gaser, vilket är föredraget.
Ovan har exemplifierande utföringsformer beskrivits. Emeller- tid kan uppfinningen varieras utan att frångå uppfinningen.
Därför skall föreliggande uppfinning inte anses begränsad av dessa exemplifierande utföringsformer, av de utan endast bifogade patentkravens ram.

Claims (18)

70 15 20 25 30 531 512 14 P A T E N T K R A. V
1. l. Anordning för värmning av ett metallmaterial (2) med en längdriktning (la) och en mot längdriktningen (la) vinkelrät tvärriktning (lb), innefattande en långsträckt brännaranord- ning (3) av DFI-typ anordnad att drivas med gasformig oxidant och gasformigt bränsle, där metallmaterialet (2) och brännar- anordningen (3) är anordnade att vara rörliga i förhållande (la) en tillförselanordning (4) till varandra i längdriktningen och där anordningen innefattar för bränsle och en tillförselanordning (5) för oxidant, k ä n n e t e c k n a d a v att brännaranordningen (3) innefattar ett làngsträckt, rörformat bränslekärl (10) samt ett långsträckt, rörformat oxidantkärl (20), av att de respektive kärlen (l0,20) är parallellt anordnade i förhållande till varandra och i för- hållande till nætallmaterialets (2) av att de Värdera (lO,20) yta, innefattar en eller flera längs med kärlet (ll,2l) arrangera- de öppningar genom vilka bränslet respektive oxidan- ten är anordnade att strömma ut för att därefter mötas i en tändzon (L) (lO,20) av att respektive tillförselanordning hjälp av en regulator (6) utanför de respektive kärlen ma uppkommer, där en flam- (4,5) är anordnad att hålla trycket i (lO,20) (l0,20) ifråga under drift och av att varje respektive kärl (l0,20) innefattar en kolv (l2,l4,22,24), kunna förflyttas i kärlets (lO,20) med varje respektive kärl konstant i hela kärlet vilken är anordnad att längdriktning och därmed hindra bränsle respektive oxidant från att strömma ut genom öppningar längs med det längdavsnitt som kolven (l2,l4,22,24) för tillfället avskärmar från tillträde av bränsle och oxi- dant så att flammans utbredning i kärlens (l0,20) längdrikt- ning därmed kan regleras. 10 15 20 25 30 35 53% 512 15
2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d a v att anordningen är anordnad i en industriugn (1) (2) däri. som i sin tur är anordnad att värma metallmaterialet
3. Anordning enligt krav l eller 2, (ll,2l) k ä n n e t e c k n a d a v att öppningarna är utformade som en sammanhäng- ande, långsträckt slits som löper längs med kärlet (l0,20).
4. Anordning enligt krav l, 2 eller 3, (l1,2l) mångfald öppningar som är jämnt fördelade längs med kärlet (10,20). k ä n n e t e c k - n a d a v att öppningarna är utformade som en
5. Anordning enligt något av föregående t e c k n a d (l0,20) krav, k ä n n e - a v att öppningarna (ll,2l) i vardera av kärlen är anordnade så att bränslet och oxidanten bringas att parallellt strömma ut ur respektive kärl (lO,20) (ll,2l) (l6,26) långsträckt tändzon (L) genom öppningarna la flödena och så att de sinsemellan parallel- av bränsle och oxidant korsas i en mellan brännaranordningen (3) och metallmaterialets (2) yta. k ä n n e - (l0,20) är
6. Anordning enligt något av föregående krav, t e c k n a d a v att åtminstone ett av kärlen vridbart längs med sin längsgående axel och av att tändzonens (L) placering kan regleras genom vridning av ett eller flera kärl (lO,20).
7. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att varje kärl (lO,20) (l2,14,22,24), (l0,20) är utrustat med två respektive kolvar inskjutna genom vardera ände hos kärlet (l2,l4,22,24) ifråga, och av att de båda kolvarna gemensamt är anordnade att kunna reglera flam- mans utbredning i tvärriktningen (lb). 10 15 20 25 30 531 512 l6
8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d (37) a v att en regulator är anordnad att kontinuerligt reglera flam- mans utbredning i_ tvärriktningen (lb) så att den nwtsvarar metallmaterialets (2) (lb) momentana utbredning :i tvärriktningen (la), läge i tvär- (3l,32) (l2,l4, när materialet (2) transporteras i längdriktningen genom att kontinuerligt avläsa materialets (2) riktningen lned hjälp eur en eller flera lägesgivare och kontinuerligt styra LH: de respektive kolvarnas 22,24) läge baserat på avläsningen.
9. Anordning enligt något av föregående krav, t e c k n a d k ä n n e - a v att åtminstone en kolv (l2,l4,22,24) är utformad med utvändiga gängor som motsvaras av (l2,l4,22,24) invändiga gängor i (lO,20), det med kolven associerade kärlet av att de samverkande gängorna är anordnade att åstadkomma en tätning mellan kärlets (lO,20) inre (l2,l4,22,24) läge i kärlet yta och den associerade kolvens (l2,14,22,24) yttre yta, och av att kol- (lO,20) att regleras genom att vrida kolven (l2,l4,22,24}.
10. VGTIS därmed är anordnat lO. Anordning enligt något av föregående krav, t e c k n a d k ä n n e - a v att åtminstone en kolv (l2,l4,22,24) är anordnad att skjutas längs med det med kolven (l2,l4,22,24) associerade kärlet (lO,20) med hjälp av en elektriskt driven linjärmotor.
11. ll. Anordning enligt något av föregående krav, t e c k n a d k ä n n e - a v att en eller flera kolvringar är anordna- de vid den in i motsvarande kärl (lO,20) kolv vettande änden hos åtminstone en (l2,l4,22,24) och att kolvringarna är anordnade att åstadkomma en tätande verkanu mellan kärlets (lO,20) inre yta och, den associerade kolvens (l2,l4,22,24) yttre yta. 10 15 20 25 30 535 512 17
12. l2. Anordning enligt något av föregående krav, t e c k n a d k ä n n e - (ll,2l) överstiger 2 mm och av att innerdiametern hos varje respekti- ve kärl (10,20) a v att bredden hos öppningarna inte inte understiger 100 mm.
13. l3. Anordning enligt något av föregående krav, t e c k n a d (10,20) visst avstånd från metallmaterialets (2) na (ll,2l) k ä n n e - a v att kärlen är anordnade på ett slitsar- (l6,26) av bränsle respektive oxidant riktas till att mötas i närheten yta, av att är orienterade så att de båda flödena av nämnda yta och av att det vissa avståndet är anordnat att vara tillräckligt stort så att förbränningen i tändzonen (L) väsentligen saknar en synlig flamma.
14. Förfarande för värmning av ett metallmaterial (2) med en längdriktning (la) och en mot längdriktningen (la) vinkelrät tvärriktning (lb), där en làngsträckt brännaranordning (3) av DFI-typ drivs med gasformig oxidant och gasformigt bränsle, där metallmaterialet (2) och brännaranordningen (3) bringas att vara rörliga i förhållande till varandra i längdriktning- en (la) och där en tillförselanordning (4) för bränsle och en tillförselanordning (5) för oxidant bringas att vara anordna- de, k.ä n n e t e c k n a t a v att brännaranordningen (3) bringas att innefatta ett långsträckt, (10) rörformat bränslekärl (20), bringas att vara anordnade pa- samt ett långsträckt, rörformat oxidantkärl (10,20) rallellt i förhållande till varandra och i förhållande till metallmaterialets (2) av att de respektive kärlen yta, av* att de vardera bringas (lO,20) att innefatta en eller flera längs med kärlet (ll,2l) arrangerade öppningar genom vilka bränslet respektive oxidanten bringas att strömma ut för att därefter mötas i en tändzon (lO,20) av att respektive tillförselanordning (L) utanför de respektive kärlen där en flamma upp- (4,5) av en regulator (6) bringas att hålla trycket i varje respek- kommer, med hjälp 10 15 20 25 30 35 531 512 18 tive kärl (lO,20) konstant i hela kärlet (lO,20) (lO,20) ifråga under drift och av att varje respektive kärl (l2,l4,22,24), (lO,20) bringas att innefatta en kolv vilken bringas att kunna förflyttas i kärlets längdriktning och därmed hindra bränsle respektive oxidant från att strömma ut genom öppning- ar längs med det längdavsnitt som kolven (l2,l4,22,24) tillfället avskärmar från tillträde av bränsle och oxidant så för att flammans utbredning i kärlens (l0,20) längdriktning där- med kan regleras.
15. l5. Förfarande enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a t a v att metallmaterialet (2) värms i en industriugn (1)-
16. l6. Förfarande enligt krav 14 eller 15, (ll,2l) made som en sammanhängande, làngsträckt slits som löper längs med kärlet (lO,20). k ä n n e t e c k - n a t a v att öppningarna bringas att vara utfor~
17. l7. Förfarande enligt krav l4, 15 eller l6, (lO,20) bringas att vara (l2,l4,22,24), (lO,20) båda kolvarna (l2,l4,22,24) bringas att vara gemensamt anord- k ä n n e - t e c k n a t a v att varje kärl utrustat med två respektive kolvar inßkjutna genom vardera ände hos kärlet ifråga, och av att de nade att kunna reglera flammans utbredning i tvärriktningen (lb).
18. l8. Förfarande enligt något av kraven 14 - 17, k ä n n e ~ t e c k n a t a v att kärlen (l0,20) bringas vara anordnade på ett visst avstånd från metallmaterialets (2) (1l,2l) av att (l6,26) av bränsle respektive oxidant riktas till att mötas i närhe- ten. av nämnda yta, yta, slitsarna orienteras så att de båda flödena och av att det vissa avståndet bringas vara tillräckligt stort så att förbränningen i tändzonen (L) väsentligen saknar en synlig flamma.
SE0702051A 2007-09-14 2007-09-14 Anordning och förfarande för värmning av ett metallmaterial SE531512C2 (sv)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702051A SE531512C2 (sv) 2007-09-14 2007-09-14 Anordning och förfarande för värmning av ett metallmaterial
RU2010114753/02A RU2453784C2 (ru) 2007-09-14 2008-09-12 Устройство и способ нагревания металлического материала
JP2010524821A JP2010539330A (ja) 2007-09-14 2008-09-12 金属材料を加熱するための装置及び方法
UAA201004304A UA97861C2 (ru) 2007-09-14 2008-09-12 УСТРОЙСТВО И СПОСОБ НАГРЕВА металлического МАТЕРИАЛА
PCT/SE2008/051022 WO2009035408A1 (en) 2007-09-14 2008-09-12 Device and method for heating a metal material
BRPI0815877-0A2A BRPI0815877A2 (pt) 2007-09-14 2008-09-12 Dispositivo para aquecer um material metálico e método para aquecer um material metálico
US12/677,905 US8277720B2 (en) 2007-09-14 2008-09-12 Device and method for heating a metal material
AU2008297583A AU2008297583B2 (en) 2007-09-14 2008-09-12 Device and method for heating a metal material
KR1020107005531A KR20100068253A (ko) 2007-09-14 2008-09-12 금속 재료 가열 장치 및 방법
EP08831173A EP2185736A4 (en) 2007-09-14 2008-09-12 DEVICE AND METHOD FOR HEATING A METAL MATERIAL
CN2008801064291A CN101802231B (zh) 2007-09-14 2008-09-12 用于加热金属材料的装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702051A SE531512C2 (sv) 2007-09-14 2007-09-14 Anordning och förfarande för värmning av ett metallmaterial

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0702051L SE0702051L (sv) 2009-03-15
SE531512C2 true SE531512C2 (sv) 2009-05-05

Family

ID=40452259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0702051A SE531512C2 (sv) 2007-09-14 2007-09-14 Anordning och förfarande för värmning av ett metallmaterial

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8277720B2 (sv)
EP (1) EP2185736A4 (sv)
JP (1) JP2010539330A (sv)
KR (1) KR20100068253A (sv)
CN (1) CN101802231B (sv)
AU (1) AU2008297583B2 (sv)
BR (1) BRPI0815877A2 (sv)
RU (1) RU2453784C2 (sv)
SE (1) SE531512C2 (sv)
UA (1) UA97861C2 (sv)
WO (1) WO2009035408A1 (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE531512C2 (sv) * 2007-09-14 2009-05-05 Aga Ab Anordning och förfarande för värmning av ett metallmaterial
SE534718C2 (sv) * 2010-04-06 2011-11-29 Linde Ag Förfarande samt anordning för bearbetning av kontinuerliga eller diskreta metallprodukter
CN102337389B (zh) * 2010-07-27 2013-06-12 辽宁科技大学 棒线钢材表面除锈防腐热处理方法及其矩形燃烧器
RU2015116150A (ru) * 2012-10-05 2016-11-27 Линде Акциенгезелльшафт Предварительный нагрев и отжиг холоднокатаной металлической полосы
US11060792B2 (en) 2018-03-23 2021-07-13 Air Products And Chemicals, Inc. Oxy-fuel combustion system and method for melting a pelleted charge material

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5672119A (en) * 1979-11-20 1981-06-16 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Temperature compensation method of steel product and its apparatus
SU1191681A1 (ru) * 1983-09-22 1985-11-15 Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Стекла Горелка
SU1305499A1 (ru) * 1985-09-04 1987-04-23 Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Мосгазниипроект" Газовый нагреватель
JP3814007B2 (ja) * 1996-03-25 2006-08-23 新日本製鐵株式会社 連続加熱方法および装置
DE102004035276A1 (de) * 2004-07-21 2006-02-16 WS - Wärmeprozesstechnik GmbH Brennerdüsenfeld mit integrierten Wärmetauschern
SE0502913L (sv) * 2005-12-27 2007-06-26 Aga Ab Förfarande för att justera hårdheten hos en skivliknande metallprodukt
SE531512C2 (sv) * 2007-09-14 2009-05-05 Aga Ab Anordning och förfarande för värmning av ett metallmaterial

Also Published As

Publication number Publication date
CN101802231B (zh) 2011-11-23
JP2010539330A (ja) 2010-12-16
AU2008297583A1 (en) 2009-03-19
RU2453784C2 (ru) 2012-06-20
WO2009035408A1 (en) 2009-03-19
US20110187031A1 (en) 2011-08-04
EP2185736A1 (en) 2010-05-19
RU2010114753A (ru) 2011-10-20
BRPI0815877A2 (pt) 2015-02-24
EP2185736A4 (en) 2013-04-03
CN101802231A (zh) 2010-08-11
US8277720B2 (en) 2012-10-02
AU2008297583B2 (en) 2012-05-24
KR20100068253A (ko) 2010-06-22
SE0702051L (sv) 2009-03-15
UA97861C2 (ru) 2012-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE531512C2 (sv) Anordning och förfarande för värmning av ett metallmaterial
SE457996B (sv) Saett och anordning foer reglering av tjockleken av banformigt material
JP2006125397A (ja) 排気ノズルおよび流体偏向アッセンブリ
US4589844A (en) Heat exchange apparatus for industrial furnaces
SE534718C2 (sv) Förfarande samt anordning för bearbetning av kontinuerliga eller diskreta metallprodukter
US20080131827A1 (en) Gas Injector
US4439142A (en) Cooling zone for a firing kiln with transport rollers
CN118166200A (zh) 用于对构件进行调温的调温装置
US2023285A (en) Heat treating
US20080257510A1 (en) Method and Apparatus for Heating a Roller
DE19706350B4 (de) Kühlvorrichtung für Öfen, insbesondere für Tunnelöfen
US3263738A (en) Process for controlling the cooling process in a tunnel furnace
KR950703086A (ko) 전진사를 위한 조절가능한 가열장치(adjustable heating apparatus for an advancing yarn)
EP2004867B1 (en) Device and method for heating in continuous sintering equipment
DE671046C (de) Verfahren zum Abkuehlen von in elektrisch beheizten Blankgluehdurchlaufoefen erhitztem metallischem Gut
JPH1025515A (ja) 連続式加熱炉
JP6592560B1 (ja) ラベル加熱装置及び蒸気供給機構
US1744453A (en) Kiln-heating means
RU2693405C1 (ru) Способ термической металлообработки продукта и устройство для его осуществления
JP6592559B1 (ja) ラベル加熱装置
CN109906289B (zh) 包括用于分配通过其中气体的排放喷嘴板的炉以及操作炉的方法
CN111512108B (zh) 原料供给装置、闪速熔炼炉及闪速熔炼炉的操作方法
SU1232917A1 (ru) Теплообменник
DE3132186C2 (de) Vorrichtung zur Vergleichmäßigung der oberen und unteren Besatztemperaturen im Vorwärmbereich von keramischen Tunnelöfen
US2049473A (en) Heating of fluids

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed