專利名稱：一種炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒器，具體是指一種炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)的炭素陽(yáng)極焙燒爐所用燃燒器，多為老式配風(fēng)直噴式燃燒器。這種燃燒 器的配風(fēng)采用人工控制，由于受到操作員的技能影響，因此會(huì)使得這種燃燒器的配風(fēng)不易 控制，進(jìn)風(fēng)量與燃?xì)廨斎肓坎黄ヅ洌瑫?huì)經(jīng)常造成火道內(nèi)燃燒不充分，或局部過(guò)燒。而當(dāng)燃燒 不充分時(shí)，進(jìn)入的溫度較低的燃?xì)饧认喈?dāng)于給爐內(nèi)吹入冷風(fēng)，同時(shí)不受控的機(jī)械風(fēng)門在爐 內(nèi)負(fù)壓的作用下，源源不斷地向爐內(nèi)吸入冷空氣，在這雙重作用下，造成了燃?xì)獾臒嵝?低，爐溫波動(dòng)大，不易控制。大量浪費(fèi)了燃?xì)猓档土松a(chǎn)效率，使陽(yáng)極的生產(chǎn)成本居高不 下。同時(shí)，燃?xì)庠诨鸬纼?nèi)燃燒后所產(chǎn)生的煙氣還具有很高的溫度，但這些溫度卻不能被有效 的利用，而是白白的浪費(fèi)掉，因此這些燃燒器同樣也存在不能很好的重復(fù)利用能源的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服目前這些燃燒器熱效率低、不易控制，以及不能很好重復(fù) 利用燃?xì)馊紵笏傻臒煔獾娜毕?，提供一種熱效率高、易控制且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的炭素焙燒 爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃 燒器，主要由上盤、分別固定在上盤上下兩側(cè)的燃?xì)膺M(jìn)氣管和下筒體、設(shè)置在下筒體內(nèi)部并 與上盤固定相連的燃?xì)鈬娚溲b置、以及與該燃?xì)鈬娚溲b置相連接的噴管組成。同時(shí)，在燃?xì)?噴射裝置上設(shè)有一個(gè)以上的進(jìn)氣孔，在下筒體的內(nèi)部設(shè)有將整個(gè)下筒體分隔成上空腔體和 下空腔體的隔板，且在該上空腔體的內(nèi)部還設(shè)有一個(gè)將其分隔成外環(huán)行空腔和內(nèi)環(huán)行空腔 的隔筒，該隔筒的底部與隔板之間形成有燃?xì)饬鞯揽p隙；在燃?xì)膺M(jìn)氣管的出氣端管壁上還 設(shè)有一個(gè)以上的出氣孔，且該燃?xì)膺M(jìn)氣管依次經(jīng)出氣孔、外環(huán)行空腔、燃?xì)饬鞯揽p隙及內(nèi)環(huán) 行空腔后與燃?xì)鈬娚溲b置上的進(jìn)氣孔相連通，同時(shí)在外環(huán)行空腔和內(nèi)環(huán)行空腔內(nèi)部還均填 充有剛玉砂。進(jìn)一步地，所述的出氣孔的數(shù)量為10個(gè)，且每個(gè)出氣孔的中心線均垂直于燃?xì)膺M(jìn) 氣管的中心軸線。所述的燃?xì)鈬娚溲b置由一端與上盤固定相連接、另一端與混合管固為一體的套 管，以及設(shè)置在混合管內(nèi)部的內(nèi)六方螺栓組成。在內(nèi)六方螺栓內(nèi)部設(shè)有通孔，所述的進(jìn)氣孔 則設(shè)置在套管的管壁上，而在混合管上還設(shè)有一個(gè)連接孔；所述的進(jìn)氣孔經(jīng)通孔后分別與 混合管和連接孔相連通，且所述噴管與混合管的另一端相連接。為了便于充分利用火道內(nèi)的高溫?zé)煔?，在下空腔體的內(nèi)部填充有耐火泥，且在該 耐火泥的內(nèi)部還形成有一道與連接孔相連通的煙氣進(jìn)氣流道。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述的進(jìn)氣孔的數(shù)量為14個(gè)，且每個(gè)進(jìn)氣孔的直徑均為4mm;同時(shí)在上盤上還覆蓋有一層耐高溫保溫布；在上盤的下周邊上還設(shè)有一圈環(huán)行的耐 高溫矩形編繩，所述的下筒體位于該耐高溫矩形編繩所形成的環(huán)的內(nèi)部。同時(shí)，所述的燃?xì)饬鞯揽p隙的寬度為5mm，所述的剛玉砂的直徑為5 8mm。為了便于拆卸，在上盤上還設(shè)有與套管相連接并可拆卸的上蓋螺絲，且所述煙氣 進(jìn)氣流道的中心軸線與噴管的中心軸線之間還存在一個(gè)夾角a，且蓋夾角a的取值范圍為 0° ^ a ^ 90°。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)本發(fā)明的下筒體內(nèi)部形成有外環(huán)行空腔和內(nèi)環(huán)行空腔，且在其內(nèi)部還均填充 有剛玉砂，因此從燃?xì)膺M(jìn)氣管進(jìn)入的燃?xì)饨?jīng)剛玉砂后能充分得到預(yù)熱，使進(jìn)入的混合燃?xì)?燃燒更充分，不僅能大幅度提高熱效率，而且還能節(jié)約燃?xì)饧s30%左右。(2)本發(fā)明還設(shè)有煙氣進(jìn)氣流道，能有效地將火道內(nèi)所產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)行重復(fù) 利用，將其與預(yù)熱后的燃?xì)庠龠M(jìn)行一次充分預(yù)熱，不僅使得燃?xì)獾纳郎厮俣瓤?，而且還具有 很好的熱振動(dòng)傳導(dǎo)效果。(3)本發(fā)明的射流火焰長(zhǎng)，能大大減小垂直火道內(nèi)的上下溫差，從而能有效的延長(zhǎng) 爐體的使用壽命。(4)本發(fā)明的燃?xì)饬魉倏?，能使燃燒器底部溫度降低?00°C左右，從而有效的減 小了燃燒器的燒損。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的燃?xì)鈬娚溲b置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的下筒體的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3所示的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明的燃?xì)膺M(jìn)氣管的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖中附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為1-燃?xì)膺M(jìn)氣管，2-上盤，3-下筒體，4-混合管，5-隔板，6_內(nèi)六方螺栓，7_上蓋螺 絲，8-噴管，9-隔筒，10-耐高溫矩形編繩，11-耐高溫保溫布，12-外環(huán)行空腔，13-內(nèi)環(huán)行 空腔，14-剛玉砂，15-耐火泥，16-煙氣進(jìn)氣流道，17-燃?xì)饬鞯揽p隙，18-套管，19-進(jìn)氣孔， 20-通孔，21-連接孔，22-出氣孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明的上盤2為一個(gè)圓形的金屬板，在該上盤2的正中央開(kāi)有一個(gè) 大通孔，在該大通孔的附近則還開(kāi)有一個(gè)小通孔。在上盤2的下側(cè)面上設(shè)有一個(gè)與上盤2 固為一體的下筒體3，該下筒體3的結(jié)構(gòu)如圖3、4所示，即該下筒體3為一個(gè)金屬圓筒，其橫 截面呈圓環(huán)形，且在該金屬圓筒的底部附近還設(shè)有十字條板。在下筒體3的內(nèi)部還設(shè)有一個(gè)水平放置的隔板5，從而將整個(gè)下筒體3的內(nèi)部分隔 成兩個(gè)腔體，位于隔板5與上盤2之間的腔體為上空腔體，位于隔板5與十字條板之間的腔體為下空腔體。同時(shí)，在上空腔體的內(nèi)部還設(shè)有一個(gè)一端與上盤2固定相連的環(huán)行的隔筒9，由于該隔筒9的直徑和高度均要小于上空腔體的直徑和高度，因此在上空腔體的內(nèi)部就 形成了一個(gè)外環(huán)行空腔12和一個(gè)位于該外環(huán)行空腔12內(nèi)側(cè)的內(nèi)環(huán)行空腔13。燃?xì)膺M(jìn)氣管1的結(jié)構(gòu)如圖5所示，在該燃?xì)膺M(jìn)氣管1的出氣端(即燃?xì)膺M(jìn)氣管1穿 過(guò)上盤2的小通孔而位于外環(huán)行空腔12內(nèi)部的一端)的管壁上設(shè)有10個(gè)直徑為4mm的出 氣孔22。為了確保使用效果，燃?xì)膺M(jìn)氣管1的最佳管徑確定為20mm，外環(huán)行空腔12的外徑 為180mm，其內(nèi)徑為120mm。且所述的出氣孔22分成兩層均勻的分布在燃?xì)膺M(jìn)氣管1的管 壁上，每個(gè)出氣孔22的中心線均垂直與該燃?xì)膺M(jìn)氣管1的中心軸線。當(dāng)該燃?xì)膺M(jìn)氣管1的 出氣端經(jīng)小通孔位于外環(huán)行空腔12的內(nèi)部以后，該燃?xì)膺M(jìn)氣管1需要與上盤2固為一體。由于隔筒9的高度要小于上空腔體的高度，因此隔筒9的底部與隔板5之間存有 一個(gè)寬度為5mm的燃?xì)饬鞯揽p隙17。通過(guò)該燃?xì)饬鞯揽p隙17，外環(huán)形空腔12就與內(nèi)環(huán)形 空腔13相連通。同時(shí)，在內(nèi)環(huán)形空腔13的內(nèi)部還固定有圖2所示的燃?xì)鈬娚溲b置。如圖2所示，該燃?xì)鈬娚溲b置由套管18、混合管4以及作為噴頭的內(nèi)六方螺栓6組 成。其中，套管18的上端設(shè)置在上盤2正中央所開(kāi)的大通孔內(nèi)部，且該套管18還與上盤2 形成一個(gè)整體；套管18的下端則與混合管4的上端密封相連接。所述的內(nèi)六方螺栓6設(shè)置 在套管18的內(nèi)部并與混合管4的內(nèi)部螺紋連接，且在內(nèi)六方螺栓6的內(nèi)部還設(shè)有一個(gè)將套 管18和混合管4相連通的通孔20。混合管4的下端則連接有噴管8，為了確保使用效果， 該套管18的中心軸線、混合管4的中心軸線、內(nèi)六方螺栓6的中心線以及噴管18的中心軸 線均要位于同一條直線上。為了便于燃?xì)獾倪M(jìn)入，經(jīng)流體力學(xué)計(jì)算后，在套管18的管壁上還設(shè)有14個(gè)直徑均 為4mm的進(jìn)氣孔19，且這14個(gè)進(jìn)氣孔19分上下兩圈分布在套管18上。同時(shí)，在混合管4 的管壁上也還設(shè)有一個(gè)連接孔21，且在上盤2上還設(shè)有一個(gè)用于密封大通孔的上蓋螺絲7。為了便于對(duì)從燃?xì)膺M(jìn)氣管1進(jìn)入的燃?xì)膺M(jìn)行預(yù)熱，在上空腔體的內(nèi)部填充有剛玉 砂14，即在外環(huán)行空腔12和內(nèi)環(huán)行空腔13的內(nèi)部均勻的填充有剛玉砂14 ；相應(yīng)的，為了便 于再次利用火道內(nèi)的高溫?zé)煔?，在下空腔體的內(nèi)部則填充有耐火泥15?？紤]到燃?xì)饬鞯揽p 隙17的寬度只有5mm，因此所填充剛玉砂14的直徑范圍在5mm 8mm之間。同時(shí)，為了確 ?；鸬纼?nèi)的高溫?zé)煔饽茼槙车倪M(jìn)入混合管4內(nèi)部，在下空腔體內(nèi)部所填充的耐火泥15內(nèi)部 留有一道與連接孔21相連通的煙氣進(jìn)氣流道16，且該煙氣進(jìn)氣流道16的中心軸線與噴管 8的中心軸線之間存在一個(gè)取值范圍為0° 90°夾角a。根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間時(shí)間和計(jì)算得知，該 夾角a的最佳取值為26°。運(yùn)行時(shí)，溫度較低的燃?xì)鈴娜細(xì)膺M(jìn)氣管1進(jìn)入到外環(huán)行空腔12內(nèi)部，在氣壓作用 下，該燃?xì)庋赝猸h(huán)形空腔12的上部穿梭流動(dòng)于剛玉砂14所形成的縫隙中；當(dāng)外環(huán)行空腔 12上部壓力增大到氣量漸飽和后，外環(huán)行空腔12上部燃?xì)庀聣翰⑼ㄟ^(guò)燃?xì)饬鞯揽p隙17進(jìn) 入內(nèi)環(huán)形空腔13內(nèi)部，在氣壓的作用下，該燃?xì)獗阃ㄟ^(guò)套管18上的進(jìn)氣孔19進(jìn)入到套管 18的內(nèi)部。由于整個(gè)下筒體3均是放置在焙燒爐的火井內(nèi)部，因此火井口的高溫便會(huì)輻射到 下筒體3內(nèi)部的剛玉砂14上，經(jīng)剛玉砂14后的燃?xì)獗銜?huì)得到充分的預(yù)熱，形成較高溫度的 預(yù)熱燃?xì)狻Ｔ跉鈮旱淖饔孟?，預(yù)熱后的燃?xì)獗銜?huì)經(jīng)內(nèi)六方螺栓6噴出，由于容積變小，壓力 變大，流速增加，因此在流出內(nèi)六方螺栓6時(shí)，在該內(nèi)六方螺栓6的周圍便會(huì)形成局部真空形成負(fù)壓。而火道中的高溫?zé)煔夂蜔峥諝獗銜?huì)被抽吸，從而通過(guò)煙氣進(jìn)氣流道16進(jìn)入到混 合管4內(nèi)部對(duì)預(yù)熱后的燃?xì)庠俅芜M(jìn)行加熱，使其能夠充分燃燒。同時(shí)，考慮到保溫效果，在上盤2的上側(cè)表面覆蓋有一層耐高溫保溫布11 ；為了確 保上盤2與火井口密封良好，在上盤2的下側(cè)表面周邊還設(shè)有一圈耐高溫矩形編繩10。如上所述，便可以很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器，主要由上盤(2)、分別固定在上盤(2)上下兩側(cè)的燃?xì)膺M(jìn)氣管(1)和下筒體(3)、設(shè)置在下筒體(3)內(nèi)部并與上盤(2)固定相連的燃?xì)鈬娚溲b置、以及與該燃?xì)鈬娚溲b置相連接的噴管(8)組成，其特征在于在燃?xì)鈬娚溲b置上設(shè)有一個(gè)以上的進(jìn)氣孔(19)，在下筒體(3)的內(nèi)部設(shè)有將整個(gè)下筒體(3)分隔成上空腔體和下空腔體的隔板(5)，且在該上空腔體的內(nèi)部還設(shè)有一個(gè)將其分隔成外環(huán)行空腔(12)和內(nèi)環(huán)行空腔(13)的隔筒(9)，該隔筒(9)的底部與隔板(5)之間形成有燃?xì)饬鞯揽p隙(17)；在燃?xì)膺M(jìn)氣管(1)的出氣端管壁上還設(shè)有一個(gè)以上的出氣孔(22)，且該燃?xì)膺M(jìn)氣管(1)依次經(jīng)出氣孔(22)、外環(huán)行空腔(12)、燃?xì)饬鞯揽p隙(17)及內(nèi)環(huán)行空腔(13)后與燃?xì)鈬娚溲b置上的進(jìn)氣孔(19)相連通，同時(shí)在外環(huán)行空腔(12)和內(nèi)環(huán)行空腔(13)內(nèi)部還均填充有剛玉砂(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器，其特征在 于所述的出氣孔(22)的數(shù)量為10個(gè)，且每個(gè)出氣孔(22)的中心線均垂直于燃?xì)膺M(jìn)氣管 (1)的中心軸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器，其特征在 于所述的燃?xì)鈬娚溲b置由一端與上盤(2)固定相連接、另一端與混合管(4)固為一體的套 管(18)，以及設(shè)置在混合管(4)內(nèi)部的內(nèi)六方螺栓(6)組成；在內(nèi)六方螺栓(6)內(nèi)部設(shè)有 通孔(20)，所述的進(jìn)氣孔(19)則設(shè)置在套管(18)的管壁上，而在混合管(4)上還設(shè)有一個(gè) 連接孔(21)；所述的進(jìn)氣孔(19)經(jīng)通孔(20)后分別與混合管(4)和連接孔(21)相連通， 且所述噴管(8)與混合管(4)的另一端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器，其特征在 于在所述下空腔體的內(nèi)部填充有耐火泥(15)，且在該耐火泥(15)的內(nèi)部還形成有一道與 連接孔(21)相連通的煙氣進(jìn)氣流道(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器，其特征在 于所述的進(jìn)氣孔(19)的數(shù)量為14個(gè)，且每個(gè)進(jìn)氣孔(19)的直徑均為4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器，其特 征在于在上盤(2)上還覆蓋有一層耐高溫保溫布(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器，其特征在于在 上盤(2)的下周邊上還設(shè)有一圈環(huán)行的耐高溫矩形編繩(10)，所述的下筒體(3)位于該耐 高溫矩形編繩(10)所形成的環(huán)的內(nèi)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器，其特征在于所 述的燃?xì)饬鞯揽p隙(17)的寬度為5mm，所述的剛玉砂(14)的直徑為5 8mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器，其特征在于在 上盤(2)上還設(shè)有與套管(18)相連接并可拆卸的上蓋螺絲(7)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器，其特征在于所 述煙氣進(jìn)氣流道(16)的中心軸線與噴管(8)的中心軸線之間還存在一個(gè)夾角a，且該夾角 a的取值范圍為0°彡a彡90°。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種炭素焙燒爐用新型射吸蓄熱式高效燃燒器，主要由上盤、固定在上盤上下兩側(cè)的燃?xì)膺M(jìn)氣管和下筒體、設(shè)置在下筒體內(nèi)部并與上盤固定相連的燃?xì)鈬娚溲b置、以及與燃?xì)鈬娚溲b置相連接的噴管組成，其特征在于在下筒體的內(nèi)部設(shè)有將整個(gè)下筒體分隔成上空腔體和下空腔體的隔板，且在該上空腔體的內(nèi)部還設(shè)有一個(gè)將其分隔成外環(huán)行空腔和內(nèi)環(huán)行空腔的隔筒；隔筒的底部與隔板之間形成有燃?xì)饬鞯揽p隙；在燃?xì)膺M(jìn)氣管的出氣端管壁上還設(shè)有一個(gè)以上的出氣孔，同時(shí)在外環(huán)行空腔和內(nèi)環(huán)行空腔內(nèi)部還均填充有剛玉砂。本發(fā)明不僅能大幅度提高熱效率，而且還能節(jié)約燃?xì)饧s30％左右。
文檔編號(hào)F23D14/66GK101806455SQ201010136879
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
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