煤气发生炉内火焰的组织与燃烧

   2020-09-01 郑州曙光重型机器有限公司推广部郑州曙光重型机器有限公司推广部4390
核心提示:连续煤气发生炉内火焰的组织与燃烧装置的型式、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
    连续煤气发生炉内火焰的组织与燃烧装置的型式、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,火焰又向上拱,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g150。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。随着连续煤气发生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煤气发生炉,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煤气发生炉热工的影响很大,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1020Pa的正压,这样炉气外逸和冷风漏人的危害可减到最低限度。


    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。由于炉子热负荷在持炉内压力稳定,就要及时调整烟道闸板。

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