提高井式炉中温度均匀性的方法技术

本发明专利技术涉及提高井式炉（200；300）中温度均匀性的方法，其中至少一块待加热的铸锭（201；301）倚靠在井式炉（200；300）的内壁上，使得在铸锭（201；301）下，在铸锭（201；301）和所述内壁之间具有三角形截面的空间（205；305），将燃料供应入炉（200；300）中。本发明专利技术的特征在于，至少一个用于氧含量为至少85重量%的氧化剂的喷枪（230，240；330；340）被设置在炉壁中，使得其喷嘴在炉（200；300）内并使氧化剂能供应入所述空间（205；305）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种。在井式炉中加热铸锭的过程中，铸锭通常倚靠在井式炉内的对面内壁上并且停放在炉底，经常是在一层来自之前运转产生的氧化层上。在此类炉中，我们期望能够获得良好的温度均匀性，换句话说，最小化炉内的温度梯度。然而，对于正常使用的炉的几何形状而言，仍然存在问题，在其中铸锭倚靠在炉的内壁上。在传统技术中，空气燃烧器被用于加热此类井式炉。所述空气燃烧器翻转大量的空气和燃料，导致大量的热的燃烧气体在加热炉中循环。例如，通过在加热炉其中一个短边侧放置空气燃烧器并在该侧但低于或高于空气燃烧器处设置排气口，可实现沿着整个加热炉的纵向循环，从而来自空气燃烧器的气体能够在炉中产生充分的温度均匀性。 然而，为了降低形成的CO和Ox的量并提高能量效率，越来越经常使用富氧燃烧，即在其中使用具有高氧含量的氧化剂燃烧燃料。因为所述氧化剂比当使用空气作为氧化剂时候的情况包含显著较少的以氮气形式存在的惰性质，所以产生较小体积的燃烧气体，在许多情况中，与相应的空气燃烧器相比不超过1/5。因此，更难获得充分的温度均匀性。特别普遍的是，铸锭的上面部分面临过热的危险，同时其下面部分变得过冷。因为靠近燃烧位置面临局部过热的风险，使燃烧反应指向加热炉较冷部分的可能性有限。通常，通过提高富氧燃料燃烧器的功率来补偿较小量的燃烧气体也不可能。在一个炉中放置多个富氧燃料燃烧器是可能的，但是非常昂贵。而且其结果仍然不让人满意。因此我们期望在同一个炉中在不同时刻加热不同数量的铸锭。本专利技术解决了上述问题。因此，本专利技术涉及一种，其中至少一块待加热的铸锭倚靠在井式炉的内壁上，使得在铸锭下，在铸锭和所述内壁之间，有三角形截面的空间存在，所述方法的特征在于，至少一个用于氧含量为至少85重量％的氧化剂的喷枪被放置在炉壁中以使喷嘴置于炉内部并使氧化剂能够供应入所述空间。下面将参照示例性实施方案和附图对本专利技术进行详细描述，其中，图I是显示了传统的井式炉的部分切面透视图；图2显示了从长边看去的图I中的井式炉。图3显示了从顶部看去的图I中的井式炉。图4是显示了依照本专利技术第一优选实施方案的井式炉的部分切面透视图；图5显示了从长边看去的图4中的井式炉。图6显示了从短边看去的图4中的井式炉。图7显示了从顶部看去的图4中的井式炉。图8是对应于图5视角的视图，但其显示了从长边看去的依照本专利技术第二优选实施方案的井式炉；图9显示了从短边看去的图8中的井式炉。附图说明图10显示了从顶部看去的图8中的井式炉。图1-3使用一套共同的参考数字显示了传统的井式炉100，其中，十块铸锭101以每五块铸锭为一行排成两行被加热。铸锭放在来自先前运转产生的氧化床102上，并分行沿着炉100的纵向方向104分别倚靠在炉100的对面的长边内壁上。炉100使用传统空气燃烧器103加热，指向沿着炉100的纵向方向104。空气燃烧器103被置于炉100的其中一个短边的壁中。因为在图1-3中显示的是部分切面的炉，所述短边和炉100的顶部以及它其中一个长边均未显示。来自空气燃烧器103的热的燃烧气体沿着铸锭行101的方向104流动，并在炉的远侧短边105处翻转，再流回被放置空气燃烧器的短边，并在那里通过用于废气的排气通道106排空。因为空气燃烧器103和排气通道106被设置在加热炉100的同一壁上但在不同高度上，产生自然的对流，导致在整个炉腔内充分的温度均勻性。图4-7使用一套共同的参考数字显示了井式炉200，其中应用依据本专利技术的提高温度均匀性的方法。炉200很大程度上类似于图1-3中显示的炉100。在炉200中，放置了许多，至少两块铸锭201。铸锭201沿着炉200的主轴方向250分两行排列，每块铸锭分别 倚靠在井式炉200相应对面的第一和第二内壁上，使得铸锭201沿着所述第一和第二内壁在其之间和之上形成具有V型截面的空间203 (见图6)。所述内壁优选构成炉200的长边的内壁。在图4-7的部分切面图中，所述其中一个壁未显示。铸锭201放置在类似于床102的氧化床202上。或者，铸锭201可以直接放置在炉底。用于废气的排气通道206布置在炉200的一个短边处。优选至少一个单独的用于氧化剂的喷枪211，212和至少一个单独的用于燃料的喷枪210被放置在炉壁中以使它们的喷嘴彼此间隔一定距离开口朝炉200内；以及使氧化剂和燃料能分别被供应到铸锭201之间的V型空间203中并在那里发生反应。较低的燃料喷枪210和两个氧化剂喷枪211、212位于燃料喷枪210的喷嘴之上，形成喷枪组。只要至少一个氧化剂喷枪的喷嘴位于至少一个燃料喷枪之上，该喷枪组也可以以其它构型的用于燃料和氧化剂的喷枪被设计。优选在每个氧化剂喷枪和燃料喷枪之间的距离为至少5cm。依据本专利技术，通过至少一个但优选全部用于氧化剂的喷枪供应的氧化剂具有的氧含量为至少85重量％,优选至少95重量％。燃料可以是任何适合的、传统的气体、液体或固体燃料，例如油或天然气。优选燃料是气体或液体燃料。优选用于氧化剂的喷枪211、212中的至少一个，优选所有用于氧化剂的喷枪211、212的喷嘴设置至少一个燃料喷枪210的喷嘴之上，并且所述用于氧化剂的喷枪的指向使得氧化剂斜向下沿着V型空间203的纵向方向流动，基本上平行于所述第一和第二炉壁。换句话说，氧化剂被供应到铸锭201之间的V型空间203中，使得朝下倾斜的氧化剂流沿炉200的纵向方向250流动。另外，优选来自每个氧化剂喷枪211、212的氧化剂流被设置通过在空间203内的使用燃料喷枪210供应燃料的区域。优选至少一个氧化剂流和至少一个燃料流在空间203内相遇。因为氧化剂有如此高的氧含量，源于通过喷枪210、211、212供应的燃料和氧化剂的热的燃烧气体的量将显著小于源于用于相应加热功率的空气燃烧器103的燃烧气体的相应量。如前所述，操作如此的氧化剂通常导致变差的温度均匀性。值得注意的是，已经证明在铸锭201之间的V型空间203的底部，即在炉200底部的氧化床202附近区域，以及在铸锭201下面、在每个铸锭201之间或铸锭行与铸锭所倚靠的炉壁之间的三角形截面空间205内(见图6)难于获得充分高的温度。因此，氧化剂从喷枪211、212流出，并在铸锭201之间的V型空间203内与从燃料喷枪210流出的燃料相遇。因为氧化剂以这种方式通过单独的喷枪供应，氧化剂流的几何形状和速度可以被控制以使其可以载着所得到的燃料和氧化剂的混合物朝V型空间203的底部向下。从而，那里的温度能在没有增加过热风险的情况下被提高，这在如果空气燃烧器被置于较靠近底部或者如果单独的氧化剂喷枪的位置使其直接在铸锭201的附近区域打开，存在增加过热风险的情况。燃料喷枪210可以水平放置以使燃料流基本上沿着V型空间主纵向方向笔直导向。然而，优选燃料喷枪相较于水平面稍向下以最大5°角倾斜。在这种情况下，来自喷枪211、212的氧化剂流分别以相较于水平面同样角度或更大角度倾斜导向。在此，向下倾斜的氧化剂流能携载燃烧混合物向下朝着V型空间底部流动。 依据一个优选实施方案，至少一个氧化剂喷枪211、212在所有供应燃料的位置之上打开，在本例中那么，燃料喷枪210被置于与所述氧化剂喷枪210、212同样的炉壁中。这导致所有通过喷枪组210、211、211供应的燃料利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·艾希勒，
申请(专利权)人：林德股份公司，
类型：
国别省市：