平焰燒嘴用配風穩焰器的製作方法

2023-05-26 16:23:26

專利名稱：平焰燒嘴用配風穩焰器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及冶金技術領域，尤其涉及一種應用於加熱爐和熱處理爐上燃燒裝置的配風穩焰器。
背景技術：
平焰燃燒技術是在強旋轉射流燃燒技術基礎上發展起來的一種新型、高效、潔淨燃燒技術。自上世紀60年代問世以來，在工業部門尤其在冶金工業中得到廣泛的應用。平焰燒嘴噴出的火焰是貼著爐壁向四周伸展的圓盤形薄層，即形成張角為180°的平展火焰。平焰燒嘴與一般直焰燒嘴相比有火焰穩定性好、火焰溫度分布均勻、NOpNO2生成排放量少、工件加熱快、防氧化等一系列優點，主要應用於加熱工件不能與明火接觸的工業爐上。在國內鋼鐵冶金行業中，平焰燒嘴廣泛應用於採用常規燃燒方式的軋鋼加熱爐爐頂、熱處理爐上，為了形成穩定的平展火焰，燒嘴內部設計一個配風穩焰裝置，但現有的配風穩焰裝置的·結構相對複雜，加工裝配不便。

實用新型內容針對上述問題，本實用新型的目的在於提高一種火焰形成更平穩且結構簡單緊湊的平焰燒嘴用配風穩焰器。為達上述目的，本實用新型採用的技術方案為一種平焰燒嘴用配風穩焰器，設置在平焰燒嘴內部，平焰燒嘴由燒嘴磚、用於進空氣的空氣管道殼體、煤氣管道殼體依次連接而成，燒嘴磚設有呈喇叭口狀的噴口，煤氣芯管末端從空氣管道殼體中心穿過，伸入燒嘴磚內的噴口內、首端固定於煤氣管道殼體上且與煤氣進口連通；其特徵在於所述煤氣芯管末端固定連接有煤氣噴頭穩焰器，煤氣噴頭穩焰器上套裝配風盤，所述配風盤側壁設有一圈斜孔，斜孔朝煤氣芯管末端方向聚集，配風盤圓周邊沿設有使氣體形成貼壁旋流的一圈斜槽孔；所述煤氣噴頭穩焰器為一端開口、一端封閉的帽狀結構，開口端與所述煤氣芯管連通，封閉端設有凹型帽沿，帽沿與所述配風盤之間設有一圈環孔。所述煤氣管道殼體端面設有兩個電極孔，電極通過電極孔穿入燒嘴磚的噴口且末端定位於空氣配風盤端部，電極與高壓包電連接。所述燒嘴磚的噴口與配風盤之間設置有燒嘴導管，燒嘴導管嵌入燒嘴磚小徑側的噴口內。本實用新型的配風盤可以將空氣分三級，一次空氣通過配風盤上的斜孔噴出，形成高速射流，將煤氣噴頭噴出的煤氣打散，加速空煤氣混合；二次空氣通過配風盤圓周上的斜槽孔噴出形成高速貼壁旋流，為平展火焰的形成提供必要的條件；少量三次風通過配風盤與燒嘴導管間的間隙環形噴出，主要起冷卻導管和修整火焰形狀的作用。三次空氣在穩焰頭凹型帽沿的導流作用下形成混合氣旋流，形成更加穩定的平展火焰，確保了爐膛溫度的均勻性。結構相比於普通平焰燒嘴要簡單緊湊，便於加工裝配；燒嘴整體採用模塊化設計，使用和系統維護改造十分簡便。
圖I為本實用新型實施例應用時的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例的正視圖；圖3為本實用新型實施例應用時外部管路的三維示意圖；圖中標記說明1_燒嘴磚，2-燒嘴導管，3-煤氣噴頭穩焰器，4-配風盤，5-煤氣芯管，6-空氣管道殼體,7-第一取壓氣嘴,8-煤氣管道殼體,9-窺視孔，13-空氣進口，14-煤氣進口，15-第二取壓氣嘴，16-爐體表面，17-煤氣管路，18-電磁式閥門，19-手閥，20-空氣管路，21-帶自動點火和火焰檢測的平焰燒嘴，401-電極孔，402-斜孔，403-斜槽孔。
具體實施方式
為更好地理解本實用新型，以下結合實施例及附圖對本實用新型的技術方案作進一步說明，參見圖I至圖3 :根據本實用新型實施的平焰燒嘴用配風穩焰器，應用於在平焰燒嘴內部，平焰燒嘴主要包括燒嘴磚I、空氣管道殼體6、煤氣管道殼體8、煤氣芯管5。燒嘴磚I為具有喇叭型噴口的圓柱體，水平放置。其尾部固定板上焊接錨固釘，燒嘴磚I打澆注料成型，長期使用溫度1350°C，最高耐溫等級可達1600°C ;燒嘴磚I進出口直徑及長度根據燒嘴功率及平展火焰形成的必要條件計算確定首先根據燒嘴功率及設計噴出流速選取合適的煤氣噴孔
I —
當量半徑，然後再根據旋流強度計算公式α計算燒嘴磚I進口直徑R，其
中S為旋流強度，一般取S 3 O. 6時可形成強旋流進而形成平展氣流，r為煤氣噴孔當量半徑，α為空氣配風盤旋流角度。之後根據旋流強度和火焰噴出速度計算燒嘴磚I喇叭口的長度，再根據設計功率和火焰噴出強度確定出口截面積進而確定燒嘴磚I大徑尺寸。燒嘴磚I小徑側裝有燒嘴導管2，同側的端面連接空氣管道殼體6的端面。空氣管道殼體6整體採用碳鋼精密鑄造成型，兩端面均設有連接法蘭並通過連接法蘭分別連接燒嘴磚I和煤氣管道殼體8，空氣管道殼體垂直方向設有空氣進口 13、取壓嘴安裝孔，空氣進口 13與空氣管路20連通，取壓嘴安裝孔安裝第一取壓嘴7。煤氣管道殼體8採用碳鋼精密鑄造後加工成型，垂直方向設有煤氣進口 14與煤氣管路17連通，內部採用垂直通道與煤氣芯管安裝孔連通，與空氣管道殼體6連接端設有連接法蘭，另一端面開有窺視孔安裝孔、接地螺栓安裝孔及取壓嘴安裝孔，分別安裝窺視孔9、接地螺栓和第二取壓嘴15。煤氣芯管5首端從空氣管道殼體6中心穿過，伸入燒嘴磚I噴口內的燒嘴導管2後與煤氣噴頭穩焰器3焊接固定，末端固定於煤氣管道殼體8上的煤氣芯管安裝孔，並與煤氣管道殼體8上的煤氣進口 14連通。煤氣噴頭穩焰器3上套裝配風盤4，可通過安裝尺寸調節配風盤4在燒嘴導管2中的位置。配風盤4採用數控加工成型，側壁加工有一圈斜孔402，斜孔402朝煤氣芯管末端方向聚集，配風盤4圓周邊沿加工一圈斜槽孔403，斜槽孔403的斜向相同，從而使得通過的氣體形成貼壁旋流。通過配風盤4的空氣分三級，一次空氣通過配風盤4上的斜孔402噴出，形成高速射流，將煤氣噴頭3噴出的煤氣打散，加速空煤氣混合；二次空氣通過配風盤4圓周上的斜槽孔403噴出形成高速貼壁旋流，為平展火焰的形成提供必要的條件；少量三次風通過配風盤4與燒嘴導管2間的間隙環形噴出，主要起冷卻導管和修整火焰形狀的作用。煤氣噴頭穩焰器3採用數控加工成型，其側面開有一圈環孔，噴出的煤氣被配風盤4噴出的高速射流打散混合，在穩焰頭凹型帽沿的導流作用下形成混合氣旋流，通過燒嘴磚I的喇叭噴口形成平展火焰。本實用新型應用時也可以是自動點火，需安裝電極，煤氣管道殼體8端面開有電極安裝孔、電極通過煤氣管道殼體8上的電極安裝孔穿入，依次通過煤氣管道殼體8、空氣管道殼體6和配風盤4之後按嚴格的裝配尺寸控制電極端部的位置，以保證與煤氣噴頭穩焰器3的打火效果，電極露出電極安裝孔的一端與高壓包電連接，高壓包放電打火。本實用新型的實施過程為煤氣管路17和空氣管路20上均設有手閥19，通過手閥19可調整單個燒嘴的空煤氣流量及配比，以達到比較理想的燃燒效果。燒嘴點火前先將空氣手閥19調至合適位置，當控制器接到點火命令時，控制高壓包放電使電極打火，同時煤氣管路17上的電磁式閥門18打開，煤氣通入燒嘴，與一直通入燒嘴的助燃空氣混合燃燒，一次空氣通過配風盤4上的斜孔402噴出，形成高速射流，將煤氣噴頭穩壓器3噴出的煤氣打散，加速空煤氣混合。二次空氣通過配風盤4圓周上的斜槽孔403噴出形成高速貼壁旋流，少量三次風通過配風盤4與燒嘴導管2間的間隙環形噴出，主要起冷卻導管和修整火焰形狀的作用。當燒嘴接到熄火信號時，關閉煤氣管路17，火焰熄滅，助燃空氣繼續通入起到冷卻保護燒嘴的作用。這種帶自動點火和火焰檢測裝置的平焰燒嘴21火焰穩定性好，火焰溫度分布均勻，NOpNO2生成排放量少，工件加熱快，可以大幅降低被加熱工件的氧化。以上所揭露的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，因此依本實用新型申請專利範圍所作的等效變化，仍屬本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種平焰燒嘴用配風穩焰器，設置在平焰燒嘴內部，平焰燒嘴由燒嘴磚(I)、用於進空氣的空氣管道殼體(6)、煤氣管道殼體(8)依次連接而成，燒嘴磚(I)設有呈喇叭口狀的噴口，煤氣芯管(5)末端從空氣管道殼體(6)中心穿過，伸入燒嘴磚(I)內的噴口內、首端固定於煤氣管道殼體(8)上且與煤氣進口連通；其特徵在於所述煤氣芯管(5)末端固定連接有煤氣噴頭穩焰器(3)，煤氣噴頭穩焰器(3)上套裝配風盤(4)，所述配風盤(4)側壁設有一圈斜孔，斜孔朝煤氣芯管(5)末端方向聚集，配風盤(4)圓周邊沿設有使氣體形成貼壁旋流的一圈斜槽孔；所述煤氣噴頭穩焰器(3)為一端開口、一端封閉的帽狀結構,開口端與所述煤氣芯管(5)連通，封閉端設有凹型帽沿，帽沿與所述配風盤(4)之間設有一圈環孔。
2.根據權利要求I所述的平焰燒嘴用配風穩焰器，其特徵在於所述煤氣管道殼體(8)端面設有兩個電極孔，電極(10)通過電極孔穿入燒嘴磚(I)的噴口且末端定位於空氣配風盤(4)端部，電極(10)與高壓包電連接。
3.根據權利要求I所述的平焰燒嘴用配風穩焰器，其特徵在於所述燒嘴磚(I)的噴口與配風盤(4)之間設置有燒嘴導管(2)，燒嘴導管(2)嵌入燒嘴磚(I)小徑側的噴口內。
專利摘要本實用新型涉及冶金技術領域，尤其涉及一種平焰燒嘴用配風穩焰器，包括有煤氣噴頭穩焰器，煤氣噴頭穩焰器上套裝配風盤，配風盤側壁設有一圈斜孔，且圓周邊沿設有一圈斜槽孔；煤氣噴頭穩焰器為帽狀結構，開口端與所述煤氣芯管連通，封閉端設有凹型帽沿，帽沿與配風盤之間設有一圈環孔。本實用新型的配風盤可以將空氣分三級，一次空氣形成高速射流打散煤氣；二次空氣形成高速貼壁旋流平展火焰；三次風起冷卻導管和修整火焰形狀的作用。在穩焰頭凹型帽沿的導流作用下形成混合氣旋流，確保了爐膛溫度的均勻性。結構簡單緊湊，便於加工裝配，使用和系統維護改造簡便。
文檔編號F23D14/62GK202692053SQ20122019786
公開日2013年1月23日 申請日期2012年5月5日 優先權日2012年5月5日
發明者周聖亮, 徐少春, 高陽, 沈小軍 申請人:中冶南方(武漢)威仕工業爐有限公司