專利名稱：鈍體式套筒陶瓷燃燒器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高爐煉鐵的煤氣燃燒裝置。
現有的熱風爐用套筒式陶瓷燃燒器的結構采用內外兩個圓筒型設計，兩層圓筒中間有隔層，燃燒器整體采用耐火材料砌筑。兩層圓筒普遍采用直筒型或外環在出口附近以一定角度與中心軸線相交的設計。在運行過程中外環氣體(一般為空氣)以圓環狀射向中心圓柱狀氣流(一般為煤氣)，對中心氣流產生夾擊作用，限制了中心氣流向外擴展，外環氣流以一定角度來實現穿透中心氣流的作用無法達到，反而使得中心氣流的擴展空間進一步縮小，嚴重影響了兩種氣體之間的相互混合效果，造成實際燃燒火焰很長，而且為了保證煤氣在進入格子磚前燃燒完全，不得不采用較大的空氣過剩系數(一般需1．1左右)，降低了理論燃燒溫度和熱風溫度。
目前還有一種采用套筒式燃燒器設計為在外環空氣通道內設置隔墻，使得出口的空氣被分成多個流股，來得到加強混合的作用。但是這種設計的缺點是隔墻的高度太高，以至于氣流經過這段距離后已完全變為平行流動，不具備切的速度，造成出口處的回流很小，加強混合的效果不大。
另外目前使用的其它類型的燃燒器如柵格式陶瓷燃燒器由于其結構復雜，造成系統的阻力損失增加，在現有設備上改造時需要對管道系統進行相應的改造，增加了設備的投資，不利于在現有設備上進行推廣使用。
為了克服現有套筒式陶瓷燃燒器混合不好的缺點，本實用新型提供了一種通過在外環空氣出口處設置鈍體的套筒陶瓷燃燒器，以達到加強混合和穩定火焰的效果，進一步為高爐提供高風溫。同時在燃燒器的上部設計減震墻，來減小燃燒器在使用中的震動。
一種鈍體式套筒陶瓷燃燒器，主要由耐火磚砌筑的雙層套筒組成，其中內層套筒為煤氣通道，內層套筒與外層套筒之間為空氣通道，內層套筒將煤氣通道和空氣通道隔開，外層套筒和內層套筒用耐火材料砌筑而成。其特征在于在空氣通道的出口處設有鈍體，鈍體用與套筒同種材料的異型耐火磚砌筑，其形狀為圓臺式，圓臺的上下表面為圓弧面。圓弧面分別與內層套筒和外層套筒的表面配合。鈍體的大小和數量根據燃燒室大小、煤氣的熱值和流量等由計算機進行優化設計而定。
鈍體式套筒陶瓷燃燒器的另外一個特征在于在燃燒器外層套筒的上方且靠近燃燒室墻壁處設置減震墻，減震墻用耐火磚砌筑而成，減震墻的形狀和高度根據具體的燃燒室而定，要均勻過渡。
該鈍體式套筒陶瓷燃燒器充分利用現有設備，只在原有套筒式陶瓷燃燒器的基礎上，通過部分異型磚的組合來設置燃燒器自身鈍體，進而改善煤氣和空氣的混合，提高熱風溫度。
以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述


圖1-A為傳統的套筒式陶瓷燃燒器的主體結構圖；
圖1-B為
圖1-A的水平截面圖；圖2-A為在空氣通道內設置隔墻的陶瓷燃燒器的主體結構圖；圖2-B為圖2-A的水平截面圖；圖3-A是該實用新型所述的鈍體式套筒陶瓷燃燒器的主體結構圖；圖3-B為圖3-A的底視圖；圖3-C為圖3-A的頂視圖；圖4為鈍體的截面圖。
通過計算機對陶瓷燃燒器燃燒過程的研究，發現在燃燒器上設置鈍體，利用高速氣流經過鈍體后自然形成的回流作用，將通過中心通道進入的煤氣流卷吸向外運動，同時外環的空氣流向里運動，形成相互交叉的循環流動，達到加強混合的效果。由于煤氣和空氣在燃燒器上方的混合加強，使得燃燒火焰短，實現了短焰的效果，同時可以通過很小的空氣過剩系數即能達到煤氣在進入格子磚前完全燃燒，能夠顯著提高理論燃燒溫度和熱風溫度。
通過在燃燒器外層套筒4的上方且靠近燃燒室7墻壁8處設置用耐火磚砌筑的減震墻6，有效地減小了燃燒器上方的回流區，該回流區被認為是產生燃燒震動的一個主要因素。
該鈍體式套筒陶瓷燃燒器仍然采用內外兩層套筒型設計，內層套筒2為煤氣通道1，內層套筒2與外層套筒4之間為空氣通道3，內層套筒2將煤氣通道1和空氣通道3隔開，內、外層套筒都用耐火材料砌筑而成。空氣通道出口處，均勻加設6-12個大小相同的鈍體5，對鈍體5的大小和數量需根據熱風爐的大小和空氣、煤氣的流量等應用計算機進行模擬研究來確定。鈍體所用材料與燃燒器本體所用的耐火材料相同，其形狀為圓臺形，上下表面為圓弧面，圓弧半徑與燃燒器的匹配。每塊鈍體的設計采用一塊整體的異型磚，與燃燒器本體采用鍥入式聯接，將鈍體鑲嵌到燃燒器的耐火磚內，防止在使用過程中由于高速氣流的沖擊，產生脫離現象。燃燒器的雙層套筒、鈍體5、減震墻6均采用堇青石磚，其中鈍體5需采用異型磚。以上鈍體5和減震墻6的數量、大小根據不同的熱風爐可以有不同的規格，但均屬于該實用新型的設計思想。
權利要求1.一種鈍體式套筒陶瓷燃燒器，主要由耐火磚砌筑的雙層套筒組成，其中內層套筒[2]為煤氣通道[1]，內層套筒[2]與外層套筒[4]之間為空氣通道[3]，內層套筒[2]將煤氣通道[1]和空氣通道[3]隔開，外層套筒[4]和內層套筒[2]用耐火材料砌筑而成，其特征在于在空氣通道[3]的出口處設有鈍體[5]，鈍體[5]用與套筒同種材料的異型耐火磚砌筑，其形狀為圓臺式，圓臺的上下表面為圓弧面，圓弧面分別與內層套筒[2]和外層套筒[4]的表面配合，鈍體[5]的大小和數量根據燃燒室[7]的大小、煤氣的熱值和流量等由計算機進行優化設計而定。
2.根據權利要求1所述的鈍體式套筒陶瓷燃燒器，其特征在于在燃燒器外層套筒[4]的上方且靠近燃燒室[7]的墻壁[8]處設置減震墻[6]，減震墻[6]用耐火磚砌筑而成，減震墻[6]的形狀和高度根據具體的燃燒室而定，要均勻過渡。
專利摘要一種鈍體式套筒陶瓷燃燒器,屬于高爐煉鐵的燃燒裝置,主要由耐火磚砌筑的雙層套筒組成,其中,中心通道為煤氣通道,內層套筒將煤氣通道和空氣通道隔開,外層套筒與內層套筒之間為空氣通道,其特征在于:在外層的空氣通道的出口處設有鈍體,鈍體用與套筒同種材料的異型耐火磚砌筑,其形狀為圓臺式,圓臺的上下表面為圓弧面,圓弧面分別與內層套筒和外層套筒的表面配合;同時在燃燒器外層套筒的上方且靠近燃燒室的墻壁處設有用耐火磚砌筑的減震墻,由于采用了此結構,可加強煤氣和空氣的混合,穩定火焰,減小燃燒振動,最終達到提高風溫的目的。
文檔編號F23D14/32GK2415258SQ0020442
公開日2001年1月17日 申請日期2000年3月10日 優先權日2000年3月10日
發明者張胤, 賀友多 申請人:包頭鋼鐵學院