多流股、高溫低氧、低NOx左右組合式單蓄熱燒嘴的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)爐和熱處理爐加熱煤氣燃燒技術領域，特別是提供了一種多流股、高溫低氧、低NOx左右組合式單蓄熱燒嘴。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)空氣單蓄熱式燒嘴的蓄熱箱置于爐墻內，空氣、煙氣容易短路，造成蓄熱效率低，控制紊亂。傳統(tǒng)空氣單蓄熱式燒嘴的煤氣管安裝在燒嘴中心部位，煤氣管完全置于高溫環(huán)境中，工況惡劣，一般3?6個月就需要更換，影響生產，操作維護難度大、費用高。傳統(tǒng)空氣單蓄熱式燒嘴的燒嘴磚采用單一的大噴口，造成空、煤氣不能充分混合，空、煤氣從噴口噴出過程中不能高效卷吸更多煙氣進入燃燒區(qū)域稀釋助燃空氣，不能有效實現(xiàn)“貧氧”燃燒，導致火焰中心溫度高，煙氣中NOx含量高，環(huán)保不達標。本發(fā)明“多流股、高溫低氧、低NOx左右組合式單蓄熱燒嘴”正是在這種背景下，創(chuàng)新研制的一種結構新穎，燃燒過程有效抑制NOx生成。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種多流股、高溫低氧、低NOx左右組合式單蓄熱燒嘴，解決傳統(tǒng)空氣單蓄熱式燒嘴的煤氣管安裝在燒嘴中心部位結構上存在的缺陷?？梢詫⒅伎諝忸A熱至100tC以上，實現(xiàn)預熱高效回收，降低燃料消耗。同時本發(fā)明采用貧氧燃燒機理，實現(xiàn)燃料在爐內“貧氧”燃燒，燃燒過程中有效抑制NOx的生成，大幅度降低污染物的排放。
[0004]本發(fā)明包括多孔燒嘴磚1、空氣蓄熱箱、蓄熱體3、煤氣噴管；多孔燒嘴磚I與爐墻同材質耐火澆注料整體澆筑成型，安裝在空氣蓄熱箱的前端；蓄熱體3安裝在空氣蓄熱箱內；煤氣噴管安裝在空氣蓄熱箱內；空氣蓄熱箱前端伸進爐墻150_，與爐墻鋼板連續(xù)焊接。
[0005]多孔式燒嘴磚I安裝在空氣蓄熱箱的前端，多孔燒嘴磚采用與爐墻同材質AL203 ^ 65%低水泥澆注料整體澆筑成形。多孔燒嘴磚I四周通過錨固磚13固定在爐墻鋼板上，錨固磚13和空氣蓄熱箱間距在?120mm，錨固磚間距在300-500mm，多孔燒嘴磚I與燒嘴端面間填塞10?15mm纖維毯?？諝庑顭嵯渌闹苷w澆注?150mm耐高溫高強澆注料，以保證多孔燒嘴磚1、空氣蓄熱箱、爐墻之間密封性和可靠性，防止多孔燒嘴磚I結構不穩(wěn)，發(fā)生爐墻倒塌現(xiàn)象；同時，防止燒嘴四周漏氣或吸冷風，以提高燒嘴使用壽命。
[0006]空氣蓄熱箱的殼體由鋼板制成外殼，箱體的內襯采用莫來石澆注料和纖維板復合隔熱結構，有效防止箱體內熱量的散失。殼體插入爐墻部分四周焊接錨固鉤，錨固鉤的間距為?100mm，燒嘴四周留?150mm的無保溫層，殼體四周整體澆注?120mm耐高溫高強澆注料。燒嘴安裝板17和爐墻鋼板18里外四周采用連續(xù)焊接方式連接，以增強空氣蓄熱箱和爐墻連接處四周的密封性，防止燒嘴漏氣或冒火。
[0007]空氣蓄熱箱包括蓄熱體3、擋磚2、熱端空腔21、格柵板4、安裝螺絲8、冷端空腔20等部分。在空氣蓄熱箱內放置蜂窩狀的蓄熱體3，蓄熱體3高溫端設置擋磚2，遮蔽高溫爐氣對蓄熱體3的輻射熱，提高蓄熱體3的使用壽命，并通過擋磚2隔開蓄熱體3與熱端空腔21 ;蓄熱體3低溫端設置格柵板4，提高蓄熱體3堆放穩(wěn)定性，格柵板4通過安裝螺栓8固定在冷端空腔20上。
[0008]熱端空腔21在是在澆筑一體式多孔燒嘴磚I時，支模澆筑成型，并熱端空腔21的端面設空氣噴口 22?？諝鈬娍?22和第一煤氣噴口 14、第二煤氣噴口 23為左、右組合式，空氣噴口 22和第一煤氣噴口 14、第二煤氣噴口 23在設計上采用多流股，噴口的大小和角度通過試驗或計算機數(shù)值模擬等方法進行最優(yōu)化設計?？諝鈬娍?22設計多孔結構，按照成3行2列排布；第一煤氣噴口 14、第二煤氣噴口 23布置在空氣蓄熱箱兩側，設計成兩個獨立的噴口，每個煤氣噴口都設置冷卻風噴口，保護煤氣噴頭。
[0009]冷端空腔20包括空氣入口(煙氣出口)7和裝卸口 5。冷端空腔20端部設置裝卸口 5，以便在安裝和平時維護中對擋磚2、蓄熱體3、格柵板4進行拆卸。裝卸口 5通過法蘭、螺栓等安裝在冷端空腔20上。
[0010]本發(fā)明具有下列優(yōu)點:
[0011]1、空氣噴口和煤氣噴口采用多流股、左右交替組合式的設計，應用“貧氧”燃燒機理，空氣、煤氣在噴口噴出過程中較傳統(tǒng)單一的大圓孔噴口能夠卷吸更多周圍爐氣，稀釋燃燒區(qū)域空、煤氣濃度，降低燃燒速度，拉長火焰長度，降低火焰中心區(qū)域溫度，抑制燃燒過程中NOx生成條件，實現(xiàn)高溫、貧氧、彌散燃燒，均化爐內溫度場，降低坯料在爐內高溫下氧化燒損和脫碳，提高鋼坯加熱質量的同時，大幅度降低NOx等有害氣體的排放，具有顯著的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益。
[0012]2、空氣蓄熱箱和煤氣噴口的設計結構解決了傳統(tǒng)一體式燒嘴結構中煤氣管走中心，煤氣管完全置于高溫環(huán)境中，使用壽命短的問題；同時解決了傳統(tǒng)空氣單蓄熱式燒嘴空、煤氣不能充分均勻混合，爐內溫度梯度大，不能滿足加熱工藝要求的問題。
[0013]3、多孔燒嘴磚采用與爐墻澆注料同材質耐火材料整體澆筑成型工藝，保證多孔燒嘴磚、空氣蓄熱箱、爐墻澆注料緊密連接，防止燒嘴四周漏氣或吸冷風，提高燒嘴使用壽命。
【附圖說明】
[0014]圖1是多流股、高溫低氧、低NOx左右組合式單蓄熱燒嘴的主視圖。其中，多孔燒嘴磚1、擋磚2、蓄熱體3、格柵板4、裝卸口 5、煤氣接口 6、空氣入口(煙氣出口)7、安裝螺栓
8、錨固鉤9、纖維板10、莫來石澆注料11、纖維毯12、錨固磚13、第一煤氣噴口 14、冷卻風套管15、冷卻風接管16、燒嘴安裝板17、爐墻鋼板18、空氣蓄熱箱殼體19、冷端空腔20、熱端空腔21、空氣噴口 22、第二煤氣噴口 23。
[0015]圖2是多流股、高溫低氧、低NOx左右組合式單蓄熱燒嘴的A-A剖面圖。
[0016]圖3是多流股、高溫低氧、低NOx左右組合式單蓄熱燒嘴的B-B剖面圖。
[0017]圖4是多流股、高溫低氧、低NOx左右組合式單蓄熱燒嘴的C向視圖。
[0018]圖5是多流股、高溫低氧、低NOx左右組合式單蓄熱燒嘴的D向視圖。
【具體實施方式】
[0019]圖1一圖5為本發(fā)明的一種【具體實施方式】。
[0020]本發(fā)明包括多孔燒嘴磚1、空氣蓄熱箱、蓄熱體3、煤氣噴管；多孔燒嘴磚I與爐墻同材質耐火澆注料整體澆筑成型，安裝在空氣蓄熱箱的前端；蓄熱體3安裝在空氣蓄熱箱內；煤氣噴管安裝在空氣蓄熱箱內；空氣蓄熱箱前端伸進爐墻150_，與爐墻鋼板連續(xù)焊接。
[0021]多孔燒嘴磚I安裝在空氣蓄熱箱的前端，采用與爐墻同材質AL203彡65%低水泥澆注料整體澆筑成型工藝。多孔燒嘴磚I四周通過錨固磚13固定在爐墻鋼板18上，錨固磚13和蓄熱箱殼體的間距在?150mm，銷固磚13間距在300_500mm，多孔燒嘴磚與燒嘴端面間填塞10?15mm纖維毯12。蓄熱箱四周整體澆注?150mm耐火澆注料，以保證多孔燒嘴磚1、空氣蓄熱箱、爐墻之間密封性和可靠性，防止多孔燒嘴磚因結構不穩(wěn)，發(fā)生爐墻倒塌現(xiàn)象；同時，也防止燒嘴四周漏氣或吸冷風，以提高燒嘴使用壽命。
[0022]擋磚2采用剛玉材質，厚度100mm，安裝在蓄熱箱內前端，用于固定蓄熱體3，同時防止爐內高溫煙氣對蓄熱體3的侵蝕。
[0023]蓄熱體3在高溫段采用剛玉莫來石材質，低溫段采用堇青石材質，作為蓄熱燒嘴燃燒過程中熱量的存儲和釋放媒介。
[0024]格柵板4采用熱鍍鋅格柵板，用于固定蓄熱體3，通過安裝螺栓8固定在空氣蓄熱箱上。
[0025]裝卸口 5采用方法蘭密封連接結構，用于蓄熱體3的更換和維護。
[0026]煤氣接口 6采用圓法蘭連接結構，接管采用lCrl8Ni9Ti不銹鋼材質的無縫鋼管