[实用新型]一种过渡斜坡布局黑体元件的节能加热炉

说明书

本实用新型涉及节能加热炉窑领域，具体涉及一种过渡斜坡布局黑体元件的节能加热炉，包括炉顶和若干平焰烧嘴，平焰烧嘴在炉顶上以阵列形式排布，平焰烧嘴四周布置有若干组黑体元件组件，以平焰烧嘴围成的最小的矩形作为一个重复单元，每个重复单元布置一组黑体元件组件，黑体元件组件在重复单元中呈穹顶状分布。通过采用过渡斜坡错排布局方式在平焰烧嘴周围布置黑体节能元件单元，极大的增加了传热面积，同时，黑体元件的吸收再辐射功能使得加热炉内的热量极大的得到利用，提高了烧制效率。黑体元件单元的斜坡式排布使抗高温冲刷能力更强，不易脱落。

技术领域

本实用新型属于节能加热工业炉窑技术领域，特别涉及一种过渡斜坡布局黑体元件的节能加热炉。

背景技术

工业炉窑由于生产产品的加热工况要求，通常需要长时间保持在非常高的温度范围，使得炉窑和环境的温度差极大，高温差直接导致炉窑保温困难，热量传质损失严重。为了解决炉窑热量损耗问题，提出了黑体元件节能技术，根据黑体理论，多孔陶瓷材料制造成有一定厚度、顶端开口的空腔锥台的黑体元件，实现了高效率的节能减排效果。

黑体节能技术主要是依据黑体节能元件对于炉窑中工件进行定向热反射，使得炉窑中的工件漫反射的红外射线回归到工件上，实现先进节能效果，达到能耗指标下降、炉温水平及均匀度改善，减少氧化烧损，延长炉衬寿命的效果。

现阶段，黑体强化辐射传热技术已经为钢铁、石化、机械行业加热炉提供节能减排可靠保障，对于资源充分利用，科学、可持续发展提供了技术支持。

现有的工业炉窑中，由于平焰烧嘴在工作过程中，其内产生的高温火焰热流沿着烧嘴中心紧贴炉顶壁高速旋转，设置于平焰烧嘴周边的黑体元件由于遭受高温气流的灼烧及冲刷侵蚀，具有较高的脱落率，但是去掉平焰烧嘴周边的黑体元件后，又会使加热炉窑的辐射热量大量流失，造成加热效率低。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的平焰烧嘴周边黑体元件易脱落的问题，提供一种过渡斜坡布局黑体元件的节能加热炉。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种过渡斜坡布局黑体元件的节能加热炉，包括炉顶和若干平焰烧嘴，所述平焰烧嘴在所述炉顶上以阵列形式排布，所述平焰烧嘴四周布置有若干组黑体元件组件；

以相邻四个所述平焰烧嘴围成的最小的矩形作为一个重复单元，每个所述重复单元布置一组所述黑体元件组件；

每组所述黑体元件组件在所述重复单元中呈穹顶状分布，每组所述黑体元件组件中的黑体元件单元以相邻的四个所述平焰烧嘴对角线的交点为最高顶点向四周发散状分布。

本实用新型加热炉中，通过采用过渡斜坡紧密错排方式在平焰烧嘴周围布置黑体节能元件单元，形成黑体元件组件的重复单元，一方面极大的增加了传热面积，另一方面该黑体元件组件排布牢固而致密，高速旋转火焰扫过穹顶状分布的黑体元件组件能够顺着斜坡改变火焰的方向，使得加热炉内的轧钢件受热均匀。同时，黑体元件的吸收再辐射功能使得加热炉内的热量极大的得到利用，提高了烧制效率。最重要的是，黑体元件单元的斜坡式排布使抗高温冲刷能力更强，平焰烧嘴喷出的火焰对于黑体元件的剪切冲击力较小，黑体元件不易脱落。

上述使用的黑体元件组件本身选自高纯度的莫来石、高铝、镁铝等耐火细骨料及陶瓷结合剂组成混合料，设计型腔比(主要是高度及直径)稍小于常规元件；通过混炼烧成基体陶瓷化明显，高温结构强度大，具有更加优异的抗热震稳定性的平焰烧嘴用节能元件。

作为本实用新型的优选方案，以所述平焰烧嘴的外沿向外侧延伸20-30cm 的环形区域不设置所述黑体元件单元。

针对平焰烧嘴工作时高温热流方向系沿烧嘴中心紧贴炉顶壁高速旋转的实际情况，为最大限度减少高温气流对元件的灼烧及冲刷侵蚀，确保环绕元件热传递流畅，在靠近平焰烧嘴火盘边缘20㎝火焰切线处，采用过渡斜坡错排布局安装法，由低到高渐次设置平焰烧嘴黑体元件。