頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置的製作方法

2023-04-25 15:41:46 1

專利名稱：頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煉鐵用頂燃式熱風爐燃燒口裝置，特別適用於頂燃式或球式熱風爐燃燒口。
技術背景提高風溫是現代高爐煉鐵的重要技術特徵，高風溫是高爐降低燃料消耗，提高產量的有效技術措施。
熱風爐是為高爐加熱鼓風的設備，是現代高爐不可缺少的重要組成部分。現代高爐採用蓄熱式熱風爐，其工作原理是先採用煤氣燃燒，產生高溫煙氣用於加熱熱風爐內的耐火格子磚，再使空氣通過熾熱的格子磚而被加熱，每座高爐配置3～4座熱風爐，輪流交替地進行燃燒和送風，使高爐連續不斷地獲得高溫鼓風。
頂燃式熱風爐又稱無燃燒室熱風爐，是蓄熱式熱風爐的一種形式，是將燃燒裝置設置在蓄熱室頂部的熱風爐，利用熱風爐拱頂空間進行燃燒，其結構特點是完全取消了內部、外部燃燒室。
燃燒口是頂燃式熱風爐的關鍵部位，是煤氣、助燃空氣混合、燃燒的通道。頂燃式熱風爐的頂部燃燒方式，使燃燒口的工作環境異常惡劣。如92234047.1專利中設計的大功率燃燒裝置，其燃燒口全部是採用單一的耐火磚砌築而成的，生產使用中耐火磚出現了過早破損。燃燒口耐火磚出現過早破損的主要原因是(1)燃燒口的耐火材料砌體必須承受換爐操作時的急冷急熱工況，頻繁的換爐操作降低了耐火材料的高溫穩定性和理化性能，造成燃燒口耐火材料砌體異常破損、塌落；(2)煤氣中攜帶的水分和粉塵的混合物進入到燃燒口耐火材料砌體中，對耐火材料造成侵蝕；(3)現有技術中，燃燒口設計結構不合理，使耐火材料在急冷急熱的工況條件下產生熱應力，在與爐殼相接觸的部位即燃燒口水平短節處，最先出現局部破損、斷裂，直至整個燃燒口耐火磚坍塌、脫落。
生產實踐證實，頂燃式熱風爐的燃燒口在耐火材料材質、結構等方面均進行了許多改進和完善，但平均使用壽命也僅有4～5年。根本無法達到使燃燒口使用壽命與熱風爐壽命相適應的目標，而且，由於燃燒口的過早破損，造成爐殼發紅、竄風等一系列問題，對提高風溫造成了嚴重的影響。

發明內容
本實用新型的目的就是要克服現有頂燃式熱風爐燃燒口短壽的技術缺陷，從而設計出一種能夠滿足熱風爐生產要求，使其使用壽命達到或超過10年以上的新型燃燒口裝置。
本實用新型涉及一種頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，包括冷卻套、託磚圈、燃燒口組合磚、自流澆注料，將冷卻套安裝在燃燒口水平短節處，且在燃燒口組合磚上部設置託磚圈，用於支撐拱頂耐火磚，冷卻套、託磚圈、燃燒口組合磚之間用自流澆注料填充，冷卻套與燃燒口組合磚之間設有沉降縫，自流澆注料與託磚圈之間設有陶瓷纖維。
冷卻套為內設蛇形冷卻水管；燃燒口組合磚採用花瓣型鎖磚結構，每塊組合磚上設有用於組合磚之間的固定聯接的凹凸榫槽。
燃燒口組合磚上部設置託磚圈，用於支撐拱頂耐火磚。
在頂燃式熱風爐燃燒口水平段，採用內設蛇形冷卻水管的鑄鐵、鑄鋼或鑄銅冷卻套，將冷卻套安裝在燃燒口短節上，取代現有技術中採用的耐火材料，冷卻套直接與煤氣、助燃空氣接觸，從而徹底解決由於急冷急熱惡劣的工況條件對耐火材料造成的破壞。燃燒口斜段採用高性能優質耐火材料組合磚，這種組合磚具有優異的耐急冷急熱性能，並且每塊組合磚均採用凹凸楔型榫槽結構，以提高組合磚砌體的整體穩定性。為解決燃燒口組合磚受力結構不合理的問題，消除或減輕拱頂上部磚襯對燃燒口組合磚產生的壓力，在燃燒口組合磚的上部設置一個水平託磚圈，用於支撐拱頂上部的耐火磚襯，從而徹底解決由於燃燒口組合磚受力不合理而造成的坍塌、脫落問題。
本實用新型不但可以克服現有技術的缺陷，同時還可以做到結構設計合理、製造施工簡便、製造成本低、使用壽命長。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型的剖面結構圖。
圖中1.冷卻套，2.耐火噴塗料，3.錨固鉤，4.燃燒口水平短節，5.拱頂耐火磚，6.爐殼，7.託磚圈，8.陶瓷纖維，9.燃燒口組合磚，10.自流澆注料，11.進出水管，12.蛇形冷卻水管，13.沉降縫。
具體實施方式
在
圖1中，冷卻套(1)安裝在燃燒口水平短節(4)中，在燃燒口短節(4)上點焊錨固鉤(3)，使耐火噴塗料(2)能夠穩定地噴塗在燃燒口水平短節(4)上，防止燃燒口水平短節(4)過熱變形、發紅。冷卻套(1)內設有蛇形冷卻水管(12)，其進出水管(11)與燃燒口水平短節(4)焊接。燃燒口斜段採用燃燒口組合磚(9)，每塊組合磚均採用凹凸楔型榫槽結構，為消除水平熱應力，在冷卻套(1)與燃燒口組合磚(9)之間設有沉降縫(13)。燃燒口組合磚(9)上部的託磚圈(7)與爐殼(6)焊接，託磚圈(7)用於支撐燃燒口組合磚(9)上部的拱頂耐火磚(5)，消除或減輕拱頂耐火磚(5)對燃燒口組合磚(9)產生的壓力。在爐殼(6)與燃燒口水平短節(4)聯接處，填充自流澆注料(10)，為消除燃燒口組合磚(9)和自流澆注料(10)受熱所產生的縱向熱膨脹，在自流澆注料(10)與託磚圈(7)之間設一層陶瓷纖維(8)，用於吸收縱向熱膨脹，防止燃燒口組合磚(9)、自流澆注料(10)的產生的熱應力破壞以及託磚圈(7)的熱應力變形。
權利要求1.一種頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，包括冷卻套、託磚圈、燃燒口組合磚、自流澆注料，其特徵在於將冷卻套(1)安裝在燃燒口水平短節(4)處，且在燃燒口組合磚(9)上部設置託磚圈(7)，用於支撐拱頂耐火磚(5)，冷卻套(1)、託磚圈(7)、燃燒口組合磚(9)之間用自流澆注料(10)填充，冷卻套(1)與燃燒口組合磚(9)之間設有沉降縫(13)，自流澆注料(10)與託磚圈(7)之間設有陶瓷纖維(8)。
2.如權利要求1所述的頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，其特徵在於冷卻套(1)為內設蛇形冷卻水管(12)。
3.如權利要求1所述的頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，其特徵在於燃燒口組合磚(9)採用花瓣型鎖磚結構，每塊組合磚上設有用於組合磚之間的固定聯接的凹凸榫槽。
4.如權利要求1所述的頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，其特徵在於燃燒口組合磚(9)上部設置託磚圈(7)，用於支撐拱頂耐火磚(5)。
專利摘要本實用新型涉及一種頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，特別適用於頂燃式或球式熱風爐燃燒口。本實用新型包括冷卻套、託磚圈、燃燒口組合磚、自流澆注料。主要特徵是在燃燒口水平短節處採用冷卻套結構，燃燒口組合磚上部設置託磚圈用以支撐拱頂上部的耐火磚襯，冷卻套、燃燒口組合磚、託磚圈之間用自流澆注料填充，以提高燃燒口組合磚的整體穩定性。本實用新型同現有技術相比具有整體結構設計合理、製造施工簡便、生產維護量低的特點，可以大幅度延長頂燃式熱風爐燃燒口的使用壽命和拱頂磚襯壽命。
文檔編號C21B9/00GK2656426SQ0324905
公開日2004年11月17日 申請日期2003年9月26日 優先權日2003年9月26日
發明者張福明, 毛慶武 申請人:首鋼總公司