一種均熱爐的供熱系統和供熱方法技術方案

一種均熱爐的供熱系統，其特征在于，包括高速燒嘴（201）和溫度控制系統，高速燒嘴（201）前連接有輸氣管路，燒嘴前輸氣管路中設有開啟狀態能夠調節的閥門，溫度控制系統包括溫度檢測器（2092）和脈沖控制器（2091），脈沖控制器（2091）根據溫度檢測器（2092）檢測到的實時爐溫值與爐溫設定值之差控制閥門的開啟狀態處于預定數量的離散狀態中一種狀態的總時長占處于所有狀態總時長的比例。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了，由高速燒嘴取代煤氣長火焰燒嘴，脈沖控制代替雙交叉限幅控制。高速燒嘴使鋼錠與爐氣之間的傳熱方式發生改變，由傳統的只靠燒嘴火焰輻射加熱鋼錠的單一傳熱方式改為對流和輻射兩種傳熱方式，縮短了鋼錠加熱時間，高速燒嘴噴出的高速熱氣流強烈地擾動爐膛內的熱爐氣，使得爐內爐氣更均勻，從而使爐膛溫度場更均勻，鋼錠加熱質量提高了。脈沖控制使高速燒嘴實現全自動操作，自動點火及火焰自動監測、熄火報警切斷、溫度自動控制，并使高速燒嘴處于最佳工況，確保熱爐氣強烈擾動，強化對流和輻射傳熱，確保燒嘴每次開啟都處于最佳工況，供熱量的增減不影響火焰的形狀和性能，不會導致爐內溫度場不均勻。【專利說明】
本專利技術涉及一種鋼坯的熱處理系統和熱處理方法，尤其涉及。
技術介紹
目前各國廣泛采用換熱式上部單側燒嘴均熱爐，其結構如圖1所示。均熱爐的爐膛104為坑式，也稱為坑式均熱爐，其上部為活動爐蓋，幾個爐坑為一組，用鉗式吊車從爐坑上口裝出料。燒嘴101布置在長方形爐坑一個端墻上，火焰呈U形，煙氣由供熱端燒嘴101下面的排煙口排出，通過煙道102進入換熱器103。與布置有燒嘴101的端墻相對的端墻上設有測溫孔105。為了排出爐渣，在爐膛104的底部設有出渣口 106。燒嘴101處于鋼錠上方，選用普通煤氣長火焰燒嘴，靠燒嘴火焰輻射加熱下面的鋼錠，燒嘴101的控制采用常規空燃比例控制。在加熱初期，由于供熱量大，燒嘴101處于滿負荷的工作狀態，火焰長度和剛度達到最佳狀態，它輻射的區域均勻加熱，隨著加熱時間的延長進入保溫均熱期間，供熱量減少，由于供入的煤氣量減少，燒嘴101的火焰長度和剛度都縮短減弱，它輻射的區域面積銳減，這樣區域內外爐溫溫差加大導致不同位置處的鋼錠溫差加大，即較難保持 沿爐坑長度上的溫度均勻性。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，開發一種使均熱爐內的鋼錠均勻加熱的新方案，這是均熱爐生產迫切需要解決的問題。合金鋼鋼錠在均熱爐內的加熱制度非常復雜，根據不同的鋼種、錠型和裝爐量，加熱制度各不相同。依據加熱周期內升溫段和保溫段、數量不同簡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、燜爐時間、燜爐方式、各個升溫段的升溫速度、各個保溫段的保溫溫度和保溫時間也都有所不同，因此，合金鋼鋼錠在均熱爐內的加熱制度不僅種類繁多，而且是相當復雜的。其主要特點可歸結為:加熱系統負荷變化頻繁且動態范圍大。根據合金鋼鋼錠的加熱特點，均熱爐應具備組織相應的多種供熱制度的能力，這種能力來自于為均熱爐配備的燃燒供熱系統。燃燒供熱系統由設備硬件和控制軟件組成。燃燒供熱系統中最主要的設備硬件是燒嘴101，燒嘴101在均熱爐內工況不同于加熱爐，均熱爐是周期作業的，加熱保溫不同周期內爐溫和供熱負荷變化大，燒嘴101從選型設計就要滿足上述多種工況，具備一定的靈活性。另外，燃燒控制系統要滿足上述多種工況，同時又要確保燒嘴101在最佳工況正常工作。鋼錠加熱由冷變熱，在低溫時(溫度小于700°C)對流傳熱占主導因素，在高溫區輻射傳熱又是主導，因此，燃燒系統的設計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按照煤氣長火焰燒嘴和常規雙交叉限幅控制相結合配置。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，溫控系統通過控制空氣和煤氣管道上的調節閥門開度來實現供入燃料量的改變，從而實現溫度自控。常規雙交叉限幅控制的弊病在于熱負荷變化引起燒嘴供入燃料量變化，從而使燒嘴噴出火焰發生變化。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種通過高速燒嘴和脈沖控制系統相結合來實現的均熱爐的供熱系統和供熱方法。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案:一種均熱爐的供熱系統，包括高速燒嘴和溫度控制系統。高速燒嘴前連接有輸氣管路，燒嘴前輸氣管路中設有開啟狀態能夠調節的閥門。溫度控制系統包括溫度檢測器和脈沖控制器，脈沖控制器根據溫度檢測器檢測到的實時爐溫值與爐溫設定值之差控制閥門的開啟狀態處于預定數量的離散狀態中一種狀態的總時長占處于所有狀態總時長的比例。對于上述均熱爐的供熱系統，每個爐坑上設置的高速燒嘴的數量為一個或多于一個。對于上述均熱爐的供熱系統，溫度控制系統還包括與溫度檢測器電路連接的溫控表，溫度檢測器通過溫控表與脈沖控制器電路連接。對于上述均熱爐的供熱系統，脈沖控制器控制的閥門為高速燒嘴前連接的輸氣管路中空氣管路上的空氣電動閥。對于上述均熱爐的供熱系統，高速燒嘴前連接的輸氣管路中燃氣管路上還設有開啟狀態按照空氣電動閥開啟狀態的預定比例調節的空燃比例閥。上述均熱爐的供熱系統還包括點火控制系統。對于上述均熱爐的供熱系統，點火控制系統包括設置在高速燒嘴內的點火電極和監測電極、通過電路與點火電極和監測電極分別連接的點火控制器。其中，點火控制器還通過電路與高速燒嘴前連接的輸氣管路中燃氣管路上的燃氣電磁閥相連。上述均熱爐供熱系統的供熱方法，該方法包括:將在第一周期中檢測到的爐坑內的實測溫度值與設定溫度值比較，當實測溫度值小于設定溫度值時，在第二周期中增加向對應的高速燒嘴輸送第一預定流量的空氣和燃氣的時間，使高速燒嘴處于預定數量的離散狀態中第一狀態的時間加長；當實測溫度值大于設定溫度值時，在第二周期中減少向對應的高速燒嘴輸送第一預定流量的空氣和燃氣的時間，使高速燒嘴處于預定數量的離散狀態中第一狀態的時間減少；當實測溫度值等于設定溫度值時，在第二周期中按照在第一周期中的控制過程控制高速燒嘴，不斷重復上述過程直至均熱爐供熱結束。對于上述均熱爐供熱系統的供熱方法，預定數量的離散狀態為三個狀態:大火、小火、以及關閉，并且第一狀態為大火狀態。對于上述均熱爐供熱系統的供熱方法，高速燒嘴前連接的輸氣管路中燃氣管路上設有燃氣電磁閥，高速燒 嘴點火時，如果檢測到火焰，則保持燃氣電磁閥為打開狀態，點火成功；如果沒有檢測到火焰，則關閉燃氣電磁閥，點火不成功，如果點火不成功則重新點火，直至完成點火燃燒為止。與現有技術相比，本專利技術技術方案主要的優點如下:(1)用煤氣高速燒嘴取代傳統的煤氣長火焰燒嘴，使得鋼錠與爐氣之間的傳熱方式發生了改變，由傳統的只靠燒嘴火焰輻射加熱鋼錠的單一傳熱方式改為對流和輻射兩種傳熱方式，這樣大大縮短了鋼錠加熱時間，高速燒嘴噴出的高速熱氣流強烈地擾動爐膛內的熱爐氣，使得爐膛內的爐氣更均勻，從而使爐膛溫度場更均勻，這樣鋼錠加熱質量大大提聞了。(2)脈沖控制代替常規雙交叉限幅控制，使高速燒嘴完全實現自動操作，自動點火及火焰自動監測、熄火報警切斷、溫度自動控制，而且使高速燒嘴在最佳工況下工作，確保熱爐氣強烈的擾動，強化了對流和輻射傳熱，脈沖控制確保燒嘴每次開啟都處于100%最佳工況工作，供熱量的增減不影響火焰的形狀和性能，因而不會因為供熱量的變化而導致爐內溫度場不均勻。【專利附圖】【附圖說明】圖1是現有的合金鋼鋼錠加熱用的單側上燒嘴換熱式均熱爐的大體結構示意圖；圖2示出本專利技術一個實施例所述的單只燒嘴的溫度控制系統和點火控制系統；圖3A和3B是本專利技術一個實施例所述的均熱爐構本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種均熱爐的供熱系統，其特征在于，包括高速燒嘴（201）和溫度控制系統，高速燒嘴（201）前連接有輸氣管路，燒嘴前輸氣管路中設有開啟狀態能夠調節的閥門，溫度控制系統包括溫度檢測器（2092）和脈沖控制器（2091），脈沖控制器（2091）根據溫度檢測器（2092）檢測到的實時爐溫值與爐溫設定值之差控制閥門的開啟狀態處于預定數量的離散狀態中一種狀態的總時長占處于所有狀態總時長的比例。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐文利，陳斐，王麗艷，李曉兵，孫華成，
申請(專利權)人：中冶東方工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：