本发明专利技术及其改型组包括金属热处理方法、用于在直接或间接燃烧加热式炉内燃烧液体或气体燃料与热空气混合物的方法、以及用于实现所述方法的加热装置和蓄热喷嘴。本发明专利技术及其改型涉及冶金和机械工程的技术领域，并且可用于金属热加工（例如，熔化、加热变形、热处理），并用于诸如陶瓷的非金属产品的烧结、干燥（以及其它类型的热处理）。本发明专利技术的本质在于新颖的技术特征，使得可以在实现本发明专利技术的同时获得大于２．０并主要处于等于或小于６．０的范围内的燃料与热空气混合物的空气过量系数（α）值。所述发明专利技术使得可以在直接或间接燃烧加热式炉内在加工过程中减小金属废物。在间接燃烧加热式炉内使用本发明专利技术使得可以延长辐射管和坩埚的使用期限。由发明专利技术人所获得的试验数据证明，技术效果通过液体或气体燃料与热空气混合物的燃烧产物的环境（气相）的相应的分量，其中空气过量系数（α）值大于２．０。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术包括涉及冶金和机械工程的多个改型的专利技术。本专利技术可用 于燃烧炉中的金属的热处理(例如，熔化、加热变形、热处理)，其中所述燃烧炉直接用气体或液体燃料加热(fire)。在金属加热之后，燃 料燃烧的最终产物与正在被加热的材料(产品)接触，也就是与负载 接触。本专利技术还用于间接燃烧加式炉中的金属热处理。在这些炉中， 来自火焰和燃烧产物的温度通过金属辐射管或坩埚的壁传递至被加热 的材料或产品(负载)。本专利技术还用于诸如陶瓷的非金属产品的燃烧、 烘焙以及其它类型的热处理。
技术介绍
直接燃烧加热式炉中的钢加热(热处理)的已知的方法是基于加 热区域中的气体燃料和空气的混合物的燃烧。加热区域同时被用作为 炉本体(furnace proper)。为了完全使用(燃烧)燃料，燃料在空气过 量系数接近一 (a^l.O)时被燃烧，也就是在标准化学计量燃料空气 比日寸'燃'烧(B.①.KonwTOB， HarpeB CTajin b neqax， MeTajiJiyprH3flaT, M., 1955, CTp.152-153 (V.F. Kopytov, Steel Heating in Furnaces, Metallurgizdat, M., 1955, pages 152-153))。在高炉中的混合物燃烧的情 况中，其中例如以a=1.05-1.15使用天然气作为燃料(热值2000 kcal/m3)，供至燃烧器的空气的容积比燃料的容积大2.25倍。并且， 在天然气以同一 a值被用作为燃料时的情况中，所消耗的空气的容积 比天然气的容积大大约十倍。该方法具有以下的缺点。燃烧导致了位于炉本体的可处理金属的 大量损失。这是由于以下原因而出现，即在金属所位于的炉本体中、 对于可处理的金属具有影响的燃烧产物的氧化媒介也被使用作为炉的 力口热源(above-mentioned work of V.F. Kopytov, pages 5-6， 162-163)。在直接燃烧加热式炉中的钢加热之后，在轧制与热处理炉中的金 属的废品率可达到2~5%的级别。以俄罗斯的制钢的标准，这等于每年超过2百万吨钢的废品。而且，存在机加工以及从产品去除结据的附加的成本。利用各种不同的方法可以去除结堀水除结坭(water descaling)、蚀刻、使用喷砂机、刷等。除了经由炉本体中的燃料燃烧的金属直接热(热学)处理的废品 以外(空气过量系数处于0.9 1.2的范围内)，钢坯件的表面层最终被 脱碳 (K.M.naxanyeB, B.M.MeflBeaeBa， MccJieaoBaHne OKHCJieHna n o6e3yrjiepo)KHBaHHfl CTajieH b nposyicrax cropaHHa npnpoflHoro ra3a， c6op服K HarpeB MeTajuia h pa6cvra HarpeBaTejibHbix neqeH， c6.Hayq.Tp. JN"26， MeTaJinyprn3AaT, CBep朋oBCKoe OTfleneHHe， 1960， CTp.87, pnc.6 (K.M. Pakhaluev， V丄Medvedeva, Study of Steel Oxidation and Decarbonization in Products of Natural Gas Combustion, collected book Heating of Metal and Operation of Heating Furnaces, collection of scientific papers No. 6, Metallurgizdat, Sverdlovsk Branch, 1960, page 87, Fig. 6)。取决于钢等级以及加热温度，脱碳处理可以延伸至最大3.0 自的深度。钢产品的表面层的脱碳导致了硬度降低、对于周期负载的 抵抗性减低、以及工具切削性能的降低。经由连续的火焰表面清理 (scarfing)以及磨光而从最终制品去除脱碳的层导致了金属的材料损 失以及制造成本的增加。另一缺点是，在钛合金的加热后(例如，使用特定的方法)，不仅 具有显著的金属废物，在较大的深度处还出现产品的氢吸收。因而， 在具有30mm直径的Ti-5Al-1.7V合金试样中氢的含量(在电炉与由空 气过量系数a等于1.25的天然气加热的燃烧炉中加热10小时之后) 从0.007%增加最大至0.025% 、也就是3.6倍(C.H.Xomob, M.A.rpnropi>eB, G.M.IIIyjn>KHH， HaBo卯pa^cnBaHne TirraHOBfcix cnnaBOB npn HarpeBe b njiaMeHHMX neqax, TexHOJiorns JierKHx cruiaBOB， JST22, 1980: ctp.57~62 (S.N. Khomov, M.A. Grigoriev， S.M. Shulkin， Hydrogen Absorption of Titanium Alloys upon Heating in Combustion Furnaces, Tekhnologiya Legkikh Spla雨，No. 2， 1980， pages 57~62))。使用直接和间接燃烧加热式炉而不是电炉的原因是因为，燃烧炉 中的热处理的较低的生产成本。然而，利用已知的直接燃烧加热式炉制造锻钛、半成品需要机加工容差以及靠近热处理产品的表面和横截 面上的氢含量检测成本的显著增加。超过氢浓度的最大与安全可接受 的值将导致冲击强度的减小以及倾向于静态金属疲劳的增加。为了从 金属除去多余的氢，使用长期真空退火。这导致了最终产品的明显增 值。直接燃烧加热式炉中的钢的处理(加热)的方法被提供，并可用于减少金属废物(metal waste)以及钢的脱碳。该方法是基于燃气与 空气混合物的燃烧。燃料以空气过量系数小于一的方式被点燃(所谓 的无氧化或低氧化加热)(K.M.naxanyeB, B.M.Me卵e取Ba, Mccjie卯BaHne oKHCJie匪fl n 06e3yruepo^cnBaHHfl CTajiefi b npoflyKTax cropaHna npnpo耶oro ra3a， c6op冊K HarpeB MeTajiJia m pa6oTa HarpeBaTejiijHbix neqefi, c6.Hayn.Tp. JM"26, MeTajiJiyprn3flaT, CBep朋OBCKoe OTflejieHHe, 1960, CTp.91 (K.M. Pakhaluev, V.I. Medvedeva, Study of Steel Oxidation and Decarbonization in Products of Natural Gas Combustion, collected book Heating of Metal and Operation of Heating Furnaces, collection of scientific papers No. 6，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在直接或间接燃烧加热式炉中金属热处理的方法，该方法基于在空气过量系数特定值的条件下液体或气体燃料与加热的空气的混合物的燃烧，其特征在于，所指出的燃料与空气的混合物在超过２．０并主要处于最大６．０范围内的空气过量系数的值的条件下被燃烧。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：IM迪斯特尔盖夫特，II迪斯特尔盖夫特，
申请(专利权)人：IM迪斯特尔盖夫特，II迪斯特尔盖夫特，
类型：发明
国别省市：RU[俄罗斯]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。