加熱爐內(nèi)火焰的組織與然燒裝里的型式、位置、角度、空氣與燃料比例有關(guān),也和爐內(nèi)壓力的大小和分布有關(guān)。
端部燒嘴供熱的爐子主要依靠燒嘴角度組織爐內(nèi)火焰。燒嘴下傾的角度大,則火焰直接沖向料坯的表面,容易使料坯的局部過(guò)熱;如果燒嘴角度太小?;鹧嬗窒蛏想p,使對(duì)流熱交換減弱。一般在燒煤氣的爐子上。上部端燒嘴下傾角度為100---150,下加熱端燒嘴上傾角度8'-15*。油燒嘴的傾角小一些。有些爐子的燒嘴甚至沒(méi)有傾角。
爐頂燒嘴和側(cè)燒嘴的采用,改變了傳統(tǒng)的組織火焰的概念。平焰燒嘴使火焰沿爐頂表面徑向散開(kāi),軸向速度很小,火焰短而平,這種火焰是靠增大輻射面積,加強(qiáng)定向輻射,使整個(gè)加熱區(qū)域溫度更加均勻,避免了長(zhǎng)火焰溫度不均勻的現(xiàn)象。隨著連續(xù)加熱爐向大型化方向發(fā)展,爐子采用側(cè)燒嘴的逐漸增多。側(cè)燒嘴的布置可以根據(jù)爐子產(chǎn)量和材料的類別,組織不同的爐溫制度,使整個(gè)加熱段沿爐長(zhǎng)方向上溫度相近。爐膛前后壓差也比較小,操作起來(lái)靈活方便。其缺點(diǎn)是在爐寬方向上溫度不均勻,但如果采用火焰長(zhǎng)度可調(diào)燒嘴,即使較寬的爐子也能保持爐寬方向上有合適的溫度分布。采用端燒嘴或側(cè)燒嘴要視具體情況而定,例如加熱長(zhǎng)板坯時(shí)。用軸向端燒嘴比橫向側(cè)燒嘴更有利于沿爐寬上溫度的均勻分布,甚至要求出爐長(zhǎng)板坯頭尾有一定的溫差,保證在出爐降溫后,兩端進(jìn)人軋機(jī)時(shí)溫度基本一致,這一點(diǎn)用側(cè)燒嘴就難以調(diào)整。
國(guó)外從較早就出現(xiàn)過(guò)順逆流式的連續(xù)加熱爐,順流指氣流與料坯運(yùn)動(dòng)方向一致。金屬由裝料端人爐后用順流方式加熱,即在尾部端墻的上下部都設(shè)置燒嘴,供熱能力遠(yuǎn)大于出料端。到了高溫段又用逆流方式加熱,煙道設(shè)在爐子的中部。對(duì)于薄料坯,這種爐子的產(chǎn)量比較高。但這種爐型并沒(méi)有得到很大發(fā)展,因?yàn)榻饘僭诟邷叵?,表面與爐氣的溫差比較小,加熱速度低。快速加熱正是要提高料在高溫下的加熱速度。順流式爐子不能滿足這一要求,而且這種爐子廢氣溫度高,熱效率低。
爐膛壓力的分布對(duì)連續(xù)加熱爐熱工的影響很大。直接關(guān)系爐膛溫度分布、料的加熱速度和加熱質(zhì)量。由氣體靜力學(xué)原理可知。如果爐膛內(nèi)保持正壓,爐氣又充滿爐膛。對(duì)傳熱有利,但爐氣將由裝料門和出料門等處逸出,不僅污染操作環(huán)境,并造成熱能的損失。反之,如果爐膛內(nèi)為負(fù)壓。冷空氣將由爐門被吸人爐內(nèi),降低了爐溫,對(duì)傳熱不利,并增加了爐氣中的氧含量。加劇了料的燒損。所以對(duì)爐壓的控制基本要求是在出料端爐底平面保持壓力為零或10'-20Pa的正壓,這樣爐氣外逸和冷風(fēng)漏人的危害可減到*低限度。爐壓沿爐長(zhǎng)的分布是由前向后遞增,總壓差一般為20^-4OPa(圖9-5)。造成這種壓力遞增的原因,是由于燒嘴射人爐膛內(nèi)的流股的動(dòng)壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓頭所致。爐膛內(nèi)壓力的調(diào)節(jié)手段,一是靠燒嘴的射流,射流的動(dòng)量越大,爐壓越大。爐頂燒嘴軸向的動(dòng)量很小,向下遞增的壓力分布又恰好抵消了熱氣體造成的垂直方向的壓差,這種爐子沿爐長(zhǎng)的壓力分布很均勻。爐壓調(diào)節(jié)的另一手段是依靠煙道閘板,降低閘板時(shí)增加煙氣在煙道內(nèi)的阻力。爐內(nèi)壓力將升高,提起閘板時(shí)煙道阻力減小,抽力增大,爐內(nèi)負(fù)壓增加。由于爐子熱負(fù)荷在不斷變動(dòng),廢氣量也在相應(yīng)地變化。要保持爐內(nèi)壓力穩(wěn)定,就要及時(shí)調(diào)整煙道閘板。但在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)爐膛壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)的爐子上,不能及時(shí)以壓力為控制參數(shù)調(diào)整煙道閘門。爐壓的波動(dòng)也影響火焰的組織。抽力增大時(shí)?;鹧姹焕驙t尾,使加熱段無(wú)異于增長(zhǎng),反之,爐尾溫度則較低。所以爐壓的波動(dòng)造成爐內(nèi)溫度分布的波動(dòng),不能保證爐溫制度的穩(wěn)定。
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