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连续加热炉气流的组织有哪些
2011-03-26 17:25

  加热炉内火焰的组织与然烧装里的型式、位置、角度、空气与燃料比例有关,也和炉内压力的大小和分布有关。

   端部烧嘴供热的炉子主要依靠烧嘴角度组织炉内火焰。烧嘴下倾的角度大,则火焰直接冲向料坯的表面,容易使料坯的局部过热;如果烧嘴角度太小。火焰又向上双,使对流热交换减弱。一般在烧煤气的炉子上。上部端烧嘴下倾角度为100---150,下加热端烧嘴上倾角度8'-15*。油烧嘴的倾角小一些。有些炉子的烧嘴甚至没有倾角。

   炉顶烧嘴和侧烧嘴的采用,改变了传统的组织火焰的概念。平焰烧嘴使火焰沿炉顶表面径向散开,轴向速度很小,火焰短而平,这种火焰是靠增大辐射面积,加强定向辐射,使整个加热区域温度更加均匀,避免了长火焰温度不均匀的现象。随着连续加热炉向大型化方向发展,炉子采用侧烧嘴的逐渐增多。侧烧嘴的布置可以根据炉子产量和材料的类别,组织不同的炉温制度,使整个加热段沿炉长方向上温度相近。炉膛前后压差也比较小,操作起来灵活方便。其缺点是在炉宽方向上温度不均匀,但如果采用火焰长度可调烧嘴,即使较宽的炉子也能保持炉宽方向上有合适的温度分布。采用端烧嘴或侧烧嘴要视具体情况而定,例如加热长板坯时。用轴向端烧嘴比横向侧烧嘴更有利于沿炉宽上温度的均匀分布,甚至要求出炉长板坯头尾有一定的温差,保证在出炉降温后,两端进人轧机时温度基本一致,这一点用侧烧嘴就难以调整。

   国外从较早就出现过顺逆流式的连续加热炉,顺流指气流与料坯运动方向一致。金属由装料端人炉后用顺流方式加热,即在尾部端墙的上下部都设置烧嘴,供热能力远大于出料端。到了高温段又用逆流方式加热,烟道设在炉子的中部。对于薄料坯,这种炉子的产量比较高。但这种炉型并没有得到很大发展,因为金属在高温下,表面与炉气的温差比较小,加热速度低。快速加热正是要提高料在高温下的加热速度。顺流式炉子不能满足这一要求,而且这种炉子废气温度高,热效率低。

   炉膛压力的分布对连续加热炉热工的影响很大。直接关系炉膛温度分布、料的加热速度和加热质量。由气体静力学原理可知。如果炉膛内保持正压,炉气又充满炉膛。对传热有利,但炉气将由装料门和出料门等处逸出,不仅污染操作环境,并造成热能的损失。反之,如果炉膛内为负压。冷空气将由炉门被吸人炉内,降低了炉温,对传热不利,并增加了炉气中的氧含量。加剧了料的烧损。所以对炉压的控制基本要求是在出料端炉底平面保持压力为零或10'-20Pa的正压,这样炉气外逸和冷风漏人的危害可减到**限度。炉压沿炉长的分布是由前向后递增,总压差一般为20^-4OPa(图9-5)。造成这种压力递增的原因,是由于烧嘴射人炉膛内的流股的动压头转变为静压头所致。炉膛内压力的调节手段,一是靠烧嘴的射流,射流的动量越大,炉压越大。炉顶烧嘴轴向的动量很小,向下递增的压力分布又恰好抵消了热气体造成的垂直方向的压差,这种炉子沿炉长的压力分布很均匀。炉压调节的另一手段是依靠烟道闸板,降低闸板时增加烟气在烟道内的阻力。炉内压力将升高,提起闸板时烟道阻力减小,抽力增大,炉内负压增加。由于炉子热负荷在不断变动,废气量也在相应地变化。要保持炉内压力稳定,就要及时调整烟道闸板。但在没有实现炉膛压力自动调节的炉子上,不能及时以压力为控制参数调整烟道闸门。炉压的波动也影响火焰的组织。抽力增大时。火焰被拉向炉尾,使加热段无异于增长,反之,炉尾温度则较低。所以炉压的波动造成炉内温度分布的波动,不能保证炉温制度的稳定。

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