專利名稱：雙通道渦流陶瓷燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼鐵冶金和節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域的熱風(fēng)爐燃燒器，特別是涉及一種能顯 著節(jié)省投資、提高熱風(fēng)爐效率和送風(fēng)溫度的技術(shù)的雙通道渦流陶瓷燃燒器。
背景技術(shù)：
熱風(fēng)爐是向煉鐵高爐提供熱風(fēng)的設(shè)施。其工作原理是通過熱風(fēng)爐的燃燒器燃燒煤氣而產(chǎn)生 高溫?zé)煔?，將熱風(fēng)爐內(nèi)的蓄熱體加熱，然后冷風(fēng)通過蓄熱體，與蓄熱體進(jìn)行熱交換而變成熱 風(fēng)(高溫空氣)，根據(jù)燃燒器所處位置，可將熱風(fēng)爐分為內(nèi)燃式、外燃式和頂燃式等多種結(jié) 構(gòu)形式。頂燃式熱風(fēng)爐燃燒器現(xiàn)有技術(shù)有熱風(fēng)爐(02157064. 7)之燃燒器、旋切式頂燃式熱 風(fēng)爐燃燒器O00420008906X)、多火孔無焰陶瓷燃燒器Q00510018640. 6)等上述現(xiàn)有技術(shù)的燃燒器的共同特點是煤氣進(jìn)口和空氣進(jìn)口數(shù)量均為1個，煤氣進(jìn) 口和空氣進(jìn)口均為沿著燃燒器半徑方向，煤氣進(jìn)口和空氣進(jìn)口位于熱風(fēng)爐的同側(cè)，煤氣進(jìn) 口和空氣進(jìn)口中心線的水平投影有夾角?，F(xiàn)有技術(shù)存在的問題之一是只適用于煤氣管道和 空氣管道位于熱風(fēng)爐同側(cè)的場合，當(dāng)現(xiàn)有熱風(fēng)爐兩側(cè)都有煤氣管道和空氣管道時，需要將 煤氣管道和空氣管道全部改造到熱風(fēng)爐同側(cè)，管道、支架和平臺等改造工程量大，需要更換 的設(shè)備多，設(shè)備控制系統(tǒng)需要進(jìn)行改造。問題之二是煤氣進(jìn)口和空氣進(jìn)口數(shù)量均為1個，進(jìn) 口直徑比雙通道(即煤氣進(jìn)口和空氣進(jìn)口均為2個)大，從而燃燒室高度較高，增加投資。 問題之三是煤氣進(jìn)口和空氣進(jìn)口均為沿著燃燒器半徑方向，流動阻力較大。由此可見，上述現(xiàn)有的熱風(fēng)爐燃燒器仍存在有諸多的缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改 進(jìn)。有鑒于上述現(xiàn)有的熱風(fēng)爐燃燒器存在的缺陷，本設(shè)計人基于豐富的實踐經(jīng)驗及專 業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的雙通道渦流陶瓷燃燒器，能夠改進(jìn)一 般市面上現(xiàn)有常規(guī)的熱風(fēng)爐燃燒器結(jié)構(gòu)，使其更具有實用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的頂燃熱風(fēng)爐燃燒器存在的缺陷，而提供一種 新型結(jié)構(gòu)的雙通道渦流陶瓷燃燒器，使其更適用于熱風(fēng)爐兩側(cè)都有煤氣管道和空氣管道的 場合。所要解決的主要技術(shù)問題是通過改進(jìn)現(xiàn)有燃燒器煤氣入口和空氣入口的數(shù)量和結(jié) 構(gòu)，使其與煤氣管道和空氣管道的布置相適應(yīng)。并減少改造工程量，減少設(shè)備更換量，降低 投資。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種雙通道渦流陶瓷燃燒器，使煤氣和空氣阻力損 失更小，混合更充分，燃燒完全。本發(fā)明的目的及解決主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提 出的一種雙通道渦流陶瓷燃燒器，包括渦流室、喉口、煤氣入口、煤氣環(huán)道、煤氣噴口、空氣 入口、空氣環(huán)道和空氣噴口。渦流室位于中央?yún)^(qū)域，渦流室和燃燒室的交界處設(shè)有1個喉口。煤氣環(huán)道內(nèi)墻上設(shè)有4到120個噴口，分1到4層布置，煤氣環(huán)道外墻上設(shè)有2個煤氣 入口?？諝猸h(huán)道內(nèi)墻上設(shè)有4到120個空氣噴口，分1到4層布置，空氣環(huán)道外墻上設(shè)有2 個空氣入口。依據(jù)本發(fā)明提出的一種雙通道渦流陶瓷燃燒器，2個煤氣入口位于燃燒器的兩側(cè)， 煤氣入口的方向沿某個圓的切線方向，該圓的直徑介于零和渦流室直徑之間。2個空氣入口 位于燃燒器的兩側(cè)，空氣入口方向沿渦流室的半徑方向。燃燒器同側(cè)的煤氣進(jìn)口和空氣進(jìn) 口中心線水平投影夾角在0°到120°之間。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可以采用以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實現(xiàn)。前述的雙通道渦流陶瓷燃燒器，2個煤氣入口位于燃燒器的兩側(cè)，煤氣入口的方向 沿渦流室的半徑方向。2個空氣入口位于燃燒器的兩側(cè)，空氣入口方向沿某個圓的切線方 向，該圓的直徑介于零和渦流室直徑之間。燃燒器同側(cè)的煤氣進(jìn)口和空氣進(jìn)口中心線水平 投影夾角在0°到120°之間。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可以采用以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實現(xiàn)。前述的雙通道渦流陶瓷燃燒器，其中所述的空氣環(huán)道可以在煤氣環(huán)道的上方。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了 達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下本發(fā)明提出一種雙通道渦流陶瓷燃燒器環(huán)道分為上、下兩層，其中一層走煤氣，一層走空氣。在空氣壓力高于煤氣壓力的 情況下，一般煤氣走上層環(huán)道，空氣走下層環(huán)道，根據(jù)需要，也可空氣走上層環(huán)道、煤氣走下 層環(huán)道。煤氣和空氣分別從入口進(jìn)入各自的環(huán)道內(nèi)，通過環(huán)道將煤氣和空氣分布到整個圓 環(huán)上，并從均勻分布在環(huán)道上的噴口噴入渦流室。渦流室是位于煤氣環(huán)道和空氣環(huán)道中央的區(qū)域，上部為半球形或其他形狀的封閉 式拱頂，下部通過收縮口與燃燒室相連，收縮口是可燃混合氣體的出口。渦流室側(cè)墻上分布 著煤氣噴口和空氣噴口，煤氣和空氣從這些噴口噴入渦流室。煤氣噴口方向是沿著渦流室內(nèi)某圓的切線方向，即煤氣從噴口噴出的方向與渦流 室的徑向有一夾角，夾角的大小界于0° -90°之間。噴口的個數(shù)和大小根據(jù)燃燒煤氣量的 多少計算確定，當(dāng)噴口數(shù)量較多，布置1層有困難時，還可以布置成兩層或多層。當(dāng)煤氣從 噴出口噴出時，由于切向煤氣入口、切向煤氣噴口和渦流室內(nèi)圓柱面導(dǎo)向的多重作用，煤氣 在渦流室內(nèi)形成一個渦流場，流場中心壓力低外環(huán)壓力高。同時，煤氣流還在壓力場的作用 下，向著渦流室出口即喉口方向運(yùn)動。空氣噴口方向則是沿著渦流室的半徑方向，噴口的個數(shù)和大小根據(jù)空氣量的多少 進(jìn)行計算確定，當(dāng)噴口數(shù)量多，一層布置有困難時，也可以布置成兩層或多層，為了達(dá)到控 制渦流場強(qiáng)度的目的，煤氣噴口和空氣噴口的方向，也可以設(shè)計成與徑向有0° -60°的夾 角或與水平面有0° -60°的夾角。當(dāng)空氣從噴出口噴出時，空氣流穿過煤氣渦流層向壓力 較低的渦流室中心擴(kuò)散，切割煤氣渦流并與煤氣形成劇烈混合。本發(fā)明在使用時完全沒有現(xiàn)有的熱風(fēng)爐燃燒器所存在的缺陷，而且可以使得本發(fā) 明結(jié)構(gòu)更加具實用性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價值。本發(fā)明燃燒器的優(yōu)點1、本發(fā)明能夠減少投資
采用雙通道渦流陶瓷燃燒器的頂燃熱風(fēng)爐，與傳統(tǒng)水平套筒式燃燒器頂燃熱風(fēng)爐 相比，燃燒器兩側(cè)各有1個煤氣入口和1個空氣入口，與傳統(tǒng)水平套筒式燃燒器頂燃熱風(fēng)爐 兩側(cè)都有煤氣管道和空氣管道相對應(yīng)，無需大量改造管道、支架和平臺就可與現(xiàn)有管道連 接，減少改造費(fèi)用。采用雙通道渦流陶瓷燃燒器的頂燃熱風(fēng)爐，管道直徑、閥門規(guī)格、數(shù)量與傳統(tǒng)水平 套筒式燃燒器頂燃熱風(fēng)爐完全相同，可以全部利用，減少了增加管徑、更換閥門和改造控制 系統(tǒng)的費(fèi)用。采用雙通道渦流陶瓷燃燒器的頂燃熱風(fēng)爐，燃燒室安裝在傳統(tǒng)水平套筒式燃燒器 頂燃熱風(fēng)爐的燃燒室上部，燃燒室可以大部分利用，改造工程量小，省投資。2、本發(fā)明能夠提高熱風(fēng)溫度采用雙通道渦流陶瓷燃燒器的頂燃熱風(fēng)爐與傳統(tǒng)水平套筒式燃燒器頂燃熱風(fēng)爐 相比，空氣過剩系數(shù)小、煤氣和空氣混合充分，從而提高了理論燃燒溫度和熱風(fēng)溫度。氣流沿圓周方向均勻分布，提高了熱風(fēng)爐格子磚利用率，從而可提高熱風(fēng)溫度。3、本發(fā)明能夠延長熱風(fēng)爐壽命采用雙通道渦流陶瓷燃燒器的頂燃熱風(fēng)爐，燃燒器與燃燒室布置同一垂直中心 線，消除了傳統(tǒng)水平套筒式燃燒器熱風(fēng)爐在燃燒室墻上開燃燒口對燃燒室墻穩(wěn)定性的影 響。燃燒器與燃燒室采用迷宮滑動縫連接，消除了熱膨脹相互影響。氣流方向與燃燒室垂直中心線方向相同，克服了水平套筒式燃燒器氣流對爐墻沖 擊，所以拱頂結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。4、采用雙通道渦流陶瓷燃燒器的頂燃熱風(fēng)爐，2個煤氣進(jìn)口中心對稱布置，并沿 著燃燒器渦流室內(nèi)某院的切線方向，與煤氣噴口方向大體相同，流動阻力小，煤氣分布更均 勻。5、本發(fā)明適應(yīng)性強(qiáng)采用雙通道渦流陶瓷燃燒器的頂燃熱風(fēng)爐，適應(yīng)各種容積的新建或改造高爐，特 別是適合傳統(tǒng)水平套筒式燃燒器頂燃熱風(fēng)爐改造。采用雙通道渦流陶瓷燃燒器的頂燃熱風(fēng)爐，可以充分利用傳統(tǒng)水平套筒式燃燒器 頂燃熱風(fēng)爐現(xiàn)有設(shè)施，改造量少，適應(yīng)場地?fù)頂D的工程。綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的雙通道渦流陶瓷燃燒器，具有上述諸多的優(yōu)點及實 用價值，不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及 實用的效果，且較現(xiàn)有的熱風(fēng)爐燃燒器具有增進(jìn)的多項功效，從而更加實用，而具有產(chǎn)業(yè)的 廣泛利用價值，誠為一新穎、進(jìn)步、實用的新設(shè)計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚闡述本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明沿圖IA-A方向的剖面示意圖。
圖3是本發(fā)明沿圖IB-B方向的剖面示意圖。圖4是本發(fā)明的應(yīng)用示例示意圖。圖5是傳統(tǒng)水平套筒式燃燒器頂燃熱風(fēng)爐實例示意圖。1、渦流室2、煤氣噴口3、煤氣環(huán)道4、煤氣入口5、空氣噴口6、空氣入口7、空氣環(huán)道8、喉口
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的雙通道渦流陶瓷燃燒器其具體 實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。請參閱圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明較佳實施例的雙通道渦流陶瓷燃燒器，其主要 包括渦流室1、喉口 8、煤氣入口 4、煤氣環(huán)道3、煤氣噴口 2、空氣入口 6、空氣環(huán)道7和空氣 噴口 5。渦流室1位于中央?yún)^(qū)域，渦流室1和燃燒室的交界處設(shè)有喉口 8，煤氣環(huán)道3內(nèi)墻 上設(shè)有煤氣噴口 4，煤氣環(huán)道3外墻上設(shè)有兩個煤氣入口 4，空氣環(huán)道7內(nèi)墻上設(shè)有空氣噴 口 5，空氣環(huán)道7外墻上設(shè)有兩個空氣入口 6。實施例1某高爐熱風(fēng)爐改造工程，設(shè)有四座傳統(tǒng)水平套筒式燃燒器頂燃熱風(fēng)爐，請參閱圖 5，(圖中僅表示1座，其他3座與此相同)。將原傳統(tǒng)水平套筒式燃燒器拆除，在傳統(tǒng)水平 套筒式燃燒器頂燃熱風(fēng)爐燃燒室上部安裝本發(fā)明的雙通道渦流陶瓷燃燒器，并將原傳統(tǒng)水 平套筒式燃燒器頂燃熱風(fēng)爐的煤氣管和空氣管分別連接到本發(fā)明的雙通道渦流陶瓷燃燒 器的煤氣入口 4和空氣入口 6上，參閱圖5，即完成改造工程。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任 何熟悉本項技術(shù)的人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或修飾為等同變化的等效 實施例，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的 任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙通道渦流陶瓷燃燒器，置于燃燒室的上部，其特征在于其包括渦流室、喉口、 煤氣入口、煤氣環(huán)道、煤氣噴口、空氣入口、空氣環(huán)道和空氣噴口。渦流室位于中央?yún)^(qū)域，渦 流室和燃燒室的交界處設(shè)有喉口，煤氣環(huán)道內(nèi)墻上設(shè)有煤氣噴口，煤氣環(huán)道外墻上設(shè)有2 個煤氣入口，空氣環(huán)道內(nèi)墻上設(shè)有空氣噴口，空氣環(huán)道外墻上設(shè)有2個空氣入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道渦流陶瓷燃燒器，其特征在于其中所述的煤氣入口和 空氣入口分別為2個，煤氣入口沿某個圓的切線方向或渦流室的半徑方向，位于熱風(fēng)爐的 兩側(cè)。空氣入口沿渦流室的半徑方向或某個圓的切線方向，位于熱風(fēng)爐的兩側(cè)。同側(cè)煤氣 進(jìn)口和空氣進(jìn)口中心線的水平投影夾角在0°到120°之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道渦流陶瓷燃燒器，其特征在于其中所述的煤氣噴口 的中心線與渦流室內(nèi)的某個圓相切，該圓的直徑界于零和渦流室直徑之間?？諝鈬娍诘闹?心線與渦流室半徑方向重合。煤氣噴口和空氣噴口的中心線方向，也可以設(shè)計成與徑向有 0° -60°的夾角或與水平面有0° -60°的夾角。煤氣噴口個數(shù)和空氣噴口個數(shù)分別在4 個和80個之間。煤氣噴口層數(shù)和空氣噴口層數(shù)分別在1層和4層之間
4.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2和權(quán)利要求3所述的雙通道渦流陶瓷燃燒器，其特征在 于其中所述的空氣環(huán)道可以在煤氣環(huán)道的上方。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種雙通道渦流陶瓷燃燒器(即煤氣進(jìn)口和空氣進(jìn)口均為2個)，垂直安裝在熱風(fēng)爐的燃燒室上部，包括渦流室1、喉口8、煤氣入口4、煤氣環(huán)道3、煤氣噴口2、空氣入口6、空氣環(huán)道7和空氣噴口5。渦流室1位于中央?yún)^(qū)域，渦流室1和燃燒室之間設(shè)有喉口8，煤氣環(huán)道3內(nèi)墻上設(shè)有煤氣噴口2，煤氣環(huán)道3外墻上設(shè)有兩個煤氣入口4，空氣環(huán)道7內(nèi)墻上設(shè)有空氣噴口5，空氣環(huán)道7外墻上設(shè)有兩個空氣入口6。本發(fā)明可以在極少改造熱風(fēng)爐燃燒室和管道條件下將傳統(tǒng)水平套筒式燃燒器頂燃熱風(fēng)爐改造成渦流頂燃式熱風(fēng)爐，具有提高熱風(fēng)溫度、延長熱風(fēng)爐壽命、減少燃料消耗、減少投資的特點。
文檔編號F23D14/46GK102052672SQ20091030928
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者郭楚昊 申請人:郭楚昊