1.本发明涉及钢坯热加工技术领域,特别涉及一种固熔炉爆燃紧急断流装置、防反燃方法及固熔炉。
背景技术:
2.钢坯所铸的零件在各个领域得到广泛的应用,钢坯为获得所需的金相组织,或达到成分均匀的效果,以保证钢坯所铸零件的强度性能,需要进行固熔处理。固熔处理就是将钢坯加热到固态相变点以上的温度,然后进行急速冷却的热处理工艺。
3.固熔炉是固熔处理工艺必要的设备,现有的固熔炉参考中国专利cn211522263u公开的一种固熔炉及金属热加工生产线,其在固熔炉外部设置上料输送段,在固熔炉内部设置工作输送段,而在固熔炉内还设置有喷火口,喷火口连通外部的油气管道,喷火口设置点火器。在进行固熔处理时,打开固熔炉的活动门,通过上料输送段将钢坯运输至固熔炉,之后关闭活动门,固熔炉处于封闭状态,接着通过喷火口喷出的火焰对钢坯进行加热。
4.在寒冷环境下,因助燃气温度较低,点火电极点火,需要重复点火,这将导致喷火口处累积大量的燃料,在点火成功后,产生短暂的爆燃现象,反燃油气管道,具有安全隐患。
技术实现要素:
5.本发明目的之一是解决现有技术中固熔炉进行固熔处理时,当固熔炉压力异常升高时,会导致火焰反燃油气管道(油气管道指的是本发明的助燃管与燃料管),具有安全隐患的问题。
6.本发明目的之二是提供一种防反燃方法。
7.本发明目的之三是提供一种固熔炉。
8.为达到上述目的之一,本发明采用以下技术方案:一种固熔炉爆燃紧急断流装置,包括中心管、助燃管、燃料管、内活动套、外活动套和燃烧室,所述助燃管中具有助燃腔,所述燃料管中具有燃料腔,所述中心管从所述助燃管的尾端穿设于所述助燃腔中,所述助燃管从所述燃料管的尾端穿设于所述燃料腔中。
9.所述中心管外壁与所述助燃腔内壁,及所述助燃管外壁与所述燃料腔内壁之间均留有空隙。
10.所述内活动套滑动套设于所述助燃管的头端上,所述外活动套滑动套设于所述燃料管的头端上。
11.所述中心管头端固定有密封头,所述密封头开设有密封倒角,所述内活动套具有内锥段与助燃喷口,所述内锥段与所述密封倒角的锥度相同,所述内锥段与所述密封倒角之间形成导气口,所述导气口连通所述助燃腔与所述助燃喷口。
12.所述外活动套具有外锥段与喷料口,所述外锥段与所述内锥段的锥度相同,所述外锥段与所述内锥段之间形成导料口,所述导料口连通所述燃料腔与所述喷料口,所述喷料口与所述助燃喷口相通。
13.所述外活动套嵌入所述燃烧室中,所述燃烧室的内壁上设有点火电极。
14.在上述技术方案中,本发明实施例在使用时,将助燃气通入助燃管的助燃腔中,助燃气经导气口从助燃喷口喷出。
15.将燃料通入燃料管的燃料腔中,燃料经导料口从喷料口喷出,与此同时,从助燃喷口喷出助燃气与助燃喷口处的燃料进行混合,于燃烧室内被点火电极点燃,形成火焰。
16.当固熔炉内压力大于燃烧室压力时,燃烧室的火焰对助燃管头端的内活动套和对燃料管头端的外活动套造成冲击,推动内活动套与外活动套侧移,使内锥段贴合密封头的密封倒角,以及使外锥段贴合内锥段,封闭导气口与导料口,断开助燃气与燃料的输出,熄灭燃烧室的火焰,降低燃烧室的火焰反燃入助燃管与燃料管的可能。
17.而当固熔炉内压力小于燃烧室压力时,助燃管与燃料管的压力推动内活动套与外活动套复位,重新打开导气口与导料口,使助燃气与燃料重新混合进入燃烧室,在点火电极的点燃下形成火焰,以便对固熔炉内的坯料进行加热。
18.进一步地,在本发明实施例中,所述助燃管上设有进气管,所述进气管连通所述助燃腔,所述燃料管上设有进料管,所述进料管连通所述燃料腔。
19.更进一步地,在本发明实施例中,所述助燃管尾端设有第一密封法兰,所述第一密封法兰套设于中心管外壁上,以密封所述助燃管的尾端。
20.所述燃料管尾端设有第二密封法兰,所述第二密封法兰套设于所述助燃管外壁上,以密封所述燃料管的尾端。
21.进一步地,在本发明实施例中,所述中心管中穿设有中心板,所述中心板将所述中心管的蓄热腔分割成上下两空间,所述中心管的尾部通过密封盖进行密封,所述密封盖与中心板相连,所述密封盖具有烟气进口与烟气出口,所述烟气进口与下方的所述蓄热腔相通,所述烟气出口与上方的所述蓄热腔相通。
22.所述中心板尾端连接导流塞,所述导流塞与所述密封头之间留有过渡空间,所述导流塞具有导入口与导出口,所述导入口与所述导出口连通所述过渡空间,所述导入口与下方的所述蓄热腔相通,所述导出口与上方的所述蓄热腔相通。
23.在寒冷环境下,通过点火电极对助燃气与燃料混合物进行点火,因助燃气温度较低,需要点火电极重复点火。这是不利于的,因为燃烧室内会累积大量的燃料,在点火成功后,会产生短暂的爆燃现象,爆燃的火焰会反燃涌入燃料管中,存在安全隐患。
24.在通入助燃气之前,先将外部的烟气管接入中心管,通过外部烟气管内的烟气对中心管进行蓄热,以使蓄热后的中心管对助燃腔中的助燃气进行加热。
25.具体来说,外部烟气管的输入管接入密封盖的烟气进口,外部烟气管的输出管接入密封盖的烟气出口,外部烟气管中烟气从烟气进口进入,从下方的蓄热腔经密封塞的导入口进入,经过过渡空间后再从密封塞的导出口进入上方的蓄热腔,最后从烟气出口排出,以此来对中心管加热。有利于对助燃腔中的助燃气加热,助燃气与燃料混合后,易被点火电极点火。降低爆燃现象的产生,进而降低反燃现象。
26.需要说明的是,外部的烟气管内的烟气可是其他生产设备生产钢料所产生的高温废气。
27.进一步地,在本发明实施例中,所述助燃管头端凹槽处滑动套设有第一滑套,并在所述助燃管头端凹槽处螺纹连接第一螺纹套,通过所述第一螺纹套阻止所述第一滑套滑出
所述助燃管,所述内活动套固定连接第一滑套,以实现所述内活动套与所述助燃管的滑动连接。
28.所述燃料管头端凹槽处滑动套设有第二滑套,并在所述燃料管头端凹槽处螺纹连接第二螺纹套,通过所述第二螺纹套阻止所述第二滑套滑出所述燃料管,所述外活动套固定连接第二滑套,以实现所述外活动套与所述燃料管的滑动连接。
29.进一步地,在本发明实施例中,所述燃烧室内还设有火检测电极,通过火检测电极检测所述燃烧室内的燃烧状况。
30.进一步地,在本发明实施例中,所述燃烧室侧端设有警报腔,所述燃料管的头端从所述警报腔的尾端开口伸入所述警报腔中,所述燃烧室与所述警报腔之间通过外活动套隔断。
31.所述警报腔的尾端开口与所述燃料管之间通过密封塞进行密封连接。
32.所述警报腔中设有烟雾警报器。
33.当内活动套与外活动套侧移,关闭导气口与导料口后,警报腔与燃烧室连通,燃烧室产生的烟雾飘入警报腔中,通过烟雾警报器进行警报,提醒工作人员存在异常点火状况。
34.本发明的有益效果是:本发明由内而外同心设置中心管、助燃管与燃料管,中心管头端的密封头设置密封倒角,助燃管头端滑动连接内活动套,燃料管头端滑动连接外活动套,内活动套具有内锥段,外活动套具有外锥段,内锥段与外锥段具有与密封倒角相同的锥度。在固熔炉内压力大于燃烧室压力时,内活动套与外活动套进行滑动侧移,以关闭助燃气与燃料的输出,熄灭燃烧室的火焰,而在固熔炉内压力小于燃烧室压力时,内活动套与外活动套进行滑动复位,打开助燃气与燃料的输出,使燃烧室重新点火。通过这种固熔炉的点火与熄火操作,既能不影响点火,能够降在固熔炉内压力大于燃烧室压力时进行熄火,降低反燃现象发生。
35.另外,燃料管在助燃管之外,燃料管输出的燃料更为靠近点火电极,更易被电极点燃,点火电极难点燃燃料的可能性降低,继而导致燃烧室内的堆积的燃料量降低,最终降低燃料爆燃,造成反燃的可能。
36.为达到上述目的之二,本发明采用以下技术方案:一种防反燃方法,所述防反燃方法应用于上述发明目的之一中所述的固熔炉爆燃紧急断流装置,所述防反燃方法包括以下步骤:将助燃气通入助燃管的助燃腔中,助燃气经导气口从助燃喷口喷出。
37.将燃料通入燃料管的燃料腔中,燃料经导料口从喷料口喷出,与此同时,从助燃喷口喷出助燃气与助燃喷口处的燃料进行混合,于燃烧室内被点火电极点燃,形成火焰。
38.当固熔炉内压力大于燃烧室压力时,燃烧室的火焰对助燃管头端的内活动套和对燃料管头端的外活动套造成冲击,推动内活动套与外活动套侧移,使内锥段贴合密封头的密封倒角,以及使外锥段贴合内锥段,封闭导气口与导料口,断开助燃气与燃料的输出,熄灭燃烧室的火焰,降低燃烧室的火焰反燃入助燃管与燃料管的可能。
39.而当固熔炉内压力小于燃烧室压力时,助燃管与燃料管的压力推动内活动套与外活动套复位,重新打开导气口与导料口,使助燃气与燃料重新混合进入燃烧室,在点火电极的点燃下形成火焰,以便对固熔炉内的坯料进行加热。
40.进一步地,在本发明实施例中,在上述步骤中,在通入助燃气之前,先将外部的烟
气管接入中心管,通过外部烟气管内的烟气对中心管进行蓄热,以使蓄热后的中心管对助燃腔中的助燃气进行加热。
41.为达到上述目的之三,本发明采用以下技术方案:一种固熔炉,所述固熔炉具有上述发明目的之一中所述的固熔炉爆燃紧急断流装置。
附图说明
42.图1为本发明实施例固熔炉爆燃紧急断流装置的安装示意图。
43.图2为本发明实施例固熔炉爆燃紧急断流装置的结构示意图。
44.图3为本发明实施例固熔炉爆燃紧急断流装置的助燃气与燃料流动效果示意图。
45.图4为本发明实施例中心管的结构示意图。
46.10、中心管,11、蓄热腔,12、密封头,13、密封倒角;20、助燃管,21、助燃腔,22、进气管,23、第一密封法兰;30、燃料管,31、燃料腔,32、进料管,33、第二密封法兰;40、内活动套,41、内锥段,42、导气口,43、助燃喷口,44、第一螺纹套,45、第一滑套;50、外活动套,51、外锥段,52、导料口,53、喷料口,54、第二螺纹套,55、第二滑套;60、中心板,61、密封盖,62、烟气进口,63、烟气出口,64、导流塞,65、导入口,66、导出口;70、燃烧室,71、点火电极,72、火检测电极,73、密封塞,74、警报腔,75、烟雾警报器。
具体实施方式
47.为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述,及优点更加清楚明白,以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅仅用以解释本发明实施例,并不用于限定本发明实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
48.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.出于简明和说明的目的,实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中,
很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员,这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中,没有详细地描述公知防反燃方法和结构,以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外,所有实施例可以互相结合使用。
51.实施例1
52.需先说明的是,说明书附图作为说明书的内容,说明书附图中能够毫无疑义得到的结构形状,连接关系,配合关系,位置关系都应作为说明书的内容进行理解。
53.一种固熔炉爆燃紧急断流装置,如图1、图2所示,包括中心管10、助燃管20、燃料管30、内活动套40、外活动套50和燃烧室70,所述助燃管20中具有助燃腔21,所述燃料管30中具有燃料腔31,所述中心管10从所述助燃管20的尾端穿设于所述助燃腔21中,所述助燃管20从所述燃料管30的尾端穿设于所述燃料腔31中。
54.所述中心管10外壁与所述助燃腔21内壁,及所述助燃管20外壁与所述燃料腔31内壁之间均留有空隙。
55.所述内活动套40滑动套设于所述助燃管20的头端上,所述外活动套50滑动套设于所述燃料管30的头端上。
56.所述中心管10头端固定有密封头12,所述密封头12开设有密封倒角13,所述内活动套40具有内锥段41与助燃喷口43,所述内锥段41与所述密封倒角13的锥度相同,所述内锥段41与所述密封倒角13之间形成导气口42,所述导气口42连通所述助燃腔21与所述助燃喷口43。
57.所述外活动套50具有外锥段51与喷料口53,所述外锥段51与所述内锥段41的锥度相同,所述外锥段51与所述内锥段41之间形成导料口52,所述导料口52连通所述燃料腔31与所述喷料口53,所述喷料口53与所述助燃喷口43相通。
58.所述外活动套50嵌入所述燃烧室70中,所述燃烧室70的内壁上设有点火电极71。
59.实施方法:如图2、图3所示,将助燃气通入助燃管20的助燃腔21中,助燃气经导气口42从助燃喷口43喷出。
60.将燃料通入燃料管30的燃料腔31中,燃料经导料口52从喷料口53喷出,与此同时,从助燃喷口43喷出助燃气与助燃喷口43处的燃料进行混合,于燃烧室70内被点火电极71点燃,形成火焰。
61.当固熔炉内压力大于燃烧室70压力时,燃烧室70的火焰对助燃管20头端的内活动套40和对燃料管30头端的外活动套50造成冲击,推动内活动套40与外活动套50侧移,使内锥段41贴合密封头12的密封倒角13,以及使外锥段51贴合内锥段41,封闭导气口42与导料口52,断开助燃气与燃料的输出,熄灭燃烧室70的火焰,降低燃烧室70的火焰反燃入助燃管20与燃料管30的可能。
62.而当固熔炉内压力小于燃烧室70压力时,助燃管20与燃料管30的压力推动内活动套40与外活动套50复位,重新打开导气口42与导料口52,使助燃气与燃料重新混合进入燃烧室70,在点火电极71的点燃下形成火焰,以便对固熔炉内的坯料进行加热。
63.本发明优点在于,本发明由内而外同心设置中心管10、助燃管20与燃料管30,中心管10头端的密封头12设置密封倒角13,助燃管20头端滑动连接内活动套40,燃料管30头端
滑动连接外活动套50,内活动套40具有内锥段41,外活动套50具有外锥段51,内锥段41与外锥段51具有与密封倒角13相同的锥度。在固熔炉内压力大于燃烧室70压力时,内活动套40与外活动套50进行滑动侧移,以关闭助燃气与燃料的输出,熄灭燃烧室70的火焰,而在固熔炉内压力小于燃烧室70压力时,内活动套40与外活动套50进行滑动复位,打开助燃气与燃料的输出,使燃烧室70重新点火。通过这种固熔炉的点火与熄火操作,既能不影响点火,能够降在固熔炉内压力大于燃烧室70压力时进行熄火,降低反燃现象发生。
64.另外,燃料管30在助燃管20之外,燃料管30输出的燃料更为靠近点火电极71,更易被电极点燃,点火电极71难点燃燃料的可能性降低,继而导致燃烧室70内的堆积的燃料量降低,最终降低燃料爆燃,造成反燃的可能。
65.具体地,如图2所示,所述助燃管20上设有进气管22,所述进气管22连通所述助燃腔21,所述燃料管30上设有进料管32,所述进料管32连通所述燃料腔31。
66.更具体地,如图2所示,所述助燃管20尾端设有第一密封法兰23,所述第一密封法兰23套设于中心管10外壁上,以密封所述助燃管20的尾端。
67.所述燃料管30尾端设有第二密封法兰33,所述第二密封法兰33套设于所述助燃管20外壁上,以密封所述燃料管30的尾端。
68.具体地,如图2、图4所示,所述中心管10中穿设有中心板60,所述中心板60将所述中心管10的蓄热腔11分割成上下两空间,所述中心管10的尾部通过密封盖61进行密封,所述密封盖61与中心板60相连,所述密封盖61具有烟气进口62与烟气出口63,所述烟气进口62与下方的所述蓄热腔11相通,所述烟气出口63与上方的所述蓄热腔11相通。
69.所述中心板60尾端连接导流塞64,所述导流塞64与所述密封头12之间留有过渡空间,所述导流塞64具有导入口65与导出口66,所述导入口65与所述导出口66连通所述过渡空间,所述导入口65与下方的所述蓄热腔11相通,所述导出口66与上方的所述蓄热腔11相通。
70.在寒冷环境下,通过点火电极71对助燃气与燃料混合物进行点火,因助燃气温度较低,需要点火电极71重复点火。这是不利于的,因为燃烧室70内会累积大量的燃料,在点火成功后,会产生短暂的爆燃现象,爆燃的火焰会反燃涌入燃料管30中,存在安全隐患。
71.在通入助燃气之前,先将外部的烟气管接入中心管10,通过外部烟气管内的烟气对中心管10进行蓄热,以使蓄热后的中心管10对助燃腔21中的助燃气进行加热。
72.具体来说,如图3、图4所示,外部烟气管的输入管接入密封盖61的烟气进口62,外部烟气管的输出管接入密封盖61的烟气出口63,外部烟气管中烟气从烟气进口62进入,从下方的蓄热腔11经密封塞73的导入口65进入,经过过渡空间后再从密封塞73的导出口66进入上方的蓄热腔11,最后从烟气出口63排出,以此来对中心管10加热。有利于对助燃腔21中的助燃气加热,助燃气与燃料混合后,易被点火电极71点火。降低爆燃现象的产生,进而降低反燃现象。
73.需要说明的是,外部的烟气管内的烟气可是其他生产设备生产钢料所产生的高温废气。
74.具体地,如图2所示,所述助燃管20头端凹槽处滑动套设有第一滑套45,并在所述助燃管20头端凹槽处螺纹连接第一螺纹套44,通过所述第一螺纹套44阻止所述第一滑套45滑出所述助燃管20,所述内活动套40固定连接第一滑套45,以实现所述内活动套40与所述
助燃管20的滑动连接。
75.所述燃料管30头端凹槽处滑动套设有第二滑套55,并在所述燃料管30头端凹槽处螺纹连接第二螺纹套54,通过所述第二螺纹套54阻止所述第二滑套55滑出所述燃料管30,所述外活动套50固定连接第二滑套55,以实现所述外活动套50与所述燃料管30的滑动连接。
76.具体地,如图1所示,所述燃烧室70内还设有火检测电极72,通过火检测电极72检测所述燃烧室70内的燃烧状况。
77.具体地,所述燃烧室70侧端设有警报腔74,所述燃料管30的头端从所述警报腔74的尾端开口伸入所述警报腔74中,所述燃烧室70与所述警报腔74之间通过外活动套50隔断。
78.所述警报腔74的尾端开口与所述燃料管30之间通过密封塞73进行密封连接。
79.所述警报腔74中设有烟雾警报器75。
80.当内活动套40与外活动套50侧移,关闭导气口42与导料口52后,警报腔74与燃烧室70连通,燃烧室70产生的烟雾飘入警报腔74中,通过烟雾警报器75进行警报,提醒工作人员存在异常点火状况。
81.实施例2
82.一种防反燃方法,所述防反燃方法应用于上述实施例1中所述的固熔炉爆燃紧急断流装置,所述防反燃方法包括以下步骤:将助燃气通入助燃管20的助燃腔21中,助燃气经导气口42从助燃喷口43喷出。
83.将燃料通入燃料管30的燃料腔31中,燃料经导料口52从喷料口53喷出,与此同时,从助燃喷口43喷出助燃气与助燃喷口43处的燃料进行混合,于燃烧室70内被点火电极71点燃,形成火焰。
84.当固熔炉内压力大于燃烧室70压力时,燃烧室70的火焰对助燃管20头端的内活动套40和对燃料管30头端的外活动套50造成冲击,推动内活动套40与外活动套50侧移,使内锥段41贴合密封头12的密封倒角13,以及使外锥段51贴合内锥段41,封闭导气口42与导料口52,断开助燃气与燃料的输出,熄灭燃烧室70的火焰,降低燃烧室70的火焰反燃入助燃管20与燃料管30的可能。
85.而当固熔炉内压力小于燃烧室70压力时,助燃管20与燃料管30的压力推动内活动套40与外活动套50复位,重新打开导气口42与导料口52,使助燃气与燃料重新混合进入燃烧室70,在点火电极71的点燃下形成火焰,以便对固熔炉内的坯料进行加热。
86.具体地,在上述步骤中,在通入助燃气之前,先将外部的烟气管接入中心管10,通过外部烟气管内的烟气对中心管10进行蓄热,以使蓄热后的中心管10对助燃腔21中的助燃气进行加热。
87.实施例3
88.一种固熔炉,所述固熔炉具有上述实施例1中所述的固熔炉爆燃紧急断流装置。
89.尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述,以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明,但是本发明不仅限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员而言,只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。