本實用新型屬于高爐燃燒技術領域，尤其涉及一種氧氣控制裝置。

背景技術：

熱風溫度是高爐一項重要技術經濟指標，提高熱風溫度水平是降低焦碳用量的主要手段。國內鋼企較先進的熱風爐所提供的風溫一般在1150～1200℃之間，最先進的熱風溫度水平也只有1250℃。為此，國內大部分鋼廠使用熱風爐富氧燃燒技術來提高熱風溫度。

熱風爐燒爐過程為：助燃空氣與高爐煤氣(主要成分)或攙加少量的轉爐煤氣按一定比例混合并在熱風爐的陶瓷燃燒器內燃燒，燃燒后所產生的廢氣自下而上的流動，通過輻射和傳導加熱熱風爐拱頂和蓄熱室里的格子磚，直至拱頂溫度達到一定的溫度才停止燒爐，此時格子磚蓄積了足夠的熱量。

但是，助燃空氣中會加入一定比例的氧氣，隨著氧氣量的增加，空氣量必然減少，混合后的空氣中不參加燃燒的惰性氣體減少，那么參與煤氣混合燃燒后的廢氣量減少，廢氣量減低則對熱風爐的熱傳導勢必降低。并且，由于隨著氧氣加入比例的升高，成本隨之上升。

另外，在運用富氧燃燒熱風爐會存在火焰回火、熄滅和爆燃現象；隨著氧氣比例的增加，還會存在氧爆的風險。

基于此，目前亟需一種氧氣控制裝置，以解決現有技術中的上述問題。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，本實用新型實施例提供了一種氧氣控制裝置，以能根據熱風爐爐頂溫度自動調節(jié)助燃空氣中氧氣的含量，降低空燃比，保證安全生產。

本實用新型提供一種氧氣控制裝置，所述裝置包括：

溫度采集器，所述溫度采集器設置在熱風爐爐頂，通過信號線與氧氣調節(jié)器的一端相連；

氧氣調節(jié)器，所述氧氣調節(jié)器設置在控制室內，所述氧氣調節(jié)器的另一端與氧氣調節(jié)閥的一端相連；

氧氣調節(jié)閥，所述氧氣調節(jié)閥設置在助燃風機上，所述氧氣調節(jié)閥的另一端與用于控制所述氧氣調節(jié)閥閥門開度的定位器相連。

上述方案中，所述裝置還包括：

圖像采集器，所述圖像采集器設置在所述熱風爐的窺視孔中；

點火孔，所述點火孔的一端與第一套管的一端相連；

第一套管，所述第一套管外部套接有第二套管，所述第一套管中安裝有電纜；

監(jiān)視器，所述監(jiān)視器通過接線盒與所述控制電纜相連。

上述方案中，所述裝置還包括：氮氣出氣孔，所述氮氣出氣孔成圓周分布在所述點火孔外部。

上述方案中，所述裝置還包括：

氮氣入口，所述氮氣入口設置在所述第二套管的一端，且位于所述第二套管的一側；

氮氣出口，所述氮氣入口設置在所述第二套管的一端，且位于所述第二套管的另一側；

隔板，所述隔板設置在所述第二套管的另一端。

上述方案中，所述裝置還包括：第三套管，所述第三套管套接在所述第二套管的外部。

上述方案中，所述裝置還包括：

水冷入口，所述水冷入口設置在所述第三套管的一端，且位于所述第三套管的一側；

水冷出口，所述水冷出口設置在所述第三套管的一端，且位于所述第三套管的另一側。

上述方案中，所述溫度采集器具體包括：熱電偶。

上述方案中，所述圖像采集器具體包括：攝像頭。

上述方案中，所述裝置還包括：煤氣快速切斷閥，所述煤氣快速切斷閥與所述熱風爐的燃燒器的第一端口相連。

上述方案中，所述裝置還包括：氧氣快速切斷閥，所述氧氣快速切斷閥與所述熱風爐的燃燒器的第二端口相連。

本實用新型提供了一種氧氣控制裝置，所述裝置包括：溫度采集器，所述溫度采集器設置在熱風爐爐頂，通過信號線與氧氣調節(jié)器的一端相連；氧氣調節(jié)器，所述氧氣調節(jié)器設置在控制室內，所述氧氣調節(jié)器的另一端與氧氣調節(jié)閥的一端相連；氧氣調節(jié)閥，所述氧氣調節(jié)閥設置在助燃風機上，所述氧氣調節(jié)閥的另一端與用于控制所述氧氣調節(jié)閥閥門開度的定位器相連；如此，所述氧氣調節(jié)器可根據溫度采集器采集的爐頂溫度參數進行運算，將運算結果發(fā)送至定位器，所述定位器則根據所述定位及人工調整所述氧氣調節(jié)閥的閥桿，以能調整氧氣含量，降低空燃比，保證安全生產。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的氧氣控制裝置的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的圖像采集器安裝在點火孔中時的結構示意圖。

附圖標記說明：

1-溫度采集器；2-氧氣調節(jié)器；3-氧氣調節(jié)閥；4-助燃風機；5-定位器；6-空氣助燃閥；7-空氣調節(jié)閥；8-眼鏡閥；9-第一放散閥；10-逆止閥；11-氧氣快速切斷閥；12第一截止閥；13-第二放散閥；14自動調量閥；15-自動調壓閥；16-氮氣吹掃閥；17-第二截止閥；18-煤氣燃燒閥；19-煤氣切斷閥；20-煤氣調節(jié)閥；21-煤氣快速切斷閥；22-氮氣吹掃閥；23-圖像采集器；24-點火孔；25-第一套管；26-第二套管；27-監(jiān)視器；28-接線盒；29-氮氣出氣孔；30-氮氣入口；31-氮氣出口；32-隔板；33-水冷入口；34-及水冷出口；35-第三套管。

具體實施方式

為了可以根據熱風爐爐頂溫度自動調節(jié)助燃空氣中氧氣的含量，降低空燃比，保證安全生產，本實用新型提供了一種氧氣控制裝置，所述裝置包括：溫度采集器，所述溫度采集器設置在熱風爐爐頂，通過信號線與氧氣調節(jié)器的一端相連；氧氣調節(jié)器，所述氧氣調節(jié)器設置在控制室內，所述氧氣調節(jié)器的另一端與氧氣調節(jié)閥的一端相連；氧氣調節(jié)閥，所述氧氣調節(jié)閥設置在助燃風機上，所述氧氣調節(jié)閥的另一端與用于控制所述氧氣調節(jié)閥閥門開度的定位器相連。

下面通過附圖及具體實施例對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明。

本實施例提供一種氧氣控制裝置，應用在富氧熱風爐上，如圖1所示，所述裝置包括：溫度采集器1、氧氣調節(jié)器2、氧氣調節(jié)閥3、助燃風機4及定位器5；其中，

所述溫度采集器1設置在熱風爐爐頂，通過信號線與氧氣調節(jié)器2的一端相連；所述氧氣調節(jié)器2設置在控制室內，所述氧氣調節(jié)器2的另一端與氧氣調節(jié)閥3的一端相連；所述氧氣調節(jié)閥3設置在助燃風機4上，所述氧氣調節(jié)閥3的另一端與用于控制所述氧氣調節(jié)閥3閥門開度的定位器5相連。其中，所述溫度采集器1具體可以為熱電偶；所述定位器5設置在所述氧氣調節(jié)閥3上。

具體地，所述裝置還包括：空氣助燃閥6、空氣調節(jié)閥7、眼鏡閥8、第一放散閥9；其中，由于本實施例中的熱風爐是內燃熱風爐，因此所述空氣助燃閥6的一端與熱風爐燃燒器的第一端口相連，所述空氣助燃閥6的另一端與空氣調節(jié)閥7的一端相連；所述空氣調節(jié)閥7的另一端與所述眼鏡閥8的一端相連，所述眼鏡閥8的另一端與所述助燃風機4的一端相連，所述助燃風機4的另一端與第一放散閥9連接；當工作人員需要對熱風爐進行檢修時，需要關閉所述第一放散閥9。

這里，所述裝置還包括：逆止閥10、氧氣快速切斷閥11、第一截止閥12、第二放散閥13、自動調量閥14、自動調壓閥15、氮氣吹掃閥16、第二截止閥17；其中，所述逆止閥10的一端連接在所述空氣調節(jié)閥7與所述眼鏡閥8之間。所述逆止閥10的另一端與氧氣快速切斷閥11的一端相連，所述氧氣快速切斷閥11的另一端與第一截止閥12的一端相連，所述第一截止閥12的另一端與自動調量閥14的一端相連，所述第二放散閥13的一端連接在所述第一截止閥12與所述自動調量閥14之間。所述自動調量閥14的另一端與所述自動調壓閥15的一端相連，所述自動調壓閥15的另一端與第二截止閥17的一端相連；所述氮氣吹掃閥16連接在所述自動調壓閥15的另一端與第二截止閥17之間。

所述裝置還包括：煤氣燃燒閥18、煤氣切斷閥19、煤氣調節(jié)閥20、煤氣快速切斷閥21及氮氣吹掃閥22；其中，所述煤氣燃燒閥18的一端與所述燃燒器的第二端口相連，所述氮氣吹掃閥22連接在所述第二端口所述煤氣燃燒閥18之間，所述煤氣燃燒閥18的另一端與所述煤氣切斷閥19的一端相連，所述煤氣切斷閥19的另一端與所述煤氣調節(jié)閥20的一端相連，所述煤氣調節(jié)閥20的另一端與煤氣快速切斷閥21的一端相連。

進一步地，為了可以實時觀察到熱風爐內火苗的情況，所述裝置還包括：圖像采集器23、點火孔24、第一套管25、第二套管26、監(jiān)視器27；其中，所述圖像采集器23設置在所述熱風爐的點火孔24中；用于采集熱風爐中火苗的圖像，所述圖像采集器23具體可以為攝像頭。

參見圖2，所述點火孔24的一端與第一套管25的一端相連；所述第一套管25外部套接有第二套管26，所述第一套管25中安裝有電纜，用于將圖像采集器23采集到的圖像通過電纜發(fā)送至監(jiān)視器27中，所述電纜可以為銅芯電纜線。這里，所述氧氣快速切斷閥11與所述煤氣快速切斷閥21分別通過控制電纜與監(jiān)視器27相連。

所述監(jiān)視器27通過接線盒28與所述控制電纜相連，用于播放熱風爐內的火苗燃燒圖像。其中，所述監(jiān)視器27具體可以包括計算機。

這里，為了避免所述圖像采集器23沾灰，所述裝置還包括：氮氣出氣孔29、氮氣入口30、氮氣出口31及隔板32；其中，所述氮氣出氣孔29成圓周分布在所述點火孔24外部；所述氮氣入口30設置在所述第二套管26的一端，且位于所述第二套管26的一側；所述氮氣入口30設置在所述第二套管26的一端，且位于所述第二套管26的另一側；所述隔板32設置在所述第二套管26的另一端。

為了避免圖像采集器23因高溫受到損壞，所述裝置還包括：水冷入口33及水冷出口34，其中，所述水冷入口33設置在所述第三套管35的一端，且位于所述第三套管35的一側；所述水冷出口34設置在所述第三套管35的一端，且位于所述第三套管35的另一側，所述第三套管35套接在所述第二套管26的外部，所述第三套管35具體為不銹鋼管，尺寸為

實際應用中，工作人員可以通過監(jiān)視器27實時觀察熱風爐內火苗燃燒圖像，以通過火苗燃燒判斷煤氣燃燒情況，具體地，比如火焰中心呈現黃色，四周微藍透明，可見燃燒室對面磚墻，說明空、煤氣配比合適，能保證拱頂穩(wěn)定在升溫期迅速上升，保溫期穩(wěn)定；能保證廢氣溫度均勻、穩(wěn)定上升。

比如火焰呈現天藍色，明亮耀眼，燃燒室也清晰可見，卻發(fā)暗，說明助燃空氣量過多，拱頂溫度上升緩慢達不到規(guī)定值，廢氣溫度上升快，且說明廢氣成分中含氧氣多。

比如火焰呈現暗紅，渾濁不清，看不清燃燒室爐墻，說明煤氣量過多，拱頂溫度上升緩慢達不到規(guī)定值，且廢氣溫度上升快，且廢氣成分中含一氧化碳多。

在圖像采集器23采集圖像的同時，所述溫度采集器1將采集到的爐頂溫度與廢氣溫度發(fā)送至氧氣調節(jié)器2，所述氧氣調節(jié)器2可根據溫度采集器采集的爐頂溫度參數進行運算，獲取運算結果，并根據運算結果發(fā)送至定位器5，定位器5根據運算結果調整氧氣調節(jié)閥3的閥桿位置(定位器5增加或排放閥門執(zhí)行機構上的氣體壓力，通過薄膜室將內部膜片壓緊或放松，而膜片與薄膜室內部的彈簧相連，彈簧又與閥桿相連)，以能調整氧氣含量，調整空燃比，保證安全生產。

當然，本實施例提供的熱風爐也可以為外燃式熱風爐，熱風爐不但可以應用在高爐上，為高爐提供高風溫，還可以應用在其他冶金爐上，為冶金爐提供高風溫。

本實用新型提供的氧氣控制裝置，氧氣調節(jié)器可根據溫度采集器采集的爐頂溫度參數進行運算，將運算結果發(fā)送至定位器，所述定位器則根據所述定位及人工調整所述氧氣調節(jié)閥的閥桿，以能調整氧氣含量，降低空燃比，保證安全生產；并且當有異常情況時，操作人員可以直接通過計算機直接通過發(fā)送控制指令控制氧氣快速切斷閥11及煤氣快速切斷閥21，停止氧氣和煤氣的供給，保證安全。

以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。