[实用新型]回火炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及适用于处理诸如钢管的金属产品的回火炉。 

背景技术

回火炉必须能够处理由各种等级钢制成的管子，同时监控各种操作参数，尤其是： 

·合适的平均温度； 

·温度均匀性；以及 

·在由冶金学家确定的在温度范围内保持的时间。 

将该炉子及其控制/监控方法设计成：能够确保每个产品热力学上的成功和由此冶金学上的成功。 

该过程的关键因素是能够对所有产品都符合加热目标，同时使生产水平最大化，使运行成本最低(能量、维护、效用等)，以及使污染排放为最小。 

因此，炉子的生产力、炉子的加热质量、炉子的操作灵活性以及对污染排放的控制是回火方法的最重要的特征。 

生产力与以下有关： 

·加热设备使传递到产品的热量为最大同时在均匀性上符合于容差的能力。炉子长度和从烟气中回收的能量确定了炉子的工作效率，并需要按照代表性的生产技术规格书进行优化。选择用于炉子的加热设备和其如何安装在炉子内的方式也会影响到炉子的生产力；以及 

·炉子可用性，其主要取决于维护操作和各种中断，不管是计划的还是其它方式的。 

通过改进生产力，优化设计的炉子可实现非常显著的年度提高。 

为了高质量的加热，热处理需要在产品内、在产品的厚度和沿着其长度有一定水平的温度均匀性。根据处理目标和所要处理的产品，可以要求特殊的加 热曲线，例如，具有较长的、可达45分钟(min)的保温时间的加热曲线。 

加热质量主要取决于所用燃烧器的技术(燃烧区域的范围等)，取决于燃烧器在炉子内的位置(定位)，取决于外壳的形状，以及取决于燃烧器的控制系统。 

回火炉所需要的另一质量是操作灵活性。 

炉子的灵活性是其管理处理一连串批量产品的能力，其可在以下几方面变化： 

·产品的尺寸(直径、长度)； 

·钢的类型；以及 

·炉子内的位置(对中或交错)，同时符合于热处理目标(从炉子排出物的平均温度和均匀性)。 

提高灵活性对于热处理质量和炉子年产量有积极的影响。此外，更为灵活的炉子消耗较少的能量，因为燃烧器仅提供过程所需的刚好足够的能量。 

灵活性主要与过渡时间有关，该过渡时间可在两批产品之间达到。这取决于： 

·所选择的技术：在外壳中具有直接火焰的炉子(与保持部分内的循环涡轮机的条带有关)提供更好的灵活性，因为温度设定点的变化或负载形式的变化以及产量率对于加热要求有直接影响，而没有任何潜热的延迟；以及 

·炉子中燃烧器的构造，以及控制系统(1级和2级的优化)。限制就在于炉子的潜热和加热设备单独处理各批产品的能力。 

还有环境的限制，这些限制适用于运行的回火炉，尤其是涉及污染排放。标准化炉子是联合工厂中主要的排放源。两种化学物类要特别地关注： 

·CO₂，主要的温室气体；以及 

·NO_x，对于生态系统(酸雨、光化学污染、富养作用)、同温层臭氧层以及人类健康有不利影响。 

炉子产生的CO₂量与能耗直接相联系，而NO_x排放在高温下并针对特定的混合条件在烟气中形成。此外，烟气中高氧气水平有助于NO_x的排放。在低于900℃温度下运行的回火炉中，NO_x排放对于设计来说不是关键的元素，因 为火焰温度低于回转炉中的温度，例如低于1300℃。市场上出售的高速燃烧器可毫无困难地符合欧洲和法国的立法。 

回火炉是一种能量、机械和电气系统，其通常很复杂和维护费用昂贵。回火炉的特征在于： 

·多个控制和测量构件； 

·多个经受运动和高水平的热和热机械应力的部分；以及 

·可用性应尽可能接近100％。 

维护是获得优化的特性、同时使设备的可用性达到最大的关键要素。 

在设计阶段必须考虑炉子的维护，以纳入防范性的维护工具和能使空间维护活动尽可能隔开的各种功能。 

显然，加热器装置在炉子特性上占很重的位置。 

多种加热技术可用于该类型的应用： 

·冷空气燃烧器(端部或炉顶安装)； 

·使用由中央蓄热器(recuperator)或中央再生器(端部或炉顶安装)预 

热过的空气的燃烧器；