[發(fā)明專(zhuān)利]一種均熱爐的供熱系統(tǒng)和供熱方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410002949.5
• 申請(qǐng)日: 2014-01-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103725866A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐文利;陳斐;王麗艷;李曉兵;孫華成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中冶東方工程技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C21D9/70
• 分類(lèi)號(hào): C21D9/70;C21D11/00;C21D1/52
• 代理公司: 北京市浩天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11276
• 代理人: 韓龍;郭群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼坯的熱處理系統(tǒng)和熱處理方法，尤其涉及一種均熱爐的供熱系統(tǒng)和供熱方法。

背景技術(shù)

目前各國(guó)廣泛采用換熱式上部單側(cè)燒嘴均熱爐，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。均熱爐的爐膛104為坑式，也稱(chēng)為坑式均熱爐，其上部為活動(dòng)爐蓋，幾個(gè)爐坑為一組，用鉗式吊車(chē)從爐坑上口裝出料。燒嘴101布置在長(zhǎng)方形爐坑一個(gè)端墻上，火焰呈U形，煙氣由供熱端燒嘴101下面的排煙口排出，通過(guò)煙道102進(jìn)入換熱器103。與布置有燒嘴101的端墻相對(duì)的端墻上設(shè)有測(cè)溫孔105。為了排出爐渣，在爐膛104的底部設(shè)有出渣口106。

燒嘴101處于鋼錠上方，選用普通煤氣長(zhǎng)火焰燒嘴，靠燒嘴火焰輻射加熱下面的鋼錠，燒嘴101的控制采用常規(guī)空燃比例控制。在加熱初期，由于供熱量大，燒嘴101處于滿(mǎn)負(fù)荷的工作狀態(tài)，火焰長(zhǎng)度和剛度達(dá)到最佳狀態(tài)，它輻射的區(qū)域均勻加熱，隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)進(jìn)入保溫均熱期間，供熱量減少，由于供入的煤氣量減少，燒嘴101的火焰長(zhǎng)度和剛度都縮短減弱，它輻射的區(qū)域面積銳減，這樣區(qū)域內(nèi)外爐溫溫差加大導(dǎo)致不同位置處的鋼錠溫差加大，即較難保持沿爐坑長(zhǎng)度上的溫度均勻性。另外由于爐膛高度比較高（3-4米），燒嘴101布置在上部，鋼錠上下溫度差也比較大。因此，開(kāi)發(fā)一種使均熱爐內(nèi)的鋼錠均勻加熱的新方案，這是均熱爐生產(chǎn)迫切需要解決的問(wèn)題。

合金鋼鋼錠在均熱爐內(nèi)的加熱制度非常復(fù)雜，根據(jù)不同的鋼種、錠型和裝爐量，加熱制度各不相同。依據(jù)加熱周期內(nèi)升溫段和保溫段、數(shù)量不同簡(jiǎn)單地歸納為五種加熱制度，即二期、三期、四期、五期和六期加熱制度。即使同一種加熱制度，對(duì)于不同的鋼種、不同的錠型、不同的裝爐溫度，要求的涼爐溫度、燜爐時(shí)間、燜爐方式、各個(gè)升溫段的升溫速度、各個(gè)保溫段的保溫溫度和保溫時(shí)間也都有所不同，因此，合金鋼鋼錠在均熱爐內(nèi)的加熱制度不僅種類(lèi)繁多，而且是相當(dāng)復(fù)雜的。其主要特點(diǎn)可歸結(jié)為：加熱系統(tǒng)負(fù)荷變化頻繁且動(dòng)態(tài)范圍大。

根據(jù)合金鋼鋼錠的加熱特點(diǎn)，均熱爐應(yīng)具備組織相應(yīng)的多種供熱制度的能力，這種能力來(lái)自于為均熱爐配備的燃燒供熱系統(tǒng)。燃燒供熱系統(tǒng)由設(shè)備硬件和控制軟件組成。燃燒供熱系統(tǒng)中最主要的設(shè)備硬件是燒嘴101，燒嘴101在均熱爐內(nèi)工況不同于加熱爐，均熱爐是周期作業(yè)的，加熱保溫不同周期內(nèi)爐溫和供熱負(fù)荷變化大，燒嘴101從選型設(shè)計(jì)就要滿(mǎn)足上述多種工況，具備一定的靈活性。另外，燃燒控制系統(tǒng)要滿(mǎn)足上述多種工況，同時(shí)又要確保燒嘴101在最佳工況正常工作。

鋼錠加熱由冷變熱，在低溫時(shí)（溫度小于700℃）對(duì)流傳熱占主導(dǎo)因素，在高溫區(qū)輻射傳熱又是主導(dǎo)，因此，燃燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要充分考慮此因素。目前，均熱爐的加熱方法是燃燒供熱系統(tǒng)按照煤氣長(zhǎng)火焰燒嘴和常規(guī)雙交叉限幅控制相結(jié)合配置。在端墻上部中心布置一支燒嘴101，燒嘴101布置在兩排鋼錠中間的上部，燒嘴101燃燒的火焰輻射加熱鋼錠，溫控系統(tǒng)通過(guò)控制空氣和煤氣管道上的調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)供入燃料量的改變，從而實(shí)現(xiàn)溫度自控。常規(guī)雙交叉限幅控制的弊病在于熱負(fù)荷變化引起燒嘴供入燃料量變化，從而使燒嘴噴出火焰發(fā)生變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種通過(guò)高速燒嘴和脈沖控制系統(tǒng)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)的均熱爐的供熱系統(tǒng)和供熱方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種均熱爐的供熱系統(tǒng)，包括高速燒嘴和溫度控制系統(tǒng)。高速燒嘴前連接有輸氣管路，燒嘴前輸氣管路中設(shè)有開(kāi)啟狀態(tài)能夠調(diào)節(jié)的閥門(mén)。溫度控制系統(tǒng)包括溫度檢測(cè)器和脈沖控制器，脈沖控制器根據(jù)溫度檢測(cè)器檢測(cè)到的實(shí)時(shí)爐溫值與爐溫設(shè)定值之差控制閥門(mén)的開(kāi)啟狀態(tài)處于預(yù)定數(shù)量的離散狀態(tài)中一種狀態(tài)的總時(shí)長(zhǎng)占處于所有狀態(tài)總時(shí)長(zhǎng)的比例。

對(duì)于上述均熱爐的供熱系統(tǒng)，每個(gè)爐坑上設(shè)置的高速燒嘴的數(shù)量為一個(gè)或多于一個(gè)。

對(duì)于上述均熱爐的供熱系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)還包括與溫度檢測(cè)器電路連接的溫控表，溫度檢測(cè)器通過(guò)溫控表與脈沖控制器電路連接。

對(duì)于上述均熱爐的供熱系統(tǒng)，脈沖控制器控制的閥門(mén)為高速燒嘴前連接的輸氣管路中空氣管路上的空氣電動(dòng)閥。

對(duì)于上述均熱爐的供熱系統(tǒng)，高速燒嘴前連接的輸氣管路中燃?xì)夤苈飞线€設(shè)有開(kāi)啟狀態(tài)按照空氣電動(dòng)閥開(kāi)啟狀態(tài)的預(yù)定比例調(diào)節(jié)的空燃比例閥。

上述均熱爐的供熱系統(tǒng)還包括點(diǎn)火控制系統(tǒng)。

對(duì)于上述均熱爐的供熱系統(tǒng)，點(diǎn)火控制系統(tǒng)包括設(shè)置在高速燒嘴內(nèi)的點(diǎn)火電極和監(jiān)測(cè)電極、通過(guò)電路與點(diǎn)火電極和監(jiān)測(cè)電極分別連接的點(diǎn)火控制器。其中，點(diǎn)火控制器還通過(guò)電路與高速燒嘴前連接的輸氣管路中燃?xì)夤苈飞系娜細(xì)怆姶砰y相連。