[实用新型]间歇式火焰加热炉

说明书

本实用新型涉及一种加热温度在1200℃以下的间歇式火焰加热炉，属于工业炉窑技术领域。

一般的用于1200℃以下的间歇式火焰加热炉的结构如图1所示，主要由炉体1、燃烧器2、烟道口3及火道4组成，燃烧器2位于火道4的下部，燃烧生成的烟气由燃烧器2向上喷出，沿火道4向上升至炉顶，然后从被加热工件5的间隙中向下流动，从底部的烟道口3中排放。这种加热炉的缺点是：(1)高温烟气从炉底迅速上升，在火道4中所经的路程仅等于炉膛的高度，所以炉膛顶部的烟气温度较高，由炉顶从工件的间隙中下行时，顶部的烟气与工件间的温差很大，因此热交换很快，烟气温度迅速降低，下部的工件不能获得充分的热交换，从而造成上下部工件存在较大的温差。(2)在火道4底部燃烧器2的出口处的温度很高，而两个燃烧器的间隔处则温度很低，即炉底水平温差较大。

本实用新型的目的是设计一种间歇式火焰加热炉，其结构合理，可降低加热炉内上、下部温差和水平温差，加热均匀。

本实用新型所设计的间歇式火焰加热炉主要由炉体、火道、燃烧器及烟道口组成，烟道口位于炉体的底部，燃烧器分布于火道内，在炉体内设置有内筒，内筒与炉体侧壁形成的火道为环形火道，内筒的高度低于炉体内腔的高度，燃烧器位于环形火道底部均匀对称设置，燃烧器的出口方向是沿炉体内的环形火道的横截面的切线水平方向，或是沿切线水平方向向上倾斜，倾斜角为0～20°

本实用新型所设计的间歇式火焰加热炉中的内筒的高度比炉体内腔高度低40～300mm。

本实用新型所设计的间歇式火焰加热炉中的内筒为耐热钢材料制成的内筒。

本实用新型所设计的间歇式火焰加热炉中的燃烧器为使用气体燃料或液体燃料的燃烧器。

为加热均匀，减小温差，本实用新型所设计的间歇式火焰加热炉的火道内均匀分布设置的燃烧器为两个或两个以上。

为防止过热，本实用新型所设计的间歇式火焰加热炉的内筒可以是由耐热钢及无机耐火材料制成，内筒的上部为耐热钢制成，下部的100～500mm采用无机耐火材料制成，或在耐热钢制成的内筒构成火道的一侧敷设厚度为5～50mm，高100～500mm的无机耐火材料。

本实用新型所设计的间歇式火焰加热炉的炉体为由轻质耐火砖或耐火纤维制成的炉体。

本实用新型所设计的间歇式火焰加热炉在应用过程中，将工件放置于炉体的内筒中间，再将炉体封盖好，通过燃烧器进行加热，由于燃烧器是沿环形火道的切线方向设置，因此使燃烧的烟气在环形火道内呈螺旋状上升，在烟气上升的过程中热量通过内筒迅速向工件传递，从而使烟气在到达炉顶时的温度控制在高于工件加热所需最高温度0～30℃。此温度的烟气通过工件与工件的间隙向炉底烟道口流动，对工件进一步加热达到均衡各工件温度的目的，在加热过程中，炉体内上部和下部工件的温差较小。

本实用新型所设计的间歇式火焰加热炉的优点是：

1．由于烟气在火道中呈螺旋状上升，所经路程是直线上升的10倍以上，极大地强化了烟气上升过程中的热交换，使烟气所带的热量通过内筒迅速向工件传递。工件由此获得一个上部温度低于下部温度的热源，当烟气越过内筒经工件之间的间隙向烟道口流动时，进一步将自身的热量向工件传递，烟气温度则逐步下降，为工件提供了一个上部高于下部的热源。因此工件的上下部将在两个热源的综合作用下，达到一致的加热温度。

在现有的加热炉中，燃烧器向上喷射烟气，烟气呈倒锥形，在两个倒锥之间将出现一个烟气无法到达的“盲区”，此处的温度大大低于倒锥形区域。而本实用新型则不存在上述的“盲区”，所以在同一水平面上的温度是均衡的。

现有的加热炉当炉温在400～1000℃之间以8℃/min的速率升温，30min后上下温差可达100℃，水平温差达150℃，本实用新型在上述条件下，上下温差仅10～15℃，水平温差则小于5℃

2．由于本实用新型在升温过程中温差很小，因此可减少以消除温差为目的的保温时间，现有的加热炉保温时间一般为40～60min，而本实用新型仅需5～10min，同时由于升温过程中温差较小，所以可以较高的速率升温，缩短了烧成时间，节约燃料。实验表明：以石油液化气为燃料，装料容积为0.6M³的陶瓷烤花炉，现有技术每炉耗气量为13～15Kg，而本实用新型仅需6.5～7.5Kg。

3．现有加热炉为了缩小水平温差只能采用增加燃烧器数量的方式来缩小前述火道内的低温“盲区”。上述陶瓷烤花炉需用6只燃烧器，本实用新型仅需用3只功率相同的燃烧器，因此结构较现有加热炉简单，降低成本。