[发明专利]在带材处理炉中减少氮氧化物的方法

说明书

本发明涉及一种用于处理金属带材(5)的方法，所述金属带材(5)首先在直接燃烧炉(1)中对进行热处理，并且随后在辐射管炉(10)中进一步进行热处理。根据本发明，来自辐射管的废气(16)的至少一部分被馈送到直接燃烧炉(1)。

技术领域

本发明涉及一种在直接燃烧炉中并且随后在辐射管炉中对带材进行热处理的方法。

背景技术

通常在镀锌之前或者也在酸洗线之后的退火炉中，以这种方式对金属带材进行热处理。

在直接燃烧炉(DFF)中，燃烧器直接位于炉的内部。

该炉能够对钢制带材表面进行针对性的氧化。通过调节燃烧器气体的lambda值，氛围条件可以从氧化性改变为还原性。通过这种方式，能够有针对性地控制钢制带材表面的氧化。

随后，热处理经常在间接加热的辐射管炉(RFT)中进行，其中借助加热辐射管以热辐射的方式来加热金属带材。以已知的方式通过燃烧器从内部对各个辐射管进行加热。一些(小于30％的)来自辐射管燃烧器的废气被返回(再循环)到相应的燃烧器，以优化燃烧。这种废气的再循环是一种非常有效的降低火焰峰值温度的方法并且因此使得形成更少的氮氧化物。然而，更大部分的废气被馈送到热交换器并且最终通过烟囱排放到大气中。

通常使用气体(天然气或者焦炉煤气)来运行直接燃烧炉的燃烧器。来自燃烧器的废气被馈送至安装有燃烧器的后置燃烧室并且在该处进行后置燃烧。

包含在废气中的氮氧化物(NO_x)在在直接燃烧区中的燃烧器中的燃烧期间形成并且还在后燃烧期间形成。术语氮氧化物(NO_x)是指在燃烧过程期间形成的总氮氧化物。这些化合物中最重要的通常是NO和NO₂。在燃料转化期间或者由于高的处理温度，NO_x可以直接由燃气形成。NO_x化合物的形成因此极大地受益于高的燃烧温度。得益于新研发的气体燃烧器，氮氧化物的排放已被显著降低。

为了减少在后置燃烧期间的氮氧化物的形成，目前采取了各种不同的措施。一种措施是通过延长炉的非燃烧区来降低后置燃烧室的燃烧温度。在进入后置燃烧室之前，热的废气经过此区域。由于该区域延长的长度，废气在进行后置燃烧之前被更多地冷却并且后置燃烧室中的温度降低。降低后置燃烧温度的另一种方法是提供未预加热的助燃空气。尽管存在这些方法，仍在后置燃烧期间形成氮氧化物。

有关氮氧化物排放的规定正变得越来越严格，因此进一步的降低将非常受欢迎。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种在带材处理厂中进一步减少氮氧化物的低成本的方法。

通过根据权利要求1的方法来实现该目的。

根据本发明，废气的至少一部分从辐射管被馈送至直接燃烧炉。

来自辐射管的废气包含二氧化碳(CO₂)和水蒸气(H₂O)。这些重的分子具有大的热吸收能力。因此，这些分子能够吸收部分的燃烧热，这具有降低燃烧期间的峰值温度的效果并且因此减少了NO_x的形成。

来自辐射管的废气优选地在被馈送到直接燃烧炉之前被冷却。通过热交换器或者通过与空气混合来冷却这些气体。

优选地，如果来自辐射管的部分废气被馈送至后置燃烧室，优选地馈送至用于(多个)后置燃烧器的助燃空气。因此燃烧过程变慢，并且燃烧温度减低。

然而，废气也可以被混合到后置燃烧器的火焰中或者被混合到气态的后置燃烧器燃料中。

将部分的来自辐射管的废气在直接燃烧区中与用于燃烧器的助燃空气混合也是可行的，因为这些气体也会分摊燃烧温度。