專利名稱：鈍體式套筒陶瓷燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高爐煉鐵的煤氣燃燒裝置。
現(xiàn)有的熱風(fēng)爐用套筒式陶瓷燃燒器的結(jié)構(gòu)采用內(nèi)外兩個(gè)圓筒型設(shè)計(jì)，兩層圓筒中間有隔層，燃燒器整體采用耐火材料砌筑。兩層圓筒普遍采用直筒型或外環(huán)在出口附近以一定角度與中心軸線相交的設(shè)計(jì)。在運(yùn)行過程中外環(huán)氣體(一般為空氣)以圓環(huán)狀射向中心圓柱狀氣流(一般為煤氣)，對(duì)中心氣流產(chǎn)生夾擊作用，限制了中心氣流向外擴(kuò)展，外環(huán)氣流以一定角度來實(shí)現(xiàn)穿透中心氣流的作用無法達(dá)到，反而使得中心氣流的擴(kuò)展空間進(jìn)一步縮小，嚴(yán)重影響了兩種氣體之間的相互混合效果，造成實(shí)際燃燒火焰很長，而且為了保證煤氣在進(jìn)入格子磚前燃燒完全，不得不采用較大的空氣過剩系數(shù)(一般需1．1左右)，降低了理論燃燒溫度和熱風(fēng)溫度。
目前還有一種采用套筒式燃燒器設(shè)計(jì)為在外環(huán)空氣通道內(nèi)設(shè)置隔墻，使得出口的空氣被分成多個(gè)流股，來得到加強(qiáng)混合的作用。但是這種設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是隔墻的高度太高，以至于氣流經(jīng)過這段距離后已完全變?yōu)槠叫辛鲃?dòng)，不具備切的速度，造成出口處的回流很小，加強(qiáng)混合的效果不大。
另外目前使用的其它類型的燃燒器如柵格式陶瓷燃燒器由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成系統(tǒng)的阻力損失增加，在現(xiàn)有設(shè)備上改造時(shí)需要對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改造，增加了設(shè)備的投資，不利于在現(xiàn)有設(shè)備上進(jìn)行推廣使用。
為了克服現(xiàn)有套筒式陶瓷燃燒器混合不好的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種通過在外環(huán)空氣出口處設(shè)置鈍體的套筒陶瓷燃燒器，以達(dá)到加強(qiáng)混合和穩(wěn)定火焰的效果，進(jìn)一步為高爐提供高風(fēng)溫。同時(shí)在燃燒器的上部設(shè)計(jì)減震墻，來減小燃燒器在使用中的震動(dòng)。
一種鈍體式套筒陶瓷燃燒器，主要由耐火磚砌筑的雙層套筒組成，其中內(nèi)層套筒為煤氣通道，內(nèi)層套筒與外層套筒之間為空氣通道，內(nèi)層套筒將煤氣通道和空氣通道隔開，外層套筒和內(nèi)層套筒用耐火材料砌筑而成。其特征在于在空氣通道的出口處設(shè)有鈍體，鈍體用與套筒同種材料的異型耐火磚砌筑，其形狀為圓臺(tái)式，圓臺(tái)的上下表面為圓弧面。圓弧面分別與內(nèi)層套筒和外層套筒的表面配合。鈍體的大小和數(shù)量根據(jù)燃燒室大小、煤氣的熱值和流量等由計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)而定。
鈍體式套筒陶瓷燃燒器的另外一個(gè)特征在于在燃燒器外層套筒的上方且靠近燃燒室墻壁處設(shè)置減震墻，減震墻用耐火磚砌筑而成，減震墻的形狀和高度根據(jù)具體的燃燒室而定，要均勻過渡。
該鈍體式套筒陶瓷燃燒器充分利用現(xiàn)有設(shè)備，只在原有套筒式陶瓷燃燒器的基礎(chǔ)上，通過部分異型磚的組合來設(shè)置燃燒器自身鈍體，進(jìn)而改善煤氣和空氣的混合，提高熱風(fēng)溫度。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述


圖1-A為傳統(tǒng)的套筒式陶瓷燃燒器的主體結(jié)構(gòu)圖；
圖1-B為
圖1-A的水平截面圖；圖2-A為在空氣通道內(nèi)設(shè)置隔墻的陶瓷燃燒器的主體結(jié)構(gòu)圖；圖2-B為圖2-A的水平截面圖；圖3-A是該實(shí)用新型所述的鈍體式套筒陶瓷燃燒器的主體結(jié)構(gòu)圖；圖3-B為圖3-A的底視圖；圖3-C為圖3-A的頂視圖；圖4為鈍體的截面圖。
通過計(jì)算機(jī)對(duì)陶瓷燃燒器燃燒過程的研究，發(fā)現(xiàn)在燃燒器上設(shè)置鈍體，利用高速氣流經(jīng)過鈍體后自然形成的回流作用，將通過中心通道進(jìn)入的煤氣流卷吸向外運(yùn)動(dòng)，同時(shí)外環(huán)的空氣流向里運(yùn)動(dòng)，形成相互交叉的循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到加強(qiáng)混合的效果。由于煤氣和空氣在燃燒器上方的混合加強(qiáng)，使得燃燒火焰短，實(shí)現(xiàn)了短焰的效果，同時(shí)可以通過很小的空氣過剩系數(shù)即能達(dá)到煤氣在進(jìn)入格子磚前完全燃燒，能夠顯著提高理論燃燒溫度和熱風(fēng)溫度。
通過在燃燒器外層套筒4的上方且靠近燃燒室7墻壁8處設(shè)置用耐火磚砌筑的減震墻6，有效地減小了燃燒器上方的回流區(qū)，該回流區(qū)被認(rèn)為是產(chǎn)生燃燒震動(dòng)的一個(gè)主要因素。
該鈍體式套筒陶瓷燃燒器仍然采用內(nèi)外兩層套筒型設(shè)計(jì)，內(nèi)層套筒2為煤氣通道1，內(nèi)層套筒2與外層套筒4之間為空氣通道3，內(nèi)層套筒2將煤氣通道1和空氣通道3隔開，內(nèi)、外層套筒都用耐火材料砌筑而成?？諝馔ǖ莱隹谔?，均勻加設(shè)6-12個(gè)大小相同的鈍體5，對(duì)鈍體5的大小和數(shù)量需根據(jù)熱風(fēng)爐的大小和空氣、煤氣的流量等應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬研究來確定。鈍體所用材料與燃燒器本體所用的耐火材料相同，其形狀為圓臺(tái)形，上下表面為圓弧面，圓弧半徑與燃燒器的匹配。每塊鈍體的設(shè)計(jì)采用一塊整體的異型磚，與燃燒器本體采用鍥入式聯(lián)接，將鈍體鑲嵌到燃燒器的耐火磚內(nèi)，防止在使用過程中由于高速氣流的沖擊，產(chǎn)生脫離現(xiàn)象。燃燒器的雙層套筒、鈍體5、減震墻6均采用堇青石磚，其中鈍體5需采用異型磚。以上鈍體5和減震墻6的數(shù)量、大小根據(jù)不同的熱風(fēng)爐可以有不同的規(guī)格，但均屬于該實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想。
權(quán)利要求1.一種鈍體式套筒陶瓷燃燒器，主要由耐火磚砌筑的雙層套筒組成，其中內(nèi)層套筒[2]為煤氣通道[1]，內(nèi)層套筒[2]與外層套筒[4]之間為空氣通道[3]，內(nèi)層套筒[2]將煤氣通道[1]和空氣通道[3]隔開，外層套筒[4]和內(nèi)層套筒[2]用耐火材料砌筑而成，其特征在于在空氣通道[3]的出口處設(shè)有鈍體[5]，鈍體[5]用與套筒同種材料的異型耐火磚砌筑，其形狀為圓臺(tái)式，圓臺(tái)的上下表面為圓弧面，圓弧面分別與內(nèi)層套筒[2]和外層套筒[4]的表面配合，鈍體[5]的大小和數(shù)量根據(jù)燃燒室[7]的大小、煤氣的熱值和流量等由計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)而定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈍體式套筒陶瓷燃燒器，其特征在于在燃燒器外層套筒[4]的上方且靠近燃燒室[7]的墻壁[8]處設(shè)置減震墻[6]，減震墻[6]用耐火磚砌筑而成，減震墻[6]的形狀和高度根據(jù)具體的燃燒室而定，要均勻過渡。
專利摘要一種鈍體式套筒陶瓷燃燒器,屬于高爐煉鐵的燃燒裝置,主要由耐火磚砌筑的雙層套筒組成,其中,中心通道為煤氣通道,內(nèi)層套筒將煤氣通道和空氣通道隔開,外層套筒與內(nèi)層套筒之間為空氣通道,其特征在于:在外層的空氣通道的出口處設(shè)有鈍體,鈍體用與套筒同種材料的異型耐火磚砌筑,其形狀為圓臺(tái)式,圓臺(tái)的上下表面為圓弧面,圓弧面分別與內(nèi)層套筒和外層套筒的表面配合;同時(shí)在燃燒器外層套筒的上方且靠近燃燒室的墻壁處設(shè)有用耐火磚砌筑的減震墻,由于采用了此結(jié)構(gòu),可加強(qiáng)煤氣和空氣的混合,穩(wěn)定火焰,減小燃燒振動(dòng),最終達(dá)到提高風(fēng)溫的目的。
文檔編號(hào)F23D14/32GK2415258SQ0020442
公開日2001年1月17日 申請(qǐng)日期2000年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月10日
發(fā)明者張胤, 賀友多 申請(qǐng)人:包頭鋼鐵學(xué)院