[发明专利]一种多级燃烧器、一种钢水罐预热设备及其使用方法

权利要求书

1.一种多级燃烧器，其特征在于，所述燃烧器包括燃烧器本体，所述燃烧器本体上设有用于气体进入的进气管道；所述燃烧器本体上设有用于燃气和氧气燃烧的燃烧室；所述燃烧室包括燃烧室喷口，所述燃烧室喷口与燃烧器本体外侧面相连通；所述燃烧器本体上设有用于点火的点火枪；所述点火枪一端处于燃烧器本体内部，另一端延伸至燃烧室；所述进气管道包括燃气进气管道和稳焰进气管道；所述燃气进气管道和稳焰进气管道与燃烧室相连通。

2.根据权利要求1所述的一种多级燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体上设有多个多级氧气喷嘴，所述多级氧气喷嘴沿燃烧室周边设置。

3.根据权利要求1所述的一种多级燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体包括燃烧端和进气端，所述燃烧端包括端部与进气端相连接的燃烧端外壳，所述燃烧端外壳内设有燃烧器保护砖层；所述燃烧器保护砖层上设有用于燃气和氧气混合的燃烧室；所述燃烧保护砖层两侧还设有用于多级氧气进入的喷嘴；所述喷嘴贯穿燃烧器保护层设置。

4.根据权利要求1所述的一种多级燃烧器，其特征在于，所述进气端包括与燃烧端外壳相连接的进气端外壳体；所述进气端外壳体内部中空；所述燃气进气管道和稳焰进气管道贯穿进气端外壳体与燃烧室相连通；所述进气端外壳体上设有用于多级氧气进入的多级氧气入口。

5.根据权利要求4所述的一种多级燃烧器，其特征在于，所述进气端外壳体上还设有用于空气进入的空气入口。

6.根据权利要求1所述的一种多级燃烧器，其特征在于，所述外壳体内设有分隔板，所述分隔板把外壳体内部空腔分成上腔室和下腔室；所述分隔板上设有多个用于连通的连通孔。

7.一种采用权利要求1-8任一项所述多级燃烧器的钢水罐预热设备，其特征在于，所述预热设备包括用于钢水罐放置的放置装置，所述放置装置包括用于钢水罐罐盖放置的放置大臂；所述预热设备还包括设置在待预热钢水罐中钢包盖上的预热装置，预热装置包括用于燃气与氧气混合燃烧的多级燃烧器；所述多级燃烧器连接有用于为钢水罐进行供气的供气机构；所述供气机构包括燃气供气部件和氧气供气部件；所述燃气供气部件包括燃气供气管道；所述氧气供气部件包括氧气供气管道。

8.根据权利要求1所述的一种钢水罐预热设备，其特征在于，所述供气装置还包括用于清理的氮气供气部件；所述氮气供气部件包括氮气供气管道；所述氮气供气管道分别与燃气供气管道和氧气供气管道相连通。

9.根据权利要求1所述的一种钢水罐预热设备，其特征在于，所述氧气供气管路包括通过分支管路组件与稳焰进气管道和多级氧气进气管道相连接；所述分支管路组件包括稳焰氧气管道和多级氧气管道；所述稳焰氧气管道与多级燃烧器上稳焰进气管道相连通；所述多级氧气管道与多级燃烧器上的多级氧气进气管道相连通。

10.如权利要求7-9任一项所述一种钢水罐预热设备的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步骤：

A.首先通过调整流量控制阀组18，限定各个管路的进气量；调整完毕后,钢水罐预热前，先对钢水罐进行氮气供给，使用氮气对整个预热设备和钢水罐进行清理；

B.步骤(A)完成后，对钢水罐进行供气操作，通过氧气供气管道20对多级燃烧器1进行氧气供给，通过燃气供气管道21对多级燃烧器1进行燃气供给；氧气经过稳焰氧气管道201进入稳焰进气管道5，在经过稳焰进气管道5进入燃烧室3；氧气经过多级氧气管道202进入多级燃烧器1内部；燃气通过燃气进气管道4进入燃烧室3；进入燃烧室3内的稳焰氧气与燃气混合，多级氧气通过喷嘴8进入钢水罐内与钢水罐内烟气混合；在燃烧控制系统23上根据反馈信号及操作要求，在可视化操作面板上控制燃气、氧气的流量，氧气经过分支管路组件分成稳焰氧气和多级氧气分别进入多级燃烧器1内，并进入钢水罐内进行燃烧反应；

C.燃气与稳焰氧气在多级燃烧器1的预混腔31内混合并发生一次燃烧反应，预混腔31内温度升高，气体体积迅速膨胀，形成高温气流团，经过倒缩口的燃烧器喷口高速喷出燃烧器，形成稳定的火焰进入炉膛内；多级氧气经过多级氧气喷嘴8以接近音速的气体流速进入钢水罐，多级氧气喷嘴8与燃烧室喷口32有一定的间距，多级氧气在与燃气接触反应前，先接触钢水罐内烟气，高动量的氧气与烟气快速混合，再发生燃烧，从而使得钢水罐快速升温；通过调节稳焰氧气流量，控制预混室内温度来调节燃烧器喷口速度，达到控制、调节火焰长度、形状的功能；

D.重复步骤(B)至(C),直至钢水罐温度到达设定要求；钢水罐到达设定要求后，停止燃气和氧气的供给即可。