一种金属带材直接火焰冲击加热装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106676252A(43)申请公布日2017.05.17(21)申请号201710094065.0(22)申请日2017.02.21(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人花福安李建平张政张超牛文勇王贵桥(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人张志伟(51)Int.Cl.C21D9/567(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种金属带材直接火焰冲击加热装置(57)摘要本发明属于金属带材加热技术领域，特别是涉及一种能够脉冲燃烧调节加热功率以及适应不同带材宽度的直接火焰冲击加热装置。所述金属带材以一定的速度通过炉体，在炉体内沿带材运动方向设置至少一个烧嘴组，烧嘴组内包含数量若干的直接火焰冲击烧嘴，沿金属带材横向等间距布置，并且布置范围覆盖带材的最大宽度，烧嘴产生的高速火焰直接冲击带材表面，对带材进行加热。一个烧嘴组内的每一个烧嘴分别通过一根燃气支管和一根氧化剂支管连接到位于炉体外部的同一个燃气集管和同一个氧化剂集管上。本发明在满足烧嘴组脉冲燃烧加热的前提下最大限度地减少控制阀的使用数量，采用转动套管机构实现烧嘴组边部烧嘴的关闭控制，调节烧嘴组火焰的宽度。CN106676252ACN106676252A权利要求书1/2页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。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。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：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。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：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。6.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。7.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。8.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