提高井式爐中溫度均勻性的方法技術

本發明專利技術涉及提高井式爐（200；300）中溫度均勻性的方法，其中至少一塊待加熱的鑄錠（201；301）倚靠在井式爐（200；300）的內壁上，使得在鑄錠（201；301）下，在鑄錠（201；301）和所述內壁之間具有三角形截面的空間（205；305），將燃料供應入爐（200；300）中。本發明專利技術的特征在于，至少一個用于氧含量為至少85重量%的氧化劑的噴槍（230，240；330；340）被設置在爐壁中，使得其噴嘴在爐（200；300）內并使氧化劑能供應入所述空間（205；305）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及一種。在井式爐中加熱鑄錠的過程中，鑄錠通常倚靠在井式爐內的對面內壁上并且停放在爐底，經常是在一層來自之前運轉產生的氧化層上。在此類爐中，我們期望能夠獲得良好的溫度均勻性，換句話說，最小化爐內的溫度梯度。然而，對于正常使用的爐的幾何形狀而言，仍然存在問題，在其中鑄錠倚靠在爐的內壁上。在傳統技術中，空氣燃燒器被用于加熱此類井式爐。所述空氣燃燒器翻轉大量的空氣和燃料，導致大量的熱的燃燒氣體在加熱爐中循環。例如，通過在加熱爐其中一個短邊側放置空氣燃燒器并在該側但低于或高于空氣燃燒器處設置排氣口，可實現沿著整個加熱爐的縱向循環，從而來自空氣燃燒器的氣體能夠在爐中產生充分的溫度均勻性。 然而，為了降低形成的CO和Ox的量并提高能量效率，越來越經常使用富氧燃燒，即在其中使用具有高氧含量的氧化劑燃燒燃料。因為所述氧化劑比當使用空氣作為氧化劑時候的情況包含顯著較少的以氮氣形式存在的惰性質，所以產生較小體積的燃燒氣體，在許多情況中，與相應的空氣燃燒器相比不超過1/5。因此，更難獲得充分的溫度均勻性。特別普遍的是，鑄錠的上面部分面臨過熱的危險，同時其下面部分變得過冷。因為靠近燃燒位置面臨局部過熱的風險，使燃燒反應指向加熱爐較冷部分的可能性有限。通常，通過提高富氧燃料燃燒器的功率來補償較小量的燃燒氣體也不可能。在一個爐中放置多個富氧燃料燃燒器是可能的，但是非常昂貴。而且其結果仍然不讓人滿意。因此我們期望在同一個爐中在不同時刻加熱不同數量的鑄錠。本專利技術解決了上述問題。因此，本專利技術涉及一種，其中至少一塊待加熱的鑄錠倚靠在井式爐的內壁上，使得在鑄錠下，在鑄錠和所述內壁之間，有三角形截面的空間存在，所述方法的特征在于，至少一個用于氧含量為至少85重量％的氧化劑的噴槍被放置在爐壁中以使噴嘴置于爐內部并使氧化劑能夠供應入所述空間。下面將參照示例性實施方案和附圖對本專利技術進行詳細描述，其中，圖I是顯示了傳統的井式爐的部分切面透視圖；圖2顯示了從長邊看去的圖I中的井式爐。圖3顯示了從頂部看去的圖I中的井式爐。圖4是顯示了依照本專利技術第一優選實施方案的井式爐的部分切面透視圖；圖5顯示了從長邊看去的圖4中的井式爐。圖6顯示了從短邊看去的圖4中的井式爐。圖7顯示了從頂部看去的圖4中的井式爐。圖8是對應于圖5視角的視圖，但其顯示了從長邊看去的依照本專利技術第二優選實施方案的井式爐；圖9顯示了從短邊看去的圖8中的井式爐。附圖說明圖10顯示了從頂部看去的圖8中的井式爐。圖1-3使用一套共同的參考數字顯示了傳統的井式爐100，其中，十塊鑄錠101以每五塊鑄錠為一行排成兩行被加熱。鑄錠放在來自先前運轉產生的氧化床102上，并分行沿著爐100的縱向方向104分別倚靠在爐100的對面的長邊內壁上。爐100使用傳統空氣燃燒器103加熱，指向沿著爐100的縱向方向104。空氣燃燒器103被置于爐100的其中一個短邊的壁中。因為在圖1-3中顯示的是部分切面的爐，所述短邊和爐100的頂部以及它其中一個長邊均未顯示。來自空氣燃燒器103的熱的燃燒氣體沿著鑄錠行101的方向104流動，并在爐的遠側短邊105處翻轉，再流回被放置空氣燃燒器的短邊，并在那里通過用于廢氣的排氣通道106排空。因為空氣燃燒器103和排氣通道106被設置在加熱爐100的同一壁上但在不同高度上，產生自然的對流，導致在整個爐腔內充分的溫度均勻性。圖4-7使用一套共同的參考數字顯示了井式爐200，其中應用依據本專利技術的提高溫度均勻性的方法。爐200很大程度上類似于圖1-3中顯示的爐100。在爐200中，放置了許多，至少兩塊鑄錠201。鑄錠201沿著爐200的主軸方向250分兩行排列，每塊鑄錠分別 倚靠在井式爐200相應對面的第一和第二內壁上，使得鑄錠201沿著所述第一和第二內壁在其之間和之上形成具有V型截面的空間203 (見圖6)。所述內壁優選構成爐200的長邊的內壁。在圖4-7的部分切面圖中，所述其中一個壁未顯示。鑄錠201放置在類似于床102的氧化床202上。或者，鑄錠201可以直接放置在爐底。用于廢氣的排氣通道206布置在爐200的一個短邊處。優選至少一個單獨的用于氧化劑的噴槍211，212和至少一個單獨的用于燃料的噴槍210被放置在爐壁中以使它們的噴嘴彼此間隔一定距離開口朝爐200內；以及使氧化劑和燃料能分別被供應到鑄錠201之間的V型空間203中并在那里發生反應。較低的燃料噴槍210和兩個氧化劑噴槍211、212位于燃料噴槍210的噴嘴之上，形成噴槍組。只要至少一個氧化劑噴槍的噴嘴位于至少一個燃料噴槍之上，該噴槍組也可以以其它構型的用于燃料和氧化劑的噴槍被設計。優選在每個氧化劑噴槍和燃料噴槍之間的距離為至少5cm。依據本專利技術，通過至少一個但優選全部用于氧化劑的噴槍供應的氧化劑具有的氧含量為至少85重量％,優選至少95重量％。燃料可以是任何適合的、傳統的氣體、液體或固體燃料，例如油或天然氣。優選燃料是氣體或液體燃料。優選用于氧化劑的噴槍211、212中的至少一個，優選所有用于氧化劑的噴槍211、212的噴嘴設置至少一個燃料噴槍210的噴嘴之上，并且所述用于氧化劑的噴槍的指向使得氧化劑斜向下沿著V型空間203的縱向方向流動，基本上平行于所述第一和第二爐壁。換句話說，氧化劑被供應到鑄錠201之間的V型空間203中，使得朝下傾斜的氧化劑流沿爐200的縱向方向250流動。另外，優選來自每個氧化劑噴槍211、212的氧化劑流被設置通過在空間203內的使用燃料噴槍210供應燃料的區域。優選至少一個氧化劑流和至少一個燃料流在空間203內相遇。因為氧化劑有如此高的氧含量，源于通過噴槍210、211、212供應的燃料和氧化劑的熱的燃燒氣體的量將顯著小于源于用于相應加熱功率的空氣燃燒器103的燃燒氣體的相應量。如前所述，操作如此的氧化劑通常導致變差的溫度均勻性。值得注意的是，已經證明在鑄錠201之間的V型空間203的底部，即在爐200底部的氧化床202附近區域，以及在鑄錠201下面、在每個鑄錠201之間或鑄錠行與鑄錠所倚靠的爐壁之間的三角形截面空間205內(見圖6)難于獲得充分高的溫度。因此，氧化劑從噴槍211、212流出，并在鑄錠201之間的V型空間203內與從燃料噴槍210流出的燃料相遇。因為氧化劑以這種方式通過單獨的噴槍供應，氧化劑流的幾何形狀和速度可以被控制以使其可以載著所得到的燃料和氧化劑的混合物朝V型空間203的底部向下。從而，那里的溫度能在沒有增加過熱風險的情況下被提高，這在如果空氣燃燒器被置于較靠近底部或者如果單獨的氧化劑噴槍的位置使其直接在鑄錠201的附近區域打開，存在增加過熱風險的情況。燃料噴槍210可以水平放置以使燃料流基本上沿著V型空間主縱向方向筆直導向。然而，優選燃料噴槍相較于水平面稍向下以最大5°角傾斜。在這種情況下，來自噴槍211、212的氧化劑流分別以相較于水平面同樣角度或更大角度傾斜導向。在此，向下傾斜的氧化劑流能攜載燃燒混合物向下朝著V型空間底部流動。 依據一個優選實施方案，至少一個氧化劑噴槍211、212在所有供應燃料的位置之上打開，在本例中那么，燃料噴槍210被置于與所述氧化劑噴槍210、212同樣的爐壁中。這導致所有通過噴槍組210、211、211供應的燃料利本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：R·艾希勒，
申請(專利權)人：林德股份公司，
類型：
國別省市：