[实用新型]一种带钢表面火焰清洗烧嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及直接火焰清洗烧嘴，更具体地说，涉及一种清洗冷轧薄带钢表面残油和铁屑的烧嘴。

背景技术

轧制后带钢表面通常粘附着许多轧制油、机油、铁末等污物。为保证带钢表面质量，在带钢进入热处理炉前或涂镀前需要将表面清洗干净。带钢的表面清洁程度会显著影响带钢成品的表面质量，例如表面未完全挥发的油脂，退火后会残留形成碳化物，不但影响外观，而且使锌层附着力差；固体颗粒残留物则会造成表面压痕及表面划伤。

常规的带钢清洗方法是：带钢首先经过碱液喷洗+碱液刷洗的化学清洗段、再经电解清洗、而后进入热水刷洗和热水清洗，最后经干燥后完成清洗过程，进入热处理炉炉进行退火处理。这种清洗方法需要工艺设备复杂的清洗段，能耗高，电耗高，而且消耗大量的碱液和水，排放的废水容易造成环境污染；此外，清洗后带钢为常温，需要在后面工序进一步加热。

除了上述方法外，采用冲击式火焰同样能有效地清理带钢表面的残油与铁屑，同时能预热带钢，可以避免采用化学方法清洗或简化化学清洗的功能。

为了完成带钢表面火焰清洗工艺，烧嘴需满足如下要求：

1)由于冷轧带钢的表面黑度低，通常为0.2-0.3，火焰清洗的温度小于400℃，根据辐射换热的原理可知，辐射传热不是主导的传热方式，火焰对带钢的传热以对流为主；

2)烟气的成分能有效控制，还原性的烟气能降低烟气对带钢表面的氧化；

3)烟气在带钢宽度方向分布均匀，能均匀地加热带钢，同时能均匀地清洗带钢表面的残油与铁屑；

4)烧嘴能布置在带钢上下表面，对带钢进行双面火焰清洗。

常规的直火加热炉中采用火焰加热带钢时，烧嘴的布置是：烧嘴的火焰平行于带钢，燃烧沿带宽方向发展，从火焰根部到端部，火焰温度、烟气成分存在非常大的差别。

尽管采用这种烧嘴也能使油脂进行乳化分解和氧化分解，但存在如下缺点：

1)带钢宽度方向温度差别大，宽度方向清洗效果差别大。

2)烟气沿带钢表明平行流动，传热与传质系数低，油脂和铁屑的清洗效果差。

3)难以适应带钢宽度尺寸变化的要求。

美国专利US4373702公开了冲击/辐射复合型的带钢加热装置，该专利通过简化炉内设备布置和采用较小炉子的尺寸，实现带钢的双面加热。示，该装置中在带钢的上下表面设置了带喷孔的辐射管，通过辐射管燃烧后产物将直接喷射到带钢表面上。辐射管的头部设置有高速烧嘴，整个辐射管空间上可视为燃烧筒，火焰在管内发展，并且通过沿程的开孔垂直喷射到带钢表面。这种加热装置，能充分利用烟气的冲击对流换热和辐射加热的优点，主要的缺点在于：

1)将辐射管作为燃烧通道，烧嘴的燃烧能力、点火条件范围受到管内空间的限制；

2)辐射管内烟气是沿带宽方向发展的，势必会造成带宽方向烟气温度不均，进而引起带钢沿宽度方向的加热和清洗的差异。

以上专利提出的烧嘴，相比于常规加热用的烧嘴，都强化了火焰的对流换热能力，但用于带钢火焰表面清洗工艺，存在的主要缺点可归纳如下：

1)对直接作用于带钢表面的燃烧产物(烟气)的成分未作限制，容易形成氧化性的烟气，在加热和清洗过程中容易氧化带钢表面；

2)烧嘴均为圆孔型，在带钢宽度方向难以形成均匀的烟气射流，容易造成清洗效果的差异。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种带钢表面火焰清洗烧嘴，通过控制火焰气氛可以实现带钢无氧化均匀加热，并利用高温冲击火焰的燃烧与冲击作用，清洗带钢表面的残油与残铁。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种带钢表面火焰清洗烧嘴，其包括，进气管；烧嘴本体，其为一箱型结构，其上端面中央开设与所述进气管连接的进气孔，下端面沿长度方向开设喷孔；烧嘴本体内上部为混风室，混风室空间内对应进气孔设置一布风隔板，布风隔板大小大于进气孔孔径；烧嘴本体内下部沿长度方向开设三条平行布置的喷口，喷口外端面位于喷孔内侧，在喷口前的喷孔内侧区域形成混合腔；每条喷口内设置均流板，均流板上设有多个连通混风室与混合腔的导流通孔。

进一步，所述的烧嘴本体内下部三条平行布置的喷口由两隔板分隔而成。

又，所述的均流板由若干波纹板组成，各波纹板相互拼接形成导流通孔。

所述的烧嘴喷孔为长条形或扁长椭圆形狭缝。

所述的烧嘴喷孔的宽度为B，烧嘴本体长度为L，B＝15～35mm，L/B＝3～10，L/B范围过大，火焰的均匀性变差。