[发明专利]行进中产品特别是板材的借助化石燃料的间接加热装置

说明书

本发明涉及一种间接加热装置，通过化石来源的气体或液体燃料燃烧产生的辐射来加热行进中的产品。

本发明特别用于热处理炉，在炉中，产品(如杆材、管材、板材、零件)于行进当中在最好没有燃烧产生的某些气体成分的环境中被加热。本发明可以特别用于在化石燃料的热处理加热炉中加热钢带，钢带在热处理炉中保持在保护性的环境中。

根据目前的现有技术，行进中的产品在保护环境下的化石燃料间接加热一般通过辐射管来实现。附图1用一个垂直平面的剖面图示意性地介绍了辐射管的一个实施例，称为手套手指型，用于热容量小的装置。柱形辐射管位于宽度为L的炉壁之间。一个同心的燃烧管装在在辐射管的内穴中，燃烧管内有一个燃烧器，它的上游安装了一个热接受器。碳氢燃料的注入沿箭头G进行，助燃剂的注入沿箭头A进行，烟的排放沿箭头F进行。

这个辐射管实施例的特点是实现燃烧的体积小，其缺点是形成大量的氮氧化物(NO_x)，并且由于沿辐射管的温度变化很大，燃烧管有很大的热应力。

在要求加热功率很大的工业装置中，由于手套手指型辐射管和所需的与之相关的燃烧器的数量非常大，并且它们的价格昂贵，这种方法不能考虑。

这就是大容量装置使用多段辐射管(2或4段)的原因。图2示意性地示出了一个4段辐射管的实施例，也称为“W管”，这个截面为圆形的管子位于宽度为L的炉壁之间。碳氢燃料的注入沿箭头G进行，助燃剂的注入沿箭头A进行，烟的排放沿箭头F进行。

燃烧器装在辐射管中，在辐射管的入口段上，热接受器在燃烧产品的出口段上。实现燃烧的截面和体积都比图1所示的手套手指型辐射管大，并且对于相同的总热功率，没有内燃烧管使装置更便宜。相反，这种辐射管的长度更大和各段之间不可避免的温度差导致热应力和中间段的支撑装置产生的变形趋势。这种辐射管的支撑系统的实现很复杂，在这方面，可以参照介绍这种支撑系统的文献EP-A-0383687。

辐射管整个长度上的表面温度差一般会在造成产品、特别是板材宽度上加热的差别，特别是在中心和边缘之间，板材宽度上的张力控制方面的问题可以说明这一点。

在图3所示的板材垂直处理炉的特殊情况下，辐射管位于板材的各段之间，这种根据现有技术制造的辐射管有另一个缺点，即由于在不同的辐射管和同一个辐射管的不同段之间存在自由空间，因此有一个对辐射加热不是最佳的形状因子。

本发明提出一种没有上述现有技术的缺点的通过辐射进行间接加热的装置。该装置是用同时解决下述不同问题的方法进行设计的：

—减少NO_x的排放；

—改善向要加热的产品进行辐射的表面温度的均匀性；

—得到向要加热产品进行辐射加热的最佳形状因子。

因此，本涉及一种间接加热装置，通过化石来源的气体或液体燃料燃烧产生的辐射来加热处于保护环境中的行进中产品，如杆材、管材、板材、零件，该装置的特征在于，它的形式是一个具有一个连续辐射表面的平行六面体形状的辐射箱，辐射箱的截面在一个与该辐射箱垂直的平面中被一条位于一个高/宽比大于1.5的长方形中的连续线所限定，所述辐射箱具有一个燃烧隧道，燃烧隧道设有一个燃烧器，位于所述辐射箱内，所述燃烧器至少有两个化石碳氢燃料的注入器，平行位于辐射箱主表面的平面上，以得到与所述表面平行展开的火焰，使与所述平面平行的火焰有均匀的温度分布。

根据本发明的另一个实施例，所述辐射箱可以设计成根据所述的手套手指型辐射管或U形、W形或E形辐射管的原理进行工作。

根据本发明，该装置可以在辐射箱的至少两个表面和这些表面的一部分长度上设一个热接收器，该接受器可以是管子型或叶片型，因此可以用于燃料或助燃剂的预热。

现在通过下面的描述并参照附图说明本发明其它特征和优点，附图示出各种非限制性的实施例。附图如下：

—图4是一个立体示意图，示出本发明装置的第一实施例；

—图5是一个局部立体示意图，示出图4所示装置的一个实施变型；

—图6、7为垂直轴向剖面图，示出本发明装置的两个实施变型；

—图8、9与图6、7类似，示出本发明装置的另外两个实施变型：图8的变型使用相当于根据现有技术制造的W辐射管的工作原理，图9变型使用相当于现有技术的E辐射管的工作原理；

—图10是一个立体图，并且去掉了一部分，示出本发明的另一个

实施例。