[实用新型]一种喷嘴交错排列旋切喷射的带预燃室的顶燃式热风炉

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及热风炉，特别是一种喷嘴交错排列旋切喷射的带预燃室的顶燃式热风炉。

二、背景技术

现在高炉炼铁使用的热风炉，仍然在采用套筒燃烧方式的顶燃式热风炉，这种顶燃式热风炉是70年代研究发明而推广应用。这种热风炉能耗大，效率低，风温低，但如果结构整体改造，成本高，费时，费力。为此，提出适合于这种类型热风炉技术改造的喷嘴交错排列旋切喷射的带预燃室的顶燃式热风炉。

三、实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种喷嘴交错排列旋切喷射的带预燃室的顶燃式热风炉，可有效解决目前热风炉能耗大，效率低，风温低的问题，其解决的技术方案是，包括拱顶、燃烧器和炉体，拱顶下部内为预燃室，燃烧器置于拱顶下部，所说的燃烧器是，在燃烧器壁体内有煤气环道与空气环道，在煤气环道与空气环道上沿周向均布有喷嘴管，喷嘴管转折向上与呈交错布置的煤气喷嘴和空气喷嘴相连通，预燃室外侧壁上有分别和煤气环道、空气环道相连通的空气进口管、煤气进口管，预燃室下方有燃烧室，燃烧室下方有置于炉体上的蓄热室，预燃室墙体下部与燃烧室墙体上部经迷宫式连接体相连接，燃烧室墙体下部和蓄热室墙体上部经迷宫式连接体相连接。本实用新型投资少，结构改动小，费用低，节能，风温高，效果好，能实现高强度燃烧与高效传热，是热风炉上的创新。

四、附图说明

附图为本实用新型的结构剖视图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由附图给出，本实用新型包括拱顶、燃烧器和炉体，拱顶9下部内为预燃室10，燃烧器置于拱顶下部，所说的燃烧器是，在燃烧器壁体内有煤气环道5与空气环道2，在煤气环道与空气环道上沿周向均布有喷嘴管，喷嘴管转折向上与呈交错布置的煤气喷嘴6和空气喷嘴3相连通，预燃室外侧壁上有分别和煤气环道、空气环道相连通的空气进口管1、煤气进口管4，预燃室下方有燃烧室7，燃烧室下方有置于炉体14上的蓄热室8，预燃室墙体11下部与燃烧室墙体12上部经迷宫式连接体13相连接，燃烧室墙体下部和蓄热室墙体上部经迷宫式连接体相连接。

为了保证使用效果，所说的煤气喷嘴6与空气喷嘴3呈径向向上倾斜，使煤气与空气以旋切方式喷射进入预燃室；所说的燃烧室7底部平面和内壁夹角为60-80°；所说的煤气环道5和空气环道2靠近入口管部位向左右延伸两米的连接部位，用0.5毫米的不锈钢板两层重叠密封，谨防空气和煤气之间相互窜气而发生不安全事故；所说的煤气喷嘴6、空气喷嘴3、煤气环道5、空气环道2采用以堇青石-莫来石为原料的抗热震材料(砖)制成；所说的炉体14、拱顶9上部采用密度大于2.65t/m³的高铝砖砌成；所说的煤气环道5和空气环道2的截面积是沿流动方向逐步减小的结构，以改善煤气喷嘴与空气喷嘴出口速度的不均匀分布；所说的燃烧器的墙体是上下、左右相互咬合的子母扣砖砌结构，是为了防止环状砌筑的砖块因周向膨胀与周向收缩造成墙体位移，以使燃烧器在砌筑后牢固连成一体；所说的煤气环道5与空气环道2上沿周向有20个煤气喷嘴、20个空气喷嘴，相互交错排列、首尾相接，形成一个能保证充分混合的链。

本实用新型实现煤气与空气的快速充分地混合，进而实现高强度的燃烧，并产生进入蓄热体的均温均速的烟气流场，使得烟气与球床蓄热体之间的传热能力以及球床的蓄热功能极大地改善。在排烟温度300度以下时实现热风炉的热效率在77-79％之间，当送风时间一小时的前提下平均风温将达到1200度以上。本实用新型结构合理，由于预燃室与燃烧室始终处于煤气与空气持续燃烧状态，其温度分布均匀，大大加强了燃烧装置的热稳定性，不像原来的套筒燃烧器会产生局部的温度分布不均，致使热应力分布不均匀，使得结构的稳定性极差。因此，本实用新型热风炉及其燃烧器的寿命可以达到15--20年不大修，由于采用环形交错环状布置的旋流喷射的喷嘴，使煤气与空气实现快速预混、稳定而高强度燃烧、旋流产生的回流涡旋恰当地起到稳定火焰、与调节烟气流分布的作用，在经热态实验确定旋切角度与喷射速度后，能做到进入蓄热体的烟气流均匀，同时避免了燃烧不完全、甚至在球床蓄热室中燃烧的现象，也彻底杜绝了造成耐火球变形、压扁、粘接的根源。在此条件下耐火球的换球周期将延长到六年左右。

由此可以得出，本实用新型和现有热风炉有明显区别，煤气和空气交错喷射快速均匀混合、实现完全燃烧，是节能、效果好、风温高的热风炉，经济和社会效益显著。