[发明专利]全氢罩式退火炉用烧嘴及采用其的废氢引入燃烧方法

权利要求书

1.全氢罩式退火炉用烧嘴，主要包括燃烧室、空气配风盘、煤气喷头、空气导管、空气壳体、煤气壳体、煤气流通管、双电极、电极支架、烧嘴支架；燃烧室位于烧嘴出口端，为水平放置圆筒状柱体，出口直径相对于进口端直径呈收缩状；煤气喷头穿过空气配风盘并与配风盘固定连接后装配于燃烧室进口端；燃烧室的进口端固定于空气导管的出口端，空气导管的进口端连接空气壳体，空气壳体进口端与煤气壳体相连，壳体垂直方向上设有空气进口；煤气壳体水平方向出口端与空气壳体连接，煤气壳体的垂直方向设置煤气进口，煤气壳体进口端为水平端面；煤气流通管从空气导管中心穿过，出口端与煤气喷头固定，进口端连接固定于煤气壳体上；双电极沿煤气壳体的电极安装孔穿出，通过电极支架导向，并定位于空气配风盘端部；电极支架位于空气导管端部靠近配风盘处；烧嘴支架位于煤气流通管靠近燃烧室侧，采用三角支架焊接结构，通过螺栓固定于煤气流通管上；其特征在于：还设置有废氢管路，废氢管路从煤气壳体和煤气流通管中心穿出后伸入燃烧室内。

2.根据权利要求1所述的烧嘴，其特征在于：空气配风盘采用耐热钢数控加工成型，配风盘上沿周向均布一圈倾斜通孔，所述通孔由燃烧室进口方向向出口方向往燃烧室中心偏斜；配风边部周向还均布一圈斜槽型缺口，各斜槽型缺口的径向槽口均同时顺指针或同时逆时针形成斜坡。

3.根据权利要求1或2所述的烧嘴，其特征在于：煤气喷头采用耐热钢数控加工成型，煤气喷头侧部开有一圈煤气环孔，煤气通过环孔喷出被燃烧室边壁打散后与三级助燃空气在燃烧室内混合；煤气喷头端部中心开有废氢管孔，废氢管路从废氢管孔穿过伸入燃烧室中将废氢与空气、煤气混合在燃烧室内燃烧；所述煤气喷头与煤气流通管连续焊接固定，煤气流通管进口端设有可调节长度的连接管。

4.根据权利要求3所述的烧嘴，其特征在于：废氢管路进口端采用三通连接，与水平废氢管路垂直向上的通口为废氢进口，水平通口的一端设有带取压嘴孔的堵头，另一端由进到出分为两段，一段与煤气壳体连接，另一段从煤气壳体的废氢管路安装孔和煤气流通管中心穿出后伸入燃烧室内。

5.根据权利要求4所述的烧嘴，其特征在于：燃烧室整体采用SIC成型，耐温1400℃；燃烧室进出口直径及长度由烧嘴功率及设定燃烧废氢量大小确定。

6.根据权利要求5所述的烧嘴，其特征在于：空气导管为焊接结构件，端部设有压环及安装底座，尾部设有安装法兰盘，中间采用导管与安装底座和法兰盘连续焊接固定。

7.根据权利要求6所述的烧嘴，其特征在于：空气壳体为方形柱体，整体采用碳钢精密铸造成型，壳体水平方向两端分别设有空气导管安装法兰及煤气壳体安装法兰，壳体垂直方向上设有空气进口法兰。

8.根据权利要求1或2或4-7之一所述的烧嘴，其特征在于：煤气壳体采用精密铸造后加工成型，煤气壳体水平方向出口端设有与空气壳体连接的方形配对法兰，配对法兰面上设有煤气管安装孔；煤气壳体的垂直方向设置煤气进口，煤气进口为内螺纹接口，内部采用垂直通道与煤气管安装孔连通。

9.根据权利要求8所述的烧嘴，其特征在于：所述双电极可实现自动点火及火焰监测功能，从煤气壳体上电极孔穿入，沿煤气流通管两侧依次通过空气壳体、空气导管及电极支架，从配风盘上电极安装孔穿出；电极端部的打火位置位于配风盘端部，靠近配风盘上打火柱位置。

10.一种采用上述权利要求之一所述烧嘴的废氢引入燃烧方法，其特征在于包含如下步骤：

(1)将烧嘴安装于罩式全氢退火炉加热罩上，然后分别接通烧嘴的煤气、氢气和空气管道及各管道阀门；

(2)无废氢通入时，仅对该烧嘴供入煤气和空气进行煤气和空气混合的高速燃烧；

(3)废氢通入后，将烧嘴的煤气供入量调小，煤气做长明火使用引燃通入废氢后，煤气、废氢及空气在燃烧室内部混合燃烧后，烟气从燃烧室内部高速喷出，在加热罩内部做高速对流循环；

上述步骤(2)和(3)中，助燃空气在空气配风盘处被分为三级，一次空气通过空气配风盘上周向均布的倾斜通孔形成交叉高速射流，将煤气和废氢打散，加速空燃气混合；二次空气通过空气配风盘边部周向均布的斜槽型缺口形成高速旋流，加速空气与煤气和废氢的混合强度；三次空气通过空气配风盘与燃烧室间的环形间隙喷出，冷却燃烧室的同时对火焰形状进行调整；

煤气通过煤气喷头的环孔喷出被燃烧室边壁打散后与三级助燃空气在燃烧室内混合；废氢通过管路输送至煤气喷头端部，与空气、煤气混合在燃烧室内燃烧。