專利名稱：金屬無氧化工業(yè)爐及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)爐，特別是金屬加熱或金屬熱處理爐及金屬無氧化加熱或熱處理工藝。
現(xiàn)有技術(shù)金屬無氧化工業(yè)爐為避免金屬在加熱或熱處理時氧化，采取惰性氣體保護措施，用惰性氣體傳熱來間接加熱。其存在的缺點首先加大了能源的消耗，并且使?fàn)t型構(gòu)造復(fù)雜化，從而增加產(chǎn)品的成本。
本發(fā)明的目的是提出一種金屬無氧化工業(yè)爐及金屬無氧化加熱工藝技術(shù)方案，具有節(jié)約能源，降低產(chǎn)品成本和爐型構(gòu)造簡單，便于實施的優(yōu)點。
本發(fā)明金屬無氧化工業(yè)爐，包括爐體、助燃空氣管道、燃氣管道，在爐體下部沿兩側(cè)爐墻方向設(shè)置至少一對蓄熱槽，蓄熱槽下部是助燃空氣通道/排煙通道，蓄熱槽中部填充蓄熱體，蓄熱槽上部是燃燒槽，在燃燒槽外側(cè)壁上設(shè)置燃氣噴口和二次助燃空氣噴口；燃氣噴口、二次助燃空氣噴口的管道及一次助燃空氣通道的爐外管道與設(shè)置在爐體外的換向機構(gòu)相聯(lián)。本發(fā)明還可以在爐體下部沿兩側(cè)爐墻方向設(shè)置兩對蓄熱槽，爐體同側(cè)的兩個蓄熱槽的上部燃燒槽是共用燃燒槽，爐體兩側(cè)蓄熱槽上部的燃燒槽兩外側(cè)壁上設(shè)置的燃氣噴口是設(shè)置在分置于爐體兩側(cè)的一對蓄熱槽下部的燃氣通道，另一對分置于爐體兩側(cè)的蓄熱槽的下部是助燃空氣通道；兩對蓄熱槽下部的助燃空氣通道和燃氣通道在蓄熱周期也是排煙通道。本發(fā)明在蓄熱槽中部填充的蓄熱體為球狀或蜂窩狀，蓄熱體由耐熱網(wǎng)在其下部支撐、并與蓄熱槽下部的氣體通道相間隔，在耐熱網(wǎng)和蓄熱體中有氣體流通的間隙。
采用本發(fā)明無氧化工業(yè)爐的金屬無氧化加熱工藝是由爐體外設(shè)置的換向機構(gòu)控制爐內(nèi)兩側(cè)蓄熱槽的工作狀態(tài)，將其工作狀態(tài)分為A、B兩種狀態(tài)交替進行，兩側(cè)蓄熱槽交替進行一次助燃空氣預(yù)熱和排煙蓄熱當(dāng)一側(cè)處于一次助燃空氣預(yù)熱狀態(tài)，例如A狀態(tài)時，該側(cè)燃燒槽中的二次助燃空氣噴口關(guān)閉，同時控制從蓄熱槽下部的一次助燃空氣通道經(jīng)預(yù)熱進入燃燒槽中與燃氣混合燃燒的一次助燃空氣量，令其不足以使燃氣充分燃燒，在處于不完全燃燒狀態(tài)的高溫燃氣經(jīng)過爐膛而進入另一側(cè)蓄熱槽上部的燃燒槽時，由該燃燒槽外壁上設(shè)置的二次助燃空氣噴口補充空氣，與該不完全燃燒的燃氣混合并令其充分燃燒，高溫廢氣再與該側(cè)蓄熱槽中部填充的蓄熱體進行熱交換后，經(jīng)過排煙管道進入爐外的換向機構(gòu)，由引風(fēng)機導(dǎo)入煙囪排出；當(dāng)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為B狀態(tài)時，反向重復(fù)前一過程。在A、B兩種狀態(tài)下，爐膛內(nèi)都充滿了具有強還原性質(zhì)的不完全燃燒的高溫燃氣，一次助燃空氣與燃氣的當(dāng)量配比以0.2～0.8為宜，達到金屬無氧化加熱的目的。
本發(fā)明具有突出的實質(zhì)性特點首先在于不使用現(xiàn)有技術(shù)中防止金屬氧化的惰性氣體保護，高溫燃氣直接對金屬進行加熱；其次，本發(fā)明的工業(yè)爐構(gòu)造簡單，工藝也簡單易行。
本發(fā)明具有的顯著的進步首先在于采用高溫燃氣直接加熱金屬物料，節(jié)約能源，而采用蓄熱槽構(gòu)造使廢氣中的余熱幾乎全部獲得回收，既減少熱損失，降低產(chǎn)品成本，同時還減少大氣污染。
本發(fā)明的實施例如附圖所示

圖1是使用高熱值燃氣的實施例爐體橫剖面示意圖；圖2是使用低熱值燃氣的實施例爐體橫剖面示意圖。
圖中標(biāo)號表示1、物料，2、爐體，3、燃燒槽，4、二次助燃空氣噴口，5、高熱值燃氣噴口，6、蓄熱體，7、一次助燃空氣通道/排煙通道，8、低熱值燃氣通道/排煙通道，9換向機構(gòu)。
結(jié)合實施附圖對本發(fā)明加以具體說明本發(fā)明金屬無氧化工業(yè)爐如圖1和圖2所示。
圖1是本發(fā)明金屬無氧化工業(yè)爐使用高熱值燃氣的構(gòu)造示意圖，包括爐體2，在爐體下部沿兩側(cè)爐墻方向設(shè)置至少一對蓄熱槽，蓄熱槽下部是一次助燃空氣通道/排煙通道7，蓄熱槽中部填充蓄熱體6，蓄熱槽上部是燃燒槽3，在燃燒槽3外側(cè)壁上設(shè)置高熱值燃氣噴口5和二次助燃空氣噴口4；本實施例的燃氣噴口5，一次助燃空氣通道7和二次助燃空氣噴口4的聯(lián)結(jié)管道外接設(shè)置在爐體外的換向機構(gòu)9。
圖2是本發(fā)明金屬無氧化工業(yè)爐使用低熱值燃氣的構(gòu)造示意圖，在爐體2下部沿兩側(cè)爐墻方向設(shè)置兩對蓄熱槽，爐體同側(cè)的兩個蓄熱槽的上部燃燒槽3是共用燃燒槽3，爐體2兩側(cè)蓄熱槽上部的燃燒槽3兩外側(cè)壁上設(shè)置的燃氣噴口是設(shè)置在分置于爐體兩側(cè)的一對蓄熱槽下部的燃氣通道8，另一對分置于爐體兩側(cè)的蓄熱槽的下部是一次助燃空氣通道7；兩對蓄熱槽下部的一次助燃空氣通道7和燃氣通道8在蓄熱周期也是排煙通道；本實施例的一次助燃空氣通道7，二次助燃空氣噴口4和燃氣通道8外接設(shè)置在爐體外的換向機構(gòu)9。本實施例對燃氣也進行預(yù)熱，因此可以適用低熱值燃氣做燃料。
本發(fā)明在蓄熱槽中部填充的蓄熱體6為球狀或蜂窩狀，蓄熱體6由耐熱網(wǎng)在其下部支撐、并與蓄熱槽下部的氣體通道7和8相間隔，在耐熱網(wǎng)和蓄熱體中有氣體流通的間隙。本發(fā)明的耐熱網(wǎng)與爐篦子相似，圖中雖然沒有顯示，但很容易想象。
采用本發(fā)明無氧化工業(yè)爐的金屬無氧化加熱工藝是由爐體外設(shè)置的換向機構(gòu)9控制爐內(nèi)兩側(cè)蓄熱槽的工作狀態(tài)，將其工作狀態(tài)分為A、B兩種狀態(tài)交替進行，兩側(cè)蓄熱槽交替進行一次助燃空氣預(yù)熱和排煙蓄熱當(dāng)一側(cè)處于空氣預(yù)熱狀態(tài)，例如A狀態(tài)時，該側(cè)燃燒槽中的二次助燃空氣噴口4關(guān)閉，同時控制從蓄熱槽下部的一次助燃空氣通道7經(jīng)預(yù)熱進入燃燒槽3中與燃氣混合燃燒的一次助燃空氣量，令其不足以使燃氣充分燃燒，在處于不完全燃燒狀態(tài)的高溫燃氣經(jīng)過爐膛加熱物料1之后，而進入另一側(cè)蓄熱槽上部的燃燒槽3時，由該燃燒槽3外壁上設(shè)置的二次助燃空氣噴口4補充空氣，與該不完全燃燒的燃氣混合并令其充分燃燒，高溫廢氣再與該側(cè)蓄熱槽中部填充的蓄熱體6進行熱交換后，經(jīng)過排煙通道7和8進入爐外的換向機構(gòu)9，由引風(fēng)機導(dǎo)入煙囪排出；當(dāng)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為B狀態(tài)時，反向重復(fù)前一過程。在A、B兩種狀態(tài)下，爐膛內(nèi)都充滿了具有強還原性質(zhì)的不完全燃燒的高溫燃氣，達到金屬無氧化加熱的目的。A、B兩種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換周期可以是30～300秒。
本發(fā)明工業(yè)爐采用蓄熱槽構(gòu)造可以在蓄熱槽上部的燃燒槽3上部開口處形成面式火幕，可以對金屬物料均勻加熱。不完全燃燒的燃氣具有強還原性，可以用于金屬的光亮熱處理工藝。
權(quán)利要求
1.一種無氧化工業(yè)爐，包括爐體、助燃空氣管道、燃氣管道，其特征在于在爐體下部沿兩側(cè)爐墻方向設(shè)置至少一對蓄熱槽，蓄熱槽下部是助燃空氣管道/排煙管道，蓄熱槽中部填充蓄熱體，蓄熱槽上部是燃燒槽，在燃燒槽外側(cè)壁上設(shè)置燃氣噴口和二次助燃空氣噴口；燃氣管道、助燃空氣管道和二次助燃空氣管道與設(shè)置在爐體外的換向機構(gòu)相聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐，其特征在于在爐體下部沿兩側(cè)爐墻方向設(shè)置兩對蓄熱槽，爐體同側(cè)的兩個蓄熱槽的上部燃燒槽是共用燃燒槽，爐體兩側(cè)蓄熱槽上部的燃燒槽兩外側(cè)壁上設(shè)置的燃氣噴口是設(shè)置在分置于爐體兩側(cè)的一對蓄熱槽下部的燃氣管道，另一對分置于爐體兩側(cè)的蓄熱槽的下部是助燃空氣管道；兩對蓄熱槽下部的助燃空氣管道和燃氣管道在蓄熱周期是排煙管道。
3.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐，其特征在于蓄熱槽中填充的蓄熱體為球狀或蜂窩狀，蓄熱體由耐熱網(wǎng)在其下部支撐、并與蓄熱槽下部的氣體通道相間隔，在耐熱網(wǎng)和蓄熱體中有氣體流通的間隙。
4.一種使用如權(quán)利要求1或2或3所述的無氧化工業(yè)爐的金屬無氧化加熱工藝，其特征在于由爐體外設(shè)置的換向機構(gòu)控制爐內(nèi)兩側(cè)蓄熱槽的工作狀態(tài)分為A、B狀態(tài)，交替進行煤氣、一次空氣預(yù)熱和二次空氣噴入使燃氣完全燃燒、排煙蓄熱；當(dāng)一側(cè)處于一次空氣、煤氣預(yù)熱狀態(tài)時，控制經(jīng)預(yù)熱進入燃燒槽中與燃氣混合燃燒的一次助燃空氣量，令其不足以使燃氣充分燃燒，在處于不完全燃燒狀態(tài)的高溫燃氣經(jīng)過爐膛而進入另一側(cè)蓄熱槽上部的燃燒槽時，由該燃燒槽外壁上設(shè)置的二次助燃空氣噴口補充空氣，與其混合并令其充分燃燒，廢氣再與蓄熱體進行熱交換后，經(jīng)過排煙管道進入爐外的換向機構(gòu)，由引風(fēng)機導(dǎo)入煙囪排出；當(dāng)換向系統(tǒng)使工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，反向重復(fù)前一過程。
5.一種使用如權(quán)利要求4所述的無氧化工業(yè)爐的金屬無氧化加熱工藝，其特征在于燃氣在爐膛內(nèi)不充分燃燒，使?fàn)t氣具有非氧化氣氛，空氣與燃料的當(dāng)量配比為0.2～0.8之間。
6.一種使用如權(quán)利要求4所述的無氧化工業(yè)爐的金屬無氧化加熱工藝，其特征在于A、B兩種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換周期可以是30～300秒。
全文摘要
金屬無氧化工業(yè)爐在爐體下部沿兩側(cè)爐墻方向設(shè)置至少一對蓄熱槽,蓄熱槽下部是助燃空氣通道/排煙通道,蓄熱槽中部填充蓄熱體,蓄熱槽上部是燃燒槽,在燃燒槽外側(cè)壁上設(shè)置燃氣噴口和二次助燃空氣噴口;燃氣噴口、二次助燃空氣噴口的管道及一次助燃空氣通道的爐外管道與設(shè)置在爐體外的換向機構(gòu)相聯(lián)。本發(fā)明金屬無氧化加熱工藝是:由爐體外設(shè)置的換向機構(gòu)控制爐內(nèi)兩側(cè)蓄熱槽的工作狀態(tài),將其工作狀態(tài)分為A、B兩種狀態(tài)交替進行,兩側(cè)蓄熱槽交替進行一次助燃空氣預(yù)熱和排煙蓄熱。
文檔編號F27B9/00GK1307220SQ0010062
公開日2001年8月8日 申請日期2000年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月25日
發(fā)明者侯長連 申請人:侯長連