本發(fā)明涉及冶金領域；

尤其涉及一種可控氣體流場的臺車式加熱爐。

背景技術：

臺車式加熱爐用以生產模具鋼、軸承鋼、高合金鋼等產品。臺車式加熱爐屬于間歇式變溫爐，爐膛不分區(qū)，爐溫按規(guī)定的加熱程序隨時間變化。臺車式加熱爐具有一個室式爐膛，爐底為一個可移動的臺車，工件布置在臺車表面均勻分布的專用墊鐵上，加熱時由牽引機構將臺車拉入爐內；加熱后，由牽引機構將臺車拉出爐外卸料。

現(xiàn)有技術中，部分臺車式加熱爐采用高速燒嘴脈沖燃燒技術，燒嘴布置在爐體兩側墻下部，在臺車面上等間距放置墊鐵，墊鐵之間的空間作為燒嘴高溫高速氣流流動空間；也有部分臺車式加熱爐將燒嘴布置在爐頂兩側。

目前臺車式加熱爐普遍采用上述燃燒供熱方式，當燒嘴在爐體的安裝位置確定后，爐內的流場分布位置也隨之確定，其存在以下缺點：一是在燒嘴燃燒空間存在局部高溫，火焰靠近工件，易使工件過燒；二是燒嘴前空間的溫度要高于遠離這一位置的溫度，使工件表面溫差大，甚至超過60℃。在實際生產中，碰到對鋼材溫度均勻性要求高的工件，將會大大增加了設備操作調節(jié)的難度。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術的種種不足，本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種可控氣體流場的臺車式加熱爐，通過改變爐內流場分布，來提高加熱爐爐溫均勻性，以克服現(xiàn)有技術的上述缺陷。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種可控氣體流場的臺車式加熱爐，爐膛內的兩側爐墻上陣列間隔設置有若干燒嘴和排煙口，燒嘴燃燒產生高溫煙氣在燒嘴前區(qū)域形成高壓區(qū)，排煙口產生抽力在排煙口前區(qū)域形成負壓區(qū)，通過控制閥門的啟閉控制燒嘴的啟閉以及控制排煙口排煙或關閉，左側燒嘴燃燒時右側排煙口排煙，右側燒嘴燃燒時左側排煙口排煙，定時交換爐膛內高壓區(qū)和負壓區(qū)的相對位置。

優(yōu)選地，所述燒嘴為高速燒嘴、平焰燒嘴、蓄熱式燒嘴的任一種。

優(yōu)選地，所述燒嘴采用平焰燃燒，燃燒后的火焰貼近爐墻，和工件保持一定的安全距離。

優(yōu)選地，爐膛為寬度1.5m～2.5m的窄爐膛時，所述燒嘴采用蓄熱式燃燒。

優(yōu)選地，所述燒嘴與煤氣管道、空氣管道、風機、閥門共同構成燃燒系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述排煙口與煙道、引風機、閥門、煙囪共同排煙系統(tǒng)。

通過以上技術方案，本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術具有以下技術效果：本發(fā)明結構簡單、使用方便、易于實現(xiàn)，通過控制不同區(qū)域爐壓，實現(xiàn)控制爐內流體流向。定時改變爐內氣體流向，減小爐內溫差，使溫度場趨于均勻，使高溫加熱爐爐溫均勻性達到±10℃以內。避免了火焰局部高溫對有效加熱區(qū)溫度場的影響，從而避免了工件被燒損的風險。

附圖說明

圖1及圖2顯示為本發(fā)明可控氣體流場的臺車式加熱爐的工作狀態(tài)示意圖。

元件標號說明：

1高壓區(qū)

2負壓區(qū)

3有效加熱區(qū)

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。

請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發(fā)明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

本發(fā)明提供一種可控氣體流場的臺車式加熱爐，爐膛內對稱的兩側爐墻上陣列間隔設置有若干燒嘴和排煙口，燒嘴與煤氣管道、空氣管道、風機、閥門共同構成燃燒系統(tǒng)；排煙口與煙道、引風機、閥門、煙囪共同排煙系統(tǒng)。

臺車式加熱爐的爐膛為封閉結構，燃料通過燃燒系統(tǒng)燃燒產生高溫煙氣，進入爐膛后使爐膛壓力升高，在燒嘴前區(qū)域形成高壓區(qū)1；通過排煙系統(tǒng)在排煙口產生抽力在排煙口前區(qū)域形成負壓區(qū)2，通過控制閥門的啟閉控制燒嘴的啟閉以及控制排煙口排煙或關閉，左側燒嘴燃燒時右側排煙口排煙，右側燒嘴燃燒時左側排煙口排煙，定時交換爐膛內高壓區(qū)和負壓區(qū)的相對位置，進而控制爐內煙氣流向。通過控制閥門的啟閉頻率控制高壓區(qū)和負壓區(qū)交換位置的頻率。這就實現(xiàn)了可控流場。具體應用為，參閱圖1所示，在前半周期，在左側爐墻內側形成高壓區(qū)1，在右側爐墻內側形成負壓區(qū)2，高溫爐氣從高壓區(qū)1流向負壓區(qū)2，在通過有效加熱區(qū)3時，將工件加熱，換熱后爐氣溫度降低，進入負壓區(qū)后，再進入排煙通道，完成對工件的一次加熱過程；參閱圖2所示，后半周期調整了高壓區(qū)1和負壓區(qū)2的相對位置，使爐氣反向流動，修正了有效加熱區(qū)3工件的左右兩側溫差，使工件溫度趨于一致。在爐膛有效加熱區(qū)兩側高壓區(qū)1和負壓區(qū)2是模糊分區(qū)，沒有明顯界限，沿氣體流動方向的任意垂直斷面，氣體流入一側為高壓、流出一側為負壓。在本實施例中，將生成高溫氣體一側作為高壓,1，將排出高溫氣體一側作為低壓區(qū)2。

作為本發(fā)明的進一步改進，根據不同爐型特點，在燒嘴的選型上可選配高速燒嘴、平焰燒嘴、蓄熱式燒嘴。燒嘴采用平焰燃燒時，將火焰布置在有效加熱區(qū)兩側，應用氣體的附壁效應，燃燒后的火焰貼近爐墻，和工件保持一定的安全距離，從根本上解決了因火焰局部高溫產生的過燒問題。當爐膛為寬度1.5m～2.5m的窄爐膛時，燒嘴采用蓄熱式燃燒。蓄熱式燃燒技術(或自身預熱燃燒技術)和平焰燃燒技術相結合，實現(xiàn)了有效組織爐內流場，在提高爐溫均勻性方面取得了成功。

綜上所述，本發(fā)明結構簡單、使用方便、易于實現(xiàn)，通過控制不同區(qū)域爐壓，實現(xiàn)控制爐內流體流向。定時改變爐內氣體流向，減小爐內溫差，使溫度場趨于均勻，使高溫加熱爐爐溫均勻性達到±10℃以內。避免了火焰局部高溫對有效加熱區(qū)溫度場的影響，從而避免了工件被燒損的風險。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明提供一種可控氣體流場的臺車式加熱爐，爐膛內的兩側爐墻上陣列間隔設置有若干燒嘴和排煙口，燒嘴燃燒產生高溫煙氣在燒嘴前區(qū)域形成高壓區(qū)，排煙口產生抽力在排煙口前區(qū)域形成負壓區(qū)，通過控制閥門的啟閉控制燒嘴的啟閉以及控制排煙口排煙或關閉，左側燒嘴燃燒時右側排煙口排煙，右側燒嘴燃燒時左側排煙口排煙，定時交換爐膛內高壓區(qū)和負壓區(qū)的相對位置。本發(fā)明結構簡單、使用方便、易于實現(xiàn)，通過控制不同區(qū)域爐壓，實現(xiàn)控制爐內流體流向。定時改變爐內氣體流向，減小爐內溫差，使溫度場趨于均勻，使高溫加熱爐爐溫均勻性達到±10℃以內。避免了火焰局部高溫對有效加熱區(qū)溫度場的影響，從而避免了工件被燒損的風險。

技術研發(fā)人員：楊宏飛
受保護的技術使用者：上海五鋼設備工程有限公司
技術研發(fā)日：2016.05.04
技術公布日：2017.11.14