燃氣催化無焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃燒器，特別是一種燃氣催化無焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器。
【背景技術】
[0002]目前，我國工業(yè)生產(chǎn)中氣體燃料的燃燒主要是以自由火焰為特征的空間燃燒，這種燃燒方式的火焰面附近溫度梯度陡而且溫度分布不均，局部高溫區(qū)的存在造成了大量的NOx生成，同時，還存在著燃燒不完全、熱效率低、燃燒穩(wěn)定性較差等問題，燃燒污染物排放較高，授權公號為CN101929676B的專利即公開了一種催化多孔介質(zhì)燃燒器，該燃燒器可有效降低燃燒污染物排放，但由于其預混氣體從預混室經(jīng)多孔板直接進入催化金屬纖維氈和陶瓷泡沫燃燒，預混氣體的分布仍不夠均勻，從而使加熱溫度分布也不夠均勻，其加熱效率仍較低。此外，一些退火爐的加熱裝置如不銹鋼帶光亮退火爐的加熱裝置，要求其燃燒時產(chǎn)生的廢氣不得直接排入爐內(nèi)，以保證退火爐內(nèi)的氣氛不受外界的影響，防止不銹鋼帶在高溫加熱時氧化，達到光亮的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是:提供一種燃氣催化無焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器，以提高加熱效率，同時提高加熱的均勻性，降低NOx的排放，還可用于需要保證爐內(nèi)氣氛的退火工藝。
[0004]解決上述技術問題的技術方案是:一種燃氣催化無焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器，包括燃燒器本體、保溫層、耐火磚層，所述的耐火磚層位于燃燒器本體內(nèi)，所述的耐火磚層包括由外至內(nèi)依次設置的外耐火磚層、內(nèi)耐火磚層，該外耐火磚層和內(nèi)耐火磚層之間設置有所述的保溫層，外耐火磚層中分別設有進氣通道和出氣通道；所述的內(nèi)耐火磚層內(nèi)由底部至頂部依次設置有預混氣體擴散室、穿孔板、預混氣體均壓室、阻焰屏障板、泡沫陶瓷板，所述的預混氣體擴散室的底部與預混氣體供氣管連通，預混氣體擴散室的周邊與內(nèi)耐火磚層之間設置有保溫棉；泡沫陶瓷板上方的外耐火磚層中部設有燃燒口，該外耐火磚層的頂面安裝有一塊擋住燃燒口的耐高溫紅外石英玻璃；耐高溫紅外石英玻璃的上方還設有上壓緊板，燃燒器本體的下端面設置有下壓緊板，該下壓緊板與上壓緊板通過連接緊固件壓緊連接在一起。
[0005]本發(fā)明的進一步技術方案是:阻焰屏障板與泡沫陶瓷板之間通過粘接板A粘接在一起；所述的泡沫陶瓷板包括大孔泡沫陶瓷板和小孔泡沫陶瓷板，小孔泡沫陶瓷板位于大孔泡沫陶瓷板的底部，小孔泡沫陶瓷板與大孔泡沫陶瓷板之間通過粘接板B粘接在一起。
[0006]本發(fā)明的再進一步技術方案是:所述的大孔泡沫陶瓷板的孔隙率為80?90%，孔徑為10?20PPI，板厚為10?50mm ;大孔泡沫陶瓷板上還負載有經(jīng)高溫燒結的具有耐高溫抗氧化的稀有金屬催化燃燒劑；所述的小孔泡沫陶瓷板的孔隙率為80?90%，孔徑為50?65PPI，板厚為5?50mm。
[0007]本發(fā)明的再進一步技術方案是:所述的大孔泡沫陶瓷板的材質(zhì)為:碳化硅泡沫陶瓷或硅碳化硅泡沫陶瓷，或由碳化硅和三氧化二鋁兩種材料混合的泡沫陶瓷，或由碳化硅和三氧化二鋁和氧化硅三種材料混合的泡沫陶瓷，或由碳化硅和三氧化二鋁和氧化鋯三種材料混合的泡沫陶瓷；所述的小孔泡沫陶瓷板的材質(zhì)為三氧化二鋁泡沫陶瓷，或由三氧化二鋁和氧化鋯兩種材料混合的泡沫陶瓷。
[0008]本發(fā)明的進一步技術方案是:所述的阻焰屏障板的厚度為5?50mm，阻焰屏障板上均勻布置有直徑為0.5?3mm的孔，孔間距為3?20mmo
[0009]本發(fā)明的進一步技術方案是:所述的阻焰屏障板材質(zhì)為:三氧化二鋁多孔陶瓷材料，或氧化鋯多孔陶瓷材料，或由三氧化二鋁和氧化鋯兩種材料混合的多孔陶瓷材料。
[0010]本發(fā)明的進一步技術方案是:所述的穿孔板的板厚度為I?4mm，穿孔板上均勻布置有直徑為0.5?3mm的孔，孔間距為3?20mm ;所述的耐高溫紅外石英玻璃的紅外線透過率大于85%，板厚為5?10mm。
[0011]本發(fā)明的再進一步技術方案是:所述的內(nèi)、外耐火磚層的耐火磚為耐高溫耐火澆鑄磚，該耐火磚的材質(zhì)為鋼玉或氧化鋯。
[0012]本發(fā)明的進一步技術方案是:所述的保溫層為高密度氧化鋁耐高溫纖維墊，所述的外耐火磚層與耐高溫紅外石英玻璃之間還設置有高密度耐高溫氧化鋁纖維墊，在耐高溫紅外石英玻璃與上壓緊板之間設置有高密度耐高溫氧化鋁纖維氈，所述的保溫棉為氧化鋁纖維保溫棉。
[0013]本發(fā)明的再進一步技術方案是:所述的阻焰屏障板、泡沫陶瓷板與內(nèi)耐火磚層內(nèi)壁之間、耐高溫紅外石英玻璃與燃燒器本體內(nèi)壁之間均通過柔性耐高溫密封粘接膠泥粘結在一起。
[0014]由于采用上述結構，本發(fā)明之燃氣催化無焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器與現(xiàn)有技術相比，具有以下有益效果:
1.加熱效率高:
本發(fā)明包括燃燒器本體、外耐火磚層、內(nèi)耐火磚層，外耐火磚層和內(nèi)耐火磚層之間設置保溫層，外耐火磚層的外壁與燃燒器本體的內(nèi)壁緊密配合，外耐火磚層中分別設有進氣通道和出氣通道；內(nèi)耐火磚層內(nèi)由底部至頂部依次設置有預混氣體擴散室、穿孔板、預混氣體均壓室、阻焰屏障板、泡沫陶瓷板，預混氣體擴散室的底部與預混氣體供氣管連通，泡沫陶瓷板上方的外耐火磚層中部設有燃燒口，該外耐火磚層上安裝有一塊擋住燃燒口的耐高溫紅外石英玻璃。使用時，預混氣體經(jīng)預混氣體供氣管進口進入到燃燒器本體中，由預混氣體擴散室經(jīng)穿孔板、預混氣體均壓室后經(jīng)阻焰屏障板使預混氣體分布均勻，然后再進入泡沫陶瓷板中燃燒，燃燒時為無焰燃燒，火焰僅在泡沫陶瓷板內(nèi)燃燒。
[0015]由于阻焰屏障板的作用，可使預混氣體分布更加均勻，從而使泡沫陶瓷板最高表面燃燒溫度可在1350?1400。C，并產(chǎn)生高強度的近紅外輻射線。因此，本發(fā)明的加熱效率非常高。
[0016]2.燃燒充分..由于本發(fā)明的泡沫陶瓷板還包括大孔泡沫陶瓷板和小孔泡沫陶瓷板，其中小孔泡沫陶瓷板可起到先預熱的作用，因此，經(jīng)阻焰屏障板分布均勻后的預混氣體再進入小孔泡沫陶瓷板中，可預先對預混氣體起到預熱作用，最后預混氣體進入到大孔泡沫陶瓷板內(nèi)燃燒，從而使預混氣體燃燒得更加充分，燃燒產(chǎn)物僅為水及二氧化碳。
[0017]3.同時提高加熱的均勻性，降低NOx的排放:
由于本發(fā)明可使泡沫陶瓷板產(chǎn)生更加均勻的高溫，因此，可在提高加熱效率的同時，可提高加熱的均勻性，大大降低NOx的排放，使燃燒產(chǎn)物僅為水及二氧化碳，同時燃燒噪音低，還可用于有危險氣體及氣氛爐的加熱工藝。
[0018]4.可用于需要保證爐內(nèi)氣氛的退火工藝:
由于不銹鋼帶光亮退火等工藝需要保證退火爐內(nèi)的氣氛不受外界的影響，以防止不銹鋼帶在高溫加熱時氧化，從而達到光亮的效果。而本發(fā)明由于在外耐火磚層中分別設有進氣通道和出氣通道，而且在外耐火磚層上還安裝有一塊具有85%以上高穿透性的耐高溫紅外石英玻璃。燃燒時可在進氣通道口用送風機送微風，再在出氣通道口用高溫抽風機抽微風，送排微風的風壓風量保持平衡，從而可使燃燒產(chǎn)生的水蒸氣及二氧化碳廢氣，經(jīng)外耐火磚層的出氣通道排出。因此，本發(fā)明可用于如不銹鋼帶光亮退火等需要保證爐內(nèi)氣氛的退火工藝。
[0019]5.可防止回火，可保證燃燒器的安全可靠性:
由于本發(fā)明在穿孔板與泡沫陶瓷板之間安裝了阻焰屏障板，該阻焰屏障板除了可保證將預混氣體均流送至泡沫陶瓷板外，還可阻止回火，可保證燃燒器的結構安全可靠。
[0020]6.燃燒時表面溫度穩(wěn)定，輻射效率高:
本發(fā)明燃燒時排氣量非常少，燃燒時表面溫度穩(wěn)定，大孔泡沫陶瓷板最高表面燃燒溫度可在1350?1400 °C，并可在800?1400°C調(diào)節(jié)；燃燒時輻射效率高達46%，并且輻射效率可調(diào)，燃燒時功率調(diào)節(jié)比可達1:20，燃燒時功率密度達2500kw/m2。
[0021]7.安裝方便、靈活:
本發(fā)明可根據(jù)外部的形狀進行任意布置，方形、圓形、水平、垂直布置均可，其安裝方便、靈活，而且運行成本低使用安全、維護方便。
[0022]8.控制精確，噪音小，使用壽命長，節(jié)能環(huán)保。
[0023]9.應用范圍廣:
本發(fā)明可廣泛應用于以下方面:
(I)工件表面處理:熱水槽，預脫脂槽，脫脂槽，磷化槽等；(2)各種工業(yè)鍋爐；
(3)各種黑色鋼鐵工業(yè)的加熱爐，熱處理爐，退火爐；
(4)各種工業(yè)有色金屬工業(yè)的加熱爐，熱處理爐，退火爐，化鋁爐；
(5 )鍛造爐，精鑄模模殼焙燒爐；
(6)玻璃加工；
(7)紡織品，玻璃纖維；
(8)塑料袋制品熱成型，橡膠硫化。
[0024]下面，結合附圖和實施例對本發(fā)明之燃氣催化無焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器的技術特征作進一步的說明。
【附圖說明】
[0025]圖1:實施例一所述本發(fā)明之燃氣催化無焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器的結構示意圖， 圖中，各標號說明如下:
1-預混氣體供氣管，2-預混氣體擴散室，3-下壓緊板，4-內(nèi)耐火磚層，
5-保溫層，6-進氣通道，7-耐火磚層，8-燃燒器本體，9-連接緊固件，
10-高密度耐高溫氧化鋁纖維墊，11-上壓緊板，12-高密度耐高溫氧化鋁纖維氈，
13-耐高溫紅外石英玻璃，14-大孔泡沫陶瓷板，15-小孔泡沫陶瓷板，16-粘接板B，17-粘接板A，18-阻焰屏障板，19-柔性耐高溫密封粘接膠泥，20-預混氣體均壓室，21-穿孔板，22-出氣通道，23-保溫棉。
[0026]圖中的箭頭a為預混氣體流動的方向，箭頭b為空氣流動的方向，
箭頭c為燃燒廢氣流動的方向，箭頭d為燃燒廢氣及空氣混合流動的方向，
箭頭e為紅外線輻射的方向。
【具體實施方式】
[0027]實施例一:
一種燃氣催化無焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器(參見圖1)，包括燃燒器本體8、耐火磚層，所述的耐火磚層位于燃燒器本體8內(nèi)，所述的耐火磚層包括由外至內(nèi)依次設置的外耐火磚層7、內(nèi)耐火磚層4，該外耐火磚層7和內(nèi)耐火磚層4之間設置有保溫層5，外耐火磚層7的外壁與燃燒器本體8的內(nèi)壁緊密配合，外耐火磚層7中分別設有進氣通道6和出氣通道22 ;所述的內(nèi)耐火磚層4內(nèi)由底部至頂部依次設置有預混氣體擴散室2、穿孔板21、預混氣體均壓室20、阻焰屏障板18、泡沫陶瓷板，所述的預混氣體擴散室2的底部與預混氣體供氣管I連通，預混氣體擴散室2的周邊與內(nèi)耐火磚層4之間設置有保溫棉23，阻焰屏障板18與泡沫陶瓷板之間通過粘接板A17粘接在一起；泡沫陶瓷板上方的外耐火磚層7中部設有燃燒口，該外耐火磚層7的頂面安裝有一塊擋住燃燒口的耐高溫紅外石英玻璃13 ;耐高溫紅外石英玻璃13的上方還設有上壓緊板11，燃燒器本體8的下端面設置有下壓緊板3，該