[实用新型]气体混合物的定量装置和包括该定量装置的窑炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于至少两种气体，例如，助燃气体和可燃气体混合物的定量装置，还涉及一种包括该定量装置的窑炉。 

背景技术

窑炉中气氛成分的调节，特别地是为了在窑炉几个连通的区域中维持不同的成分，或者使该成分在一个周期的过程中改变，是下列几个技术领域中的一个共同问题，诸如，例如： 

*金属线的生产， 

*中空玻璃的生产，和 

*诸如铜等有色金属或活性金属工业，以及在多区熔炉中气氛的相互作用可能影响材料处理的其他领域中。 

在金属线的生产中，例如，在国际专利申请书WO 03/104501中公开的在不同的拉丝步骤之间往往要进行的热处理步骤。该热处理，称为“钢丝韧化处理”分两个步骤实现，以便获得片状珠光体层结构，以允许或最后的拉丝，或固定最终断裂负载。 

在第一行程，金属丝升温至950至1000℃，以便使碳均匀化并获得奥氏体类型的结构。该步骤称为奥氏体化。 

在第二行程，令金属丝急剧地冷却到530至600℃的温度，以便最后维持这个温度约6至12秒，以保证碳以片状的形式沉淀。 

该分两个步骤的方法在金属线层上进行，首先令其穿行(defilant)通过高温窑炉，称为奥氏体化窑，接着穿过流化床或熔化的铅池。一个替代方案是保证它的在空气中或在水介质中冷却。 

在奥氏体化步骤中，金属丝被升至高温，在这里脱碳，就是说表面氧化的危险严重，何况为了保证碳的完全溶解金属丝必须维持在850至950℃以上。 

事实上，金属丝严重的氧化会产生薄皮，除锈之后使表面上不出现 希望的低碳钢或珠光体结构。 

为了避免这种氧化，每条金属丝都应该插入外部加热管中，其特征在于，其中注入保护气体，或者该金属丝应该与固定成分的气氛直接接触，以此避免其表面氧化。 

这后一种解决方案应用于燃烧产物与金属线直接接触的窑炉中。这些窑炉称为“裸焰炉”。若人们不能阻止表面上非常薄的氧化物薄皮形成，则由于金属丝与燃烧剩余水份接触，这通常没有负面的后果。正好相反，几微米厚的薄皮有利于保证令人满意的表面状态。但应尽量避免对处理产物通常是致命的深度脱碳。 

这些窑炉，一般包括3至5个连续的区域，另外，随着金属线温度升高，气氛越来越还原。这些区域中的气氛通过出喷嘴的烟气成分加以固定，因而成分应该按照喷嘴在窑炉中的位置而改变，而且成分本身取决于提供给喷嘴的混合物的空气-燃料比例。 

在诸如瓶子或饮料玻璃等中空玻璃的生产中，在主熔化窑炉以外，人们发现采取通道形式的窑炉，其特征在于，其中玻璃缓慢冷却，以便获得与浇铸玻璃的铸型兼容的粘度。这种类型的窑炉称为“喂料器”或“前炉床”。 

在所有这些窑炉中，玻璃的成分，以及必要时其离子的氧化度，应该维持在非常狭窄的范围内，最后浇铸件冷却之后，或玻璃的成分，或颜色应该固定。 

在这种背景下，这些窑炉相对较长，还设置几个调节气氛成分的区域，其特征在于，其中各区应该重新维持气氛恒定，而不论生产水平的高低。 

在金属线的韧化处理中，在处理后的金属线出窑炉处，希望有完善的密封性，以避免最后的区域出现还原气氛。事实上，在高温下与一氧化碳还原剂接触的氧的所有存在都会产生火焰，都存在氧的自由基不使金属线表面脱碳的危险。因此，在窑炉中出现燃烧烟气沿着与金属线运动相反的方向移动。 

但是，因为该喷嘴要根据要求的加热功率进行调整，而且每个区域都接收来自下一个区域的烟气，所以通常需要维持一个稳定的负载，以避免窑炉不同区域中气氛的调整受到干扰。 

事实上，这些干扰是个重大的问题，因为一个区域中出现的一氧化碳含量变化，会使到达前一个区域的一氧化碳容积可能不同。因而这可能引起每个区域中温度的不稳定性，而且由于要管理的除鳞条件不稳定造成金属丝表面状态的不稳定，和在此期间，例如，金属丝通过铅淬火槽之后，污染金属丝表面的可能性。 

由于同一现象，在中空玻璃的生产中，一个区域功率的改变可能造成这个区域的气氛对另一个区域气氛的干扰。 

不论在金属线奥氏体化窑中，还是在中空玻璃生产用的这些“喂料机”中，正如以前在法国专利FR 1.180.156中公开那样，本领域技术人员都知道用带比例泵的混合器手动调整向每个喷嘴或每组喷嘴供给的空气-可燃气体的比例。每个区域的所有喷嘴可以由一台混合器给料或用几台混合器以同一空气-可燃气体比例给料。