[实用新型]一种辊底炉用空气单蓄热式烧嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种薄板坯连铸连轧生产线上蓄热式辊底加热炉所使用的空气单蓄热烧嘴，属于蓄热式加热炉设备技术领域。

背景技术

薄板坯连铸连轧生产线是紧凑式热轧宽带钢生产线，板坯从连铸浇注完成之后，直接进入辊底炉，板坯的入炉温度高达850℃以上，一般能够达到920℃甚至更高，连铸坯在辊底炉内主要进行补热和均温过程，在板坯温度达到1150℃，温差≤10℃后即能满足轧钢的工艺要求，同时辊底炉还为连铸和轧机两种不同的生产工艺提供缓冲时间，即轧机在换辊或者出现事故时，连铸不受影响，所生产的板坯进入加热炉内储存，而保证连铸机能够持续稳定生产。

与常规的轧钢加热炉功能有所区别的是，辊底式加热炉普遍采用上加热方式，烧嘴布置在炉辊的上方，烧嘴及相关管道的布置不能影响炉辊的更换。同时辊底式加热炉主要是为钢坯补热，即钢坯在进入辊底炉后迅速升温至1150℃，随后利用在板坯辊底炉内前行的过程，进行板坯的均热，最终出炉板坯的温差控制在10℃之内。所以辊底炉烧嘴的供热能力很小，在辊底炉加热能力最大的第一加热段，其烧嘴的供热能力为0.39GJ/h，而均热段烧嘴的供热能力仅为0.13GJ/h，为常规蓄热式烧嘴供热能力的1/2或者1/6以下。对于蓄热式烧嘴来说，过高的供热负荷会增加烧嘴火焰的长度，损伤板坯的表面，造成质量事故。过低的供热负荷则意味着参与蓄热式烧嘴的烟气或者空气流量小，从而使得蓄热式烧嘴内部的蓄热体与烟气以及蓄热体与空气之间不能充分进行热交换，降低蓄热式烧嘴的换热效率，最终影响蓄热式燃烧节能效果的实现。

现有的轧钢加热炉上所使用的蓄热式烧嘴有空煤气双蓄热和空气单蓄热烧嘴两种形式。由于薄板坯连铸连轧生产线上辊底炉属于补热型加热炉，只设有上加热烧嘴，依靠高温烟气在流向下部烟道时，实现对板坯下表面的加热，而空煤气双蓄热烧嘴是将燃烧所需的空气、煤气分别在各自的蓄热箱内蓄热，依靠空气和煤气的三通阀实现空气和煤气的蓄热及燃烧过程，燃烧后所产生的烟气只在相互换向的烧嘴之间进行，在没有下加热的情况下，易造成板坯的上下温差，同时由于双蓄热烧嘴的体积庞大，也会影响辊底炉的生产操作，因此双蓄热烧嘴无法在辊底炉上使用。空气单蓄热式烧嘴只将空气蓄热，煤气不蓄热，因此其结构与常规蓄热式烧嘴的结构基本相同，也包括烧嘴砖、蓄热式烧嘴箱体、煤气喷口、空气三通阀、煤气快切阀等构件。但是这种空气单蓄热烧嘴的煤气与空气采用外混燃烧方式，即煤气与空气从各自的喷口喷出后，在炉膛内边混合边燃烧，烧嘴的火焰较长，未燃尽的煤气容易被对面的烧嘴抽走，在排烟的烧嘴内发生二次燃烧，造成蓄热式烧嘴的燃烧效率低，燃烧效果差，这种空气单蓄热烧嘴在低负荷下，空气的蓄热温度偏低，也会降低加热炉的燃烧效率，同时由于二次燃烧现象的存在，使得蓄热式烧嘴内的蜂窝体寿命短，运行成本高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种辊底炉用空气单蓄热式烧嘴，这种单蓄热式烧嘴能够应用到蓄热式辊底加热炉上，在低供热负荷状态下稳定运行，满足蓄热式辊底炉特殊的加热工艺要求，实现轧钢工艺对板坯的加热质量以及板坯加热速度的要求，同时还能够实现辊底炉产生的烟气余热的极限回收，提高蓄热式辊底炉的节能效果，并降低燃烧过程中的NO_X的生成。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种辊底炉用空气单蓄热式烧嘴，它包括上箱体、下箱体、烧嘴砖、煤气喷枪、空气三通阀、煤气快切阀，空气三通阀安装在上箱体的上端，上箱体内部安装有挡砖和蓄热体，下箱体内为水平长腔室，上箱体的下端与下箱体的腔室后端相连通，在下箱体的腔室中心轴线上安装煤气喷枪，煤气喷枪由耐火材料包裹，煤气喷枪的后端与煤气快切阀相连接，在下箱体的前端安装烧嘴砖，烧嘴砖中心有煤气喷口，煤气喷口周围环绕空气喷口，煤气喷口与煤气喷枪的喷口相连接，空气喷口的后端与下箱体的腔室相连通，烧嘴砖的前面有向内凹陷的圆形燃烧槽，煤气喷口和空气喷口的开口分别位于燃烧槽的中心和圆周上。

上述辊底炉用空气单蓄热式烧嘴，所述空气三通阀的一端与空气管道相连接，另一端与烟气管道相连接，下端与上箱体相连通。

上述辊底炉用空气单蓄热式烧嘴，所述上箱体在下箱体的上方，上箱体和下箱体垂直放置，上箱体和下箱体都设置有保温层。

上述辊底炉用空气单蓄热式烧嘴，所述下箱体与烧嘴砖一起，通过螺栓固定在辊底炉的上部侧墙上。

上述辊底炉用空气单蓄热式烧嘴，所述烧嘴砖的空气喷口环绕煤气喷口圆周均布，空气喷口的轴线与煤气喷口的轴线有夹角，夹角为5-30度。

本实用新型的有益效果在于：