[發明專利]一種金屬帶材直接火焰沖擊加熱裝置

有效

• 申請號: 201710094065.0
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106676252B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 花福安;李建平;張政;張超;牛文勇;王貴橋
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C21D9/567
• 分類號: C21D9/567
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙)21234
• 代理人: 張志偉

1.一種金屬帶材直接火焰沖擊加熱裝置，其特征在于，包括爐體、直接火焰沖擊燒嘴、燃氣集管、氧化劑集管、燃氣支管、氧化劑支管、燃氣轉動套管、氧化劑轉動套管、燃氣進氣管、氧化劑進氣管、燃氣開閉控制閥和氧化劑開閉控制閥，在所述爐體內沿帶材運動方向設置至少一個燒嘴組，所述燒嘴組包含直接火焰沖擊燒嘴，沿帶材橫向等間距布置，并且布置范圍覆蓋帶材的最大寬度，直接火焰沖擊燒嘴產生的高速火焰直接沖擊帶材表面，對帶材進行加熱；所述燃氣集管和氧化劑集管位于爐體外部，一個燒嘴組內的每一個直接火焰沖擊燒嘴分別通過一根燃氣支管和一根氧化劑支管連接在同一個燃氣集管和同一個氧化劑集管上，所述燃氣集管通過至少一路燃氣進氣管和一個燃氣開閉控制閥與燃氣氣源連通，氧化劑集管通過至少一路氧化劑進氣管和一個氧化劑開閉控制閥與氧化劑氣源連通；在燃氣集管和氧化劑集管的兩端分別插裝有燃氣轉動套管和氧化劑轉動套管，所述燃氣轉動套管相對燃氣集管具有轉動自由度，氧化劑轉動套管相對氧化劑集管具有轉動自由度；

在所述燃氣集管上，沿軸向開設有等間距的燃氣輸出孔，燃氣支管通過燃氣輸出孔與燃氣集管相連通，在氧化劑集管上，沿軸向開設有等間距的氧化劑輸出孔，氧化劑支管通過氧化劑輸出孔與氧化劑集管相連通；

在所述燃氣轉動套管壁上沿周向開設有燃氣通過孔，每一排的燃氣通過孔沿軸向等間距分布，且其間距與燃氣集管上的燃氣輸出孔間距相同，每排燃氣通過孔的數量沿周向依次遞減一個，直至最后一排燃氣通過孔的數量為零；

在所述氧化劑轉動套管壁上沿周向開設有氧化劑通過孔，每一排的氧化劑通過孔沿軸向等間距分布，且其間距與氧化劑集管上的氧化劑輸出孔間距相同，每排氧化劑通過孔的數量沿周向依次遞減一個，直至最后一排氧化劑通過孔的數量為零。

2.根據權利要求1所述的金屬帶材直接火焰沖擊加熱裝置，其特征在于：所述燒嘴組位于金屬帶材上側、下側或上下兩側，直接火焰沖擊燒嘴的火焰噴口與金屬帶材表面的距離范圍為50～300mm，直接火焰沖擊燒嘴的火焰噴射方向與金屬帶材運動方向的夾角范圍為70°～110°。

3.根據權利要求1所述的金屬帶材直接火焰沖擊加熱裝置，其特征在于：在所述燃氣轉動套管與燃氣集管的端部具有密封結構，在氧化劑轉動套管與氧化劑集管的端部具有密封結構，密封結構采用填料密封或“O”形圈密封。

4.根據權利要求1所述的金屬帶材直接火焰沖擊加熱裝置，其特征在于：當所述燒嘴組位于金屬帶材上下兩側時，上側燒嘴組與下側燒嘴組的直接火焰沖擊燒嘴沿帶材橫向錯開設置，錯開距離為燒嘴組內相鄰直接火焰沖擊燒嘴間距的一半，且一個上側燒嘴組與一個下側燒嘴組所對應的燃氣集管和氧化劑集管共用燃氣開閉控制閥和氧化劑開閉控制閥。

5.根據權利要求1所述的金屬帶材直接火焰沖擊加熱裝置，其特征在于：利用燃氣開閉控制閥和氧化劑開閉控制閥，分別控制燃氣集管和氧化劑集管與燃氣氣源和氧化劑氣源的接通或斷開，進而控制一個燒嘴組中全部直接火焰沖擊燒嘴的燃燒或關閉；當所述燃氣開閉控制閥及氧化劑開閉控制閥按預先設定的脈沖占空比進行開閉控制時，所述燒嘴組中的全部直接火焰沖擊燒嘴同時以相同的脈沖占空比進行開閉式脈沖燃燒，根據不同脈沖占空比調整加熱功率。

6.根據權利要求1或5所述的金屬帶材直接火焰沖擊加熱裝置，其特征在于：當所述燒嘴組的數量大于兩個時，全部燒嘴組按預先設定的次序分時交替處于關閉和燃燒狀態，實現分時脈沖燃燒。

7.如權利要求1所述的金屬帶材直接火焰沖擊加熱裝置，其特征在于：所述直接火焰沖擊燒嘴使用的燃氣是天然氣、液化氣或煤氣，助燃氧化劑是空氣或富氧空氣，富氧空氣的氧氣含量最高是85%。