Application of roof radiant burners in large pusher-type furnaces

Aplicación de quemadores radiantes de techo en grandes hornos de empuje

El artículo trata de la aplicación de quemadores de llama plana de techo en los hornos de recalentamiento de placas de acero de tipo empuje, tras la reconstrucción del horno y la sustitución de los quemadores de antorcha convencionales, con el objetivo de aumentar la eficacia de la transferencia de calor por radiación del techo refractario a la carga. Basándose en observaciones y en mediciones de los parámetros de construcción y de proceso en condiciones de funcionamiento, se analizan las ventajas y desventajas de la transferencia de calor radiante de orientación indirecta en relación con la transferencia de calor en hornos de combustión clásica.

INTRODUCCIÓN

La transferencia de calor radiante de orientación indirecta se produce cuando el calor de la combustión del combustible se transfiere a la carga no sólo directamente desde la llama, sino a través de un intermediario generalmente presente en el revestimiento del techo refractario del horno. La llama, que suele ser no luminosa, se caracteriza por una temperatura elevada y una emisividad relativamente baja correspondiente a la radiación selectiva de dióxido de carbono y vapor de agua. La carga metálica calentada tiene un espectro de absorción continuo, por lo que el flujo de calor al que está expuesta posiblemente debería tener un espectro de emisión continuo [1].

Por consiguiente, es racional intensificar la transferencia de calor a la carga dirigiendo los gases de combustión no luminosos a lo largo de la superficie del tejado, de modo que la temperatura máxima esté lo más cerca posible de la superficie. Como resultado, aumenta la temperatura del techo refractario y la radiación selectiva de los gases se transforma en radiación continua del techo. Esta superficie intensamente radiante se consigue mediante los quemadores de llama plana (FFB) montados en el techo. Los quemadores están diseñados para extender la llama sobre la superficie del tejado y garantizar así una intensa transferencia de calor de la llama al tejado. El flujo de gas a la salida del túnel del quemador no tiene velocidad axial 2. Debido a la falta de impacto de la llama sobre la carga, los hornos calentados con FFB se conocen como hornos de calentamiento indirecto.

El documento se basa en la experiencia práctica con la aplicación de la tecnología de calentamiento del techo de FFB y tiene como objetivo evaluar sus ventajas y desventajas en comparación con los hornos de combustión clásica.

CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS DE LOS QUEMADORES DE LLAMA PLANA

La utilización de quemadores de llama plana de gas se considera adecuada y ventajosa en los siguientes casos:

- si la carga en el horno de recalentamiento tiene una gran superficie plana, posiblemente paralela al techo del horno,

- si la temperatura de calentamiento de la carga es superior a 900 °C.