專利名稱:多火孔環(huán)形燃燒器及頂燃式熱風爐的制作方法
CA型燃燒器屬于工業(yè)熱工及熱能利用領(lǐng)域，更確切地說屬于燃燒技術(shù)，主要用于頂燃式熱風爐，也可用于其它加熱爐。
使用CA型燃燒器的頂燃式熱風爐屬于工業(yè)熱工及煉鐵領(lǐng)域，主要用于加熱高爐的熱風，也可用于加熱其它氣體。
頂燃式熱風爐是一種新的爐型結(jié)構(gòu)。六十年代以來，受到各國冶金工作者的重視和廣泛研究。但是，到目前為止，國外還未用于工業(yè)生產(chǎn)，原因之一就是大型短焰陶瓷燃燒器尚處在研究階段，如西德專利1526029敘述的頂燃式熱風爐采用的環(huán)形多火孔陶瓷燃燒器，見圖1。煤氣和助燃空氣由爐外的煤氣環(huán)管〔1〕和助燃空氣環(huán)管〔2〕經(jīng)環(huán)管〔1〕、〔2〕上的九根煤氣支管〔3〕和九根助燃空氣支管〔4〕分別進入燃燒器的煤氣環(huán)道〔5〕和助燃空氣環(huán)道〔6〕，然后從煤氣環(huán)道上方的噴口〔7〕和助燃空氣環(huán)道上方的噴口〔8〕噴出，入環(huán)室〔9〕內(nèi)混合在火孔〔10〕內(nèi)燃燒。這種燃燒器結(jié)構(gòu)復雜，有兩個環(huán)道，一個環(huán)室，在工業(yè)生產(chǎn)中施工難度較大，難于保證環(huán)道的氣密性，也就難于保證煤氣燃燒時的空氣配比和火孔速度，從而影響燃燒器的燃燒性能。與此同時，還要在熱風爐爐頂?shù)走叺倪吘壣祥_九個煤氣支管孔和九個助燃空氣支管孔，這就降低了熱風爐的氣密性和高溫區(qū)的爐殼強度。
在工業(yè)生產(chǎn)中的1327米3高爐的頂燃式熱風爐，見圖3。由于燃燒器結(jié)構(gòu)不適合頂燃式熱風爐的要求，出現(xiàn)了以下三個問題1.燃燒器〔27〕橫向安裝于熱風爐的頂部，由于燃燒器與熱風爐的膨脹和收縮方向不一致，將燃燒口附近的磚襯拉裂，出現(xiàn)竄氣，導致燃燒口附近的爐殼發(fā)紅。
2.熱風爐有幾個燃燒器就要在爐頂高溫區(qū)開幾個孔，孔開得愈多、愈大，影響磚襯和爐殼的強度就愈大。
3.從圖5可以看出，燃燒器的噴口斷面積大，而煤氣〔11〕與助燃空氣〔12〕又在燃燒口附近混合，火焰長，而頂燃式熱風爐的燃燒室〔13〕在熱風爐的頂部，燃燒空間有限，要求火焰愈短愈好，不然將進入蓄熱室〔23〕內(nèi)燒壞格子磚。
鑒由存在上述問題，限制了風溫的進一步提高，並縮短了熱風爐壽命，影響了頂燃式熱風爐的發(fā)展和推廣。
本發(fā)明的目的是將這種燃燒器用于頂燃式熱風爐上，克服1327米3高爐的頂燃式熱風爐存在的燃燒口附近爐殼發(fā)紅、高溫區(qū)開大孔或多開孔及火焰長等缺陷，進一步提高風溫、熱效率和壽命，促進頂燃式熱風爐的發(fā)展和推廣。
本發(fā)明提供的環(huán)形燃燒器用耐火材料制成，它有一個環(huán)室，在環(huán)室的上方有一圈均勻分布的火孔，兩根煤氣管分別在熱風爐外一定的交角與兩根助燃空氣管相連接，使煤氣與助燃空氣在進入燃燒器之前進行預(yù)混，混合后的氣體經(jīng)兩根混合氣管進入燃燒器的環(huán)室，然后從火孔噴出燃燒。
為了在頂燃式熱風爐上安裝這種燃燒器，熱風爐的頂部結(jié)構(gòu)作了相應(yīng)的改變，改變后的爐型結(jié)構(gòu)見圖6。爐頂高溫區(qū)僅開兩個混合氣管孔。
燃燒后的高溫煙氣上升至拱頂，然后從拱頂返下，經(jīng)收縮段和擴散段進入蓄熱室，至煙道。需要加熱的冷風由冷風管道進入蓄熱室。加熱后經(jīng)爐頂?shù)臒犸L出口至熱風管道送入高爐。
本發(fā)明具有下列優(yōu)點-這種環(huán)形多火孔預(yù)混陶瓷燃燒器結(jié)構(gòu)簡單;火焰短;空氣過剩系數(shù)小;煤氣調(diào)節(jié)范圍廣，未出現(xiàn)回火、脫火及振動現(xiàn)象;容積熱強度高。
-燃燒器與熱風爐安裝在同一軸線上，避免了由于燃燒器與熱風爐脹縮方向不一致而產(chǎn)生燃燒口附近爐殼發(fā)紅的問題。
-不論在多大的頂燃式熱風爐上安裝這種燃燒器，只在爐頂?shù)走叺倪吘壣祥_兩個孔，從而提高了熱風爐高溫區(qū)磚襯和爐殼的強度，將有利于提高風溫和延長熱風爐壽命。
-橫向安裝燃燒器的頂燃式熱風爐，由于燃燒后的高溫煙氣成切線方向進入蓄熱室，因此邊緣氣流較中心氣流的流速高幾倍。而安裝本發(fā)明的燃燒器的頂燃式熱風爐，由于燃燒后的高溫煙氣從拱頂返下，經(jīng)收縮段和擴散段進入蓄熱室，所以蓄熱室的氣流分布均勻，提高了熱風爐的熱效率。
圖1.西德專利1526029頂燃式熱風爐的燃燒器示意圖。
圖2.a-a、b-b、c-c斷面圖。
圖3.1327米3高爐的頂燃式熱風爐示意圖。
圖4.d-d斷面圖。
圖5.燃燒器示意圖。
圖6.CA型燃燒器及其頂燃式熱風爐示意圖。
圖7.e-e斷面圖。
圖8.f-f剖面圖。
用耐火材料制成的環(huán)形燃燒器〔14〕包括環(huán)室〔15〕，在環(huán)室的上方有一圈均勻分布的條形火孔〔16〕，在環(huán)室的下方有二根對稱布置的混合氣管〔17〕，其上端與環(huán)室〔15〕的側(cè)壁相連，助燃空氣管〔18〕與煤氣管〔19〕在爐外以一定的交角相連，然后再與混合氣管〔17〕連接。
煤氣在進入燃燒器之前與助燃空氣混合?；旌虾蟮臍怏w經(jīng)兩根混合氣管〔17〕進入環(huán)室〔15〕，混合氣得到進一步混勻，然后從火孔〔16〕噴出燃燒，燃燒后的高溫煙氣上升至拱頂〔20〕，然后由拱頂返下，經(jīng)收縮段〔21〕和擴散段〔22〕進入蓄熱室〔23〕，至煙道〔24〕。
冷風由冷風管〔25〕進入蓄熱室〔23〕，加熱后經(jīng)熱風出口〔26〕至熱風管道送入高爐。
本發(fā)明不僅能解決目前用于工業(yè)生產(chǎn)的頂燃式熱風爐存在的燃燒口附近爐殼發(fā)紅、高溫區(qū)開大孔或多開孔及火焰不夠短等問題，還改善了熱工性能，將有助于頂燃式熱風爐的發(fā)展和推廣。
注CA型燃燒器系環(huán)形多火孔的預(yù)混陶瓷燃燒器。
權(quán)利要求
1.用耐火材料制成的環(huán)形多火孔陶瓷燃燒器，有一個混合氣環(huán)室，在環(huán)室的上方有一圈均勻分布的火孔，發(fā)明的特征在于，為了使煤氣與助燃空氣能得到預(yù)先混合和減少通入熱風爐的煤氣管及助燃空氣管的根數(shù)，兩根煤氣管分別與兩根助燃空氣管在熱風爐外相連接，煤氣與助燃空氣在此得到混合，兩根混合氣管與燃燒器環(huán)室相連?；旌虾蟮臍怏w經(jīng)兩根混合氣管進入燃燒器的環(huán)室，再一步混勻，然后從環(huán)室上方的火孔噴出燃燒。
2.如權(quán)利要求
1中所述的燃燒器，其特征在于兩根煤氣管和兩根助燃空氣管分別在熱風爐外以一定的交角相連接，使煤氣與助燃空氣在進入燃燒器之前得到混合，混合后的氣體進入兩根混合氣管。
3.如權(quán)利要求
1中所述的燃燒器，其特征在于兩根混合氣管，對稱地置于燃燒器環(huán)室的下方，其上端與環(huán)室的側(cè)壁相連。
4.頂燃式熱風爐包括爐頂燃燒室，燃燒器，收縮段，擴散段，蓄熱室，燃燒器安裝在爐頂燃燒室內(nèi)，並安裝在熱風爐的同一軸線上，本發(fā)明的特征在于，爐頂高溫區(qū)不開燃燒孔和熱風爐爐頂?shù)走叺倪吘壣喜婚_數(shù)個煤氣管孔及助燃空氣管孔，僅開兩個混合氣管孔，起到提高爐頂高溫區(qū)磚襯和爐殼強度的作用。
專利摘要
CA型燃燒器系環(huán)形多火孔的預(yù)混陶瓷燃燒器，屬工業(yè)熱工及熱能利用領(lǐng)域。該燃燒器結(jié)構(gòu)簡單，燃燒性能好，火焰短，容積熱強度高，將其安裝在頂燃式熱風爐上，能同時克服目前用于工業(yè)生產(chǎn)的頂燃式熱風爐存在的燃燒口附近爐殼發(fā)紅、高溫區(qū)開大孔或多開孔及火焰長等問題，延長熱風爐的壽命。安裝這種燃燒器的頂燃式熱風爐，由于爐頂結(jié)構(gòu)的改變，其蓄熱室內(nèi)可獲得均勻的氣流分布，從而提高熱風爐的熱效率。
文檔編號C21B9/04GK85100733SQ85100733
公開日1986年8月20日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者劉德華, 邵景文 申請人:中國科學院化工冶金研究所, 鞍山鋼鐵公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan