[发明专利]一种金属带材直接火焰冲击加热装置

权利要求书

1.一种金属带材直接火焰冲击加热装置，其特征在于，包括炉体、直接火焰冲击烧嘴、燃气集管、氧化剂集管、燃气支管、氧化剂支管、燃气转动套管、氧化剂转动套管、燃气进气管、氧化剂进气管、燃气开闭控制阀和氧化剂开闭控制阀，在所述炉体内沿带材运动方向设置至少一个烧嘴组，所述烧嘴组包含直接火焰冲击烧嘴，沿带材横向等间距布置，并且布置范围覆盖带材的最大宽度，直接火焰冲击烧嘴产生的高速火焰直接冲击带材表面，对带材进行加热；所述燃气集管和氧化剂集管位于炉体外部，一个烧嘴组内的每一个直接火焰冲击烧嘴分别通过一根燃气支管和一根氧化剂支管连接在同一个燃气集管和同一个氧化剂集管上，所述燃气集管通过至少一路燃气进气管和一个燃气开闭控制阀与燃气气源连通，氧化剂集管通过至少一路氧化剂进气管和一个氧化剂开闭控制阀与氧化剂气源连通；在燃气集管和氧化剂集管的两端分别插装有燃气转动套管和氧化剂转动套管，所述燃气转动套管相对燃气集管具有转动自由度，氧化剂转动套管相对氧化剂集管具有转动自由度；

在所述燃气集管上，沿轴向开设有等间距的燃气输出孔，燃气支管通过燃气输出孔与燃气集管相连通，在氧化剂集管上，沿轴向开设有等间距的氧化剂输出孔，氧化剂支管通过氧化剂输出孔与氧化剂集管相连通；

在所述燃气转动套管壁上沿周向开设有燃气通过孔，每一排的燃气通过孔沿轴向等间距分布，且其间距与燃气集管上的燃气输出孔间距相同，每排燃气通过孔的数量沿周向依次递减一个，直至最后一排燃气通过孔的数量为零；

在所述氧化剂转动套管壁上沿周向开设有氧化剂通过孔，每一排的氧化剂通过孔沿轴向等间距分布，且其间距与氧化剂集管上的氧化剂输出孔间距相同，每排氧化剂通过孔的数量沿周向依次递减一个，直至最后一排氧化剂通过孔的数量为零。

2.根据权利要求1所述的金属带材直接火焰冲击加热装置，其特征在于：所述烧嘴组位于金属带材上侧、下侧或上下两侧，直接火焰冲击烧嘴的火焰喷口与金属带材表面的距离范围为50～300mm，直接火焰冲击烧嘴的火焰喷射方向与金属带材运动方向的夹角范围为70°～110°。

3.根据权利要求1所述的金属带材直接火焰冲击加热装置，其特征在于：在所述燃气转动套管与燃气集管的端部具有密封结构，在氧化剂转动套管与氧化剂集管的端部具有密封结构，密封结构采用填料密封或“O”形圈密封。

4.根据权利要求1所述的金属带材直接火焰冲击加热装置，其特征在于：当所述烧嘴组位于金属带材上下两侧时，上侧烧嘴组与下侧烧嘴组的直接火焰冲击烧嘴沿带材横向错开设置，错开距离为烧嘴组内相邻直接火焰冲击烧嘴间距的一半，且一个上侧烧嘴组与一个下侧烧嘴组所对应的燃气集管和氧化剂集管共用燃气开闭控制阀和氧化剂开闭控制阀。

5.根据权利要求1所述的金属带材直接火焰冲击加热装置，其特征在于：利用燃气开闭控制阀和氧化剂开闭控制阀，分别控制燃气集管和氧化剂集管与燃气气源和氧化剂气源的接通或断开，进而控制一个烧嘴组中全部直接火焰冲击烧嘴的燃烧或关闭；当所述燃气开闭控制阀及氧化剂开闭控制阀按预先设定的脉冲占空比进行开闭控制时，所述烧嘴组中的全部直接火焰冲击烧嘴同时以相同的脉冲占空比进行开闭式脉冲燃烧，根据不同脉冲占空比调整加热功率。

6.根据权利要求1或5所述的金属带材直接火焰冲击加热装置，其特征在于：当所述烧嘴组的数量大于两个时，全部烧嘴组按预先设定的次序分时交替处于关闭和燃烧状态，实现分时脉冲燃烧。

7.如权利要求1所述的金属带材直接火焰冲击加热装置，其特征在于：所述直接火焰冲击烧嘴使用的燃气是天然气、液化气或煤气，助燃氧化剂是空气或富氧空气，富氧空气的氧气含量最高是85%。