CN108342544A - 一种退火炉辐射管烧嘴装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种退火炉辐射管烧嘴装置，包括：点火烧嘴，其包括在径向方向上从内向外依次设置的点火电极、煤气管道和空气管道，其中煤气管道的入口处设有煤气流量孔板，空气管道的入口处设有空气流量孔板，所述点火烧嘴在其轴向方向上的前端为烧嘴头，烧嘴头的上游设有混合器，所述混合器上开设有沿周向分布的若干个小孔，该若干个小孔与空气管道连通；主烧嘴，其与所述点火烧嘴平行设置，且主烧嘴的烧嘴头与点火烧嘴的烧嘴头临近设置。本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在点火烧嘴的煤气管道入口处和空气管道入口处分别设置煤气流量孔板和空气流量控制气体的通入量，并且点火烧嘴采用煤气管道和空气道管的管道末端混合燃烧的方式，使燃烧更充分。
Description
技术领域
本发明涉及一种烧嘴装置，尤其涉及用于退火炉的烧嘴装置。
背景技术
镀锌区域退火炉主要采用交错布置在带钢两侧的W型煤气燃烧辐射管加热带钢。所述辐射管大多为抽鼓式，即下部送气上部抽取废气。具体来说，也就是辐射管下部设有烧嘴用于加热煤气，辐射管上部设有换热器进行余热回收加热预热空气，而废气则通过废气管排走，其中，辐射管的烧嘴包括主烧嘴部及点火部，点火部起诱导作用，用于点燃主烧嘴部内气体进行燃烧，因此，烧嘴的状态直接影响到辐射管的加热使用。
然而，目前国内镀锌线通常使用的烧嘴，虽能起到点火作用，但是存在以下几个问题：
(1)由于长期使用电极头部，极易积碳导致对地短路，使得烧嘴无法正常点火；
(2)在使用过程中，点火烧嘴部的头部容易烧损导致烧嘴无法使用；
(3)现有技术中的烧嘴对于空煤比(空气和煤气的比例)难以控制，导致烧嘴使用中经常熄火；
(4)此外，现有技术所使用的烧嘴在使用过程中，烧嘴法兰外部的温度较高，容易烫伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种退火炉辐射管烧嘴装置，以解决烧嘴使用过程中经常熄火以及烧嘴寿命短的问题。在所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，在点火烧嘴的煤气管道入口处和空气管道入口处分别设置煤气流量孔板和空气流量控制气体的通入量，并且点火烧嘴采用煤气管道和空气道管的管道末端混合燃烧的方式，使燃烧更充分。
为了达到上述发明目的，本发明提供了一种退火炉辐射管烧嘴装置，包括：
点火烧嘴，其包括在径向方向上从内向外依次设置的点火电极、煤气管道和空气管道，其中煤气管道的入口处设有煤气流量孔板，空气管道的入口处设有空气流量孔板，所述点火烧嘴在其轴向方向上的末端为烧嘴头，烧嘴头的上游设有混合器，所述混合器上开设有沿周向分布的若干个小孔，该若干个小孔与空气管道连通；
主烧嘴，其与所述点火烧嘴平行设置，且主烧嘴的烧嘴头与点火烧嘴的烧嘴头临近设置。
在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，点火烧嘴用于诱导主烧嘴燃烧，由于主烧嘴与点火烧嘴平行设置，且主烧嘴的烧嘴头与点火烧嘴的烧嘴头临近设置，因而，当点火烧嘴内的点火电极点火时点火烧嘴的烧嘴头开始燃烧，所产生的火焰使得主烧嘴的烧嘴头也开始燃烧。其具体过程如下所述：
在点火烧嘴内，煤气管道的入口处设有煤气流量孔板用于控制煤气进入煤气管道的流量，空气管道设有空气流量孔板用于控制空气进入空气管道的流量，当空气进入空气管道内部受到管道末端阻力影响时，其与空气管道管壁产生了一定的粘附性，使空气气流呈现紊流状流速的现象得到有效控制。并且空气通过混合器上的若干小孔喷射出来，从而与煤气管道内的煤气充分混合。点火电极点燃煤气与空气的混合气体，火焰由点火烧嘴的烧嘴头喷出，并诱导临近的主烧嘴头内气体燃烧。
进一步地，在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，所述煤气流量孔板包括：中空的煤气壳体，其一端与煤气气源连接，其另一端与点火烧嘴连接；煤气孔板，其部分地设于所述煤气壳体内并与所述煤气壳体密封连接，所述煤气孔板内具有大孔径段和小孔径段以及衔接地设于大孔径段和小孔径段之间的锥形段；
所述空气流量孔板包括：中空的空气壳体，其一端与空气气源连接，其另一端与点火烧嘴连接；空气孔板，其部分地设于所述空气壳体内并与所述空气壳体密封连接，所述空气孔板内具有大孔径段和小孔径段以及衔接地设于大孔径段和小孔径段之间的锥形段；
其中，煤气孔板的小孔径段的孔径小于空气孔板的小孔径段的孔径。
需要说明的是，煤气孔板与煤气壳体的密封连接为可拆卸连接，在一些实施方式中，煤气孔板与煤气壳体间采用螺纹连接，在其端部平面中部设有一字槽，可由此将煤气孔板从煤气壳体内拆出，方便对煤气孔板进行清理更换。此外，空气孔板与空气壳体的密封连接也为可拆卸连接。在本发明所述的技术方案中，空气孔板与空气壳体间采用螺纹连接，在其端部平面中部开有一字槽，可由此将空气孔板从空气壳体内拆出，方便对空气孔板进行清理更换。
此外，本发明所述的煤气孔板设置有锥形端和空气孔板，其中设置有锥形端是为了防止气流通过时带入的灰尘聚集在孔径口，因而堵塞孔径。
进一步地，在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，所述空气孔板和/或煤气孔板的相应设于空气壳体和/或煤气壳体内的一端的外端部呈锥形。
进一步地，在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置，所述空气壳体和/或煤气壳体上还分别设有取样针阀，以便于对空气壳体和/或煤气壳体中的气体进行调整。
进一步地，在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，所述点火电极靠近点火烧嘴的烧嘴头的一端还设有陶瓷元件，所述陶瓷元件的外圆周面上开设有螺旋槽。陶瓷元件设置螺旋槽是为了进一步提高限定空气气流的喷射的效果，使得空气与煤气的混合效果更好。
进一步地，在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，所述点火烧嘴的烧嘴头为钨钢合金烧嘴头。
进一步地，在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置，所述主烧嘴包括：
法兰；
煤气管道，其与所述法兰固定连接；
空气管道，其设于所述煤气管道内；
窥视孔，其连接于所述法兰上。
在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，主烧嘴的法兰用于固定连接，在使用时，煤气管道内通有煤气，空气管道内通有空气，主烧嘴通过与点火烧嘴的烧嘴头临近的主烧嘴的烧嘴头诱导燃烧，而窥视孔用于方便观察烧嘴内的燃烧状况。
进一步地，在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，所述主烧嘴的烧嘴头一端还设有径向向外延伸的支撑件。
进一步地，在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，所述点火烧嘴和主烧嘴外围还设有保温模块。为了防止点火烧嘴和主烧嘴在使用过程中由于温度过高造成工作时操作人员的意外烫伤，所述点火烧嘴和主烧嘴外围还设有保温模块。保温模块可采用本领域内技术人员所知晓的耐高温防火材料，例如耐火黏土，该耐火黏土通常采用液压稠化浇注而成，能够抵御1200℃的高温，有效防止高温传递至主烧嘴和点火烧嘴处，防止人员烫伤以及其他设备例如管道的受热变形损伤。
进一步地，在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，所述保温模块由分体设置的保温模块单体拼接而成，所述保温模块上还开设有预热空气孔。
本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，点火电极采用直管形式，因而其头部不易积碳且易于更换。
此外，本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，烧嘴不易烧损，因而在使用过程中，不易发生熄火现象，保证了生产稳定性。
另外，本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，在本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置中，在点火烧嘴的煤气管道入口处和空气管道入口处分别设置煤气流量孔板和空气流量控制气体的通入量，并且点火烧嘴采用双层管末端混合燃烧方式使燃烧更充分。
附图说明
图1为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下退火炉辐射管烧嘴装置与辐射管连接的结构示意图。
图2为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的一种视角下的结构示意图。
图3为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的另一视角下的结构示意图。
图4为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的点火烧嘴的结构示意图。
图5为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的混合器的结构示意图。
图6为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的煤气流量孔板的结构示意图。
图7为图6所示的煤气流量孔板沿R-R向的剖视图。
图8为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的煤气孔板的结构示意图。
图9为图8所示的煤气孔板在S-S向的剖视图。
图10为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的点火电极的结构示意图。
图11为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的主烧嘴的结构示意图。
图12为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的另一视角下的主烧嘴的结构示意图。
图13为图12所示的主烧嘴沿P-P向剖视图。
图14为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的法兰的结构示意图。
图15为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的保温模块的结构示意图。
图16为图15所示的保温模块沿A-A向的剖视图。
图17为图15所示的保温模块沿B-B向的剖视图。
具体实施方式
以下将根据本发明的具体实施例及说明书附图对本发明所述的退火炉辐射管烧嘴作进一步的说明，但是该说明并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下退火炉辐射管烧嘴装置与辐射管连接的结构示意图。
如图1所示，在本发明所述的技术方案中，辐射管1采用本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置加热煤气，同时，辐射管1与换热器4连接，换热器4进行余热加热预热空气，最后燃烧余热后的废气通过废气管5排出。
进一步参考图1，本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置包括点火烧嘴2和主烧嘴3，点火烧嘴2起诱导作用，用于点燃主烧嘴3内的煤气和空气进行燃烧。
图2和图3进一步示意了本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置的结构。图2为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的一种视角下的结构示意图。图3为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的另一视角下的结构示意图。
如图2所示，并在必要时结合图3，本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置，包括点火烧嘴2和主烧嘴3，并且点火烧嘴2和主烧嘴3外围还设有保温模块10，其中，点火烧嘴2的一端设有空气流量孔板6和煤气流量孔板7，点火烧嘴的另一端为点火烧嘴头，并且点火烧嘴头与主烧嘴头临近设置，从而使得点火烧嘴2燃烧时可以诱导主烧嘴3内的气体燃烧。
此外，结合图2和图3可知，保温模块10由分体设置的保温模块单体拼接而成，保温模块10上还开设有预热空气孔31。
图4进一步示意了本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的点火烧嘴的结构。
如图4所示，点火烧嘴，其包括在径向方向上从内向外依次设置的点火电极16、煤气管道14和空气管道15，其中煤气管道14的入口处设有煤气流量孔板7，空气管道15的入口处设有空气流量孔板6，点火烧嘴在其轴向方向上的末端为点火烧嘴头18，点火烧嘴头18为钨钢合金烧嘴头，点火烧嘴头18的上游设有混合器17，混合器上17开设有沿周向分布的若干个小孔，该若干个小孔与空气管道15连通。
在点火烧嘴内，煤气流量孔板7用于控制煤气进入煤气管道14的流量，空气管道15设有空气流量孔板6用于控制空气进入空气管道的流量，当空气进入空气管道15内部受到管道末端阻力影响时，其与空气管道管壁产生了一定的粘附性，使空气气流呈现紊流状流速的现象得到有效控制。空气通过混合器17上的若干小孔喷射出来。点火电极16点燃煤气与空气的混合气体，火焰由点火烧嘴的点火烧嘴头18喷出，并诱导临近的主烧嘴头内气体燃烧。
图5为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的混合器的结构示意图。如图5所示，混合器沿周向分布有若干个小孔171，小孔171使空气从小孔内喷射出，从而使得燃烧火焰集中在点火电极周围，避免了点火电极其他设备例如合金丝的烧损。
图6为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的煤气流量孔板的结构示意图。
如图6所示，煤气流量孔板包括：中空的煤气壳体110，其一端具有内螺纹，与煤气气源连接，其另一端具有外螺纹，与点火烧嘴连接；煤气孔板11，其部分地设于煤气壳体110内并与煤气壳体110密封连接，连接处设有密封圈13，煤气孔板11内具有大孔径段和小孔径段以及衔接地设于大孔径段和小孔径段之间的锥形段。此外，煤气壳体上设有煤气取样针阀12，通过将煤气取样针阀12内阀芯拧松，插上压力表检测煤气管路压力，便于调整。
另外，在本发明所述的技术方案中，空气流量孔板与煤气流量控板结构类似，空气流量孔板包括：中空的空气壳体，其一端与空气气源连接，其另一端与点火烧嘴连接，空气孔板内大孔径段和小孔径段以及衔接地设于大孔径段和小孔径段之间的锥形段。另外，空气壳体上设有空气取样针阀，用于检测空气管路压力。
在本发明所述的技术方案中，煤气孔板的小孔径段的孔径为1.6mm，空气孔板的小孔径段的孔径为5mm。
图7为图6所示的煤气流量孔板沿R-R向的剖视图。如图7所示，煤气壳体内具有内螺纹，其与煤气气源连接，煤气由此进入煤气管道。
图8为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的煤气孔板的结构示意图。图9为图8所示的退火炉辐射管烧嘴装置在S-S向的剖视图。如图8所示，并在必要时结合图9，煤气孔板11的相应设于煤气壳体内的一端的外端部呈锥形，煤气孔板11通过螺纹连接煤气壳体，其端部平面中部开一字槽111，用于将煤气孔板11从煤气壳体内拆出。
在本发明的技术方案中，空气孔板的结构与煤气孔板结构类似，空气孔板相应设于空气壳体内的一端的外端部呈锥形，空气孔板通过螺纹连接空气壳体，其端部平面中部开一字槽，用于将空气孔板11从空气壳体内拆出。
图10为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的点火电极的结构示意图。如图10所示，点火电极包括合金丝20，其轴向方向上一端设有火花塞19，用于通高压电产生离子电流进而点燃煤气空气。合金丝20采用直管结构，相对于现有技术中的弯管结构不容易对地断路，合金丝20由三角瓷片21支撑，在点火电极靠近点火烧嘴的烧嘴头的一端还设有陶瓷元件22，陶瓷元件22的外圆周面上开设有螺旋槽，使气流呈螺旋状喷射，煤气能够充分混合燃烧，并且陶瓷元件可采用内置式设置便于更换。
图11为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的主烧嘴的结构示意图。图12为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的另一视角下的主烧嘴的结构示意图。
如图11所示，并在必要时结合图12，主烧嘴包括法兰23；主烧嘴煤气管道24，其与法兰23固定连接；主烧嘴空气管道25，其设于煤气管道24内；窥视孔27，其连接于法兰23上。主烧嘴通过外部法兰与辐射管进行连接，点火烧嘴通过与法兰23上的安装孔进行安装，并支撑在主烧嘴的支撑件上。主烧嘴上设有窥视孔27，方便操作人员检查辐射管内主烧嘴的燃烧状况。
图13为图12所示的主烧嘴沿P-P向的剖视图。如图13所示，主烧嘴的烧嘴头一端还设有径向向外延伸的支撑件26，其用于支撑主烧嘴在辐射管管道内，此外，支撑件26上具有适配支撑点火烧嘴的缺口部261用于支撑点火烧嘴在主烧嘴上。
图14为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的法兰的结构示意图。如图14所示，法兰23上设有安装孔，用于点火烧嘴进行安装。
图15为本发明所述的退火炉辐射管烧嘴装置在一种实施方式下的保温模块的结构示意图。图16为图15所示的保温模块沿A-A向的剖视图。图17为图15所示的保温模块沿B-B向的剖视图。
如图15所示，并在必要时结合图16和图17，在本发明所述的技术方案中，点火烧嘴和主烧嘴的温度较高，为了防止表面温度过高造成人员意外烫伤，因此在主烧嘴和点火烧嘴外部设有保温模块10。保温模块10由分体设置的保温模块单体拼接而成，保温模块10设有开孔处32用于主烧嘴和点火烧嘴在开孔处32安装。保温模块10采用耐火粘土，该耐火粘土采用液压稠化浇注而成。由于耐火粘土能够抵御1200℃高温，从而有效防止高温传递至外部法兰，从而防止人员烫伤以及烧嘴外部管道受热变形损坏。
结合图16和图17可知，保温模块还设有预热空气孔31，其开孔位置与开孔处32的位置不同，预热空气孔31用于与预热空气相通。
在本发明所述的技术方案中，退火炉辐射管装置工作时，煤气和空气分别由煤气流量孔板以及空气流量孔板进行限流，并在点火烧嘴内部进行混合燃烧，通过相邻设置的主烧嘴烧嘴头和点火烧嘴烧嘴头，诱导主烧嘴内煤气和空气混合燃烧，从而实现对辐射管的加热。此外，在所述的退火炉辐射管烧嘴装置中还设有保温模块，用于防止人员意外烫伤，提高操作安全性。另外，所述的退火炉辐射管烧嘴装置还设有窥视孔，便于观察检测燃烧情况。
需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种退火炉辐射管烧嘴装置，其特征在于，包括：
点火烧嘴，其包括在径向方向上从内向外依次设置的点火电极、煤气管道和空气管道，其中煤气管道的入口处设有煤气流量孔板，空气管道的入口处设有空气流量孔板，所述点火烧嘴在其轴向方向上的末端为烧嘴头，烧嘴头的上游设有混合器，所述混合器上开设有沿周向分布的若干个小孔，该若干个小孔与空气管道连通；
主烧嘴，其与所述点火烧嘴平行设置，且主烧嘴的烧嘴头与点火烧嘴的烧嘴头临近设置。
2.如权利要求1所述的退火炉辐射管烧嘴装置，其特征在于：
所述煤气流量孔板包括：中空的煤气壳体，其一端与煤气气源连接，其另一端与点火烧嘴连接；煤气孔板，其部分地设于所述煤气壳体内并与所述煤气壳体密封连接，所述煤气孔板内具有大孔径段和小孔径段以及衔接地设于大孔径段和小孔径段之间的锥形段；
所述空气流量孔板包括：中空的空气壳体，其一端与空气气源连接，其另一端与点火烧嘴连接；空气孔板，其部分地设于所述空气壳体内并与所述空气壳体密封连接，所述空气孔板内具有大孔径段和小孔径段以及衔接地设于大孔径段和小孔径段之间的锥形段；
其中，煤气孔板的小孔径段的孔径小于空气孔板的小孔径段的孔径。
3.如权利要求2所述的退火炉辐射管烧嘴装置，其特征在于，所述空气孔板和/或煤气孔板的相应设于空气壳体和/或煤气壳体内的一端的外端部呈锥形。
4.如权利要求2或3所述的退火炉辐射管烧嘴装置，其特征在于，所述空气壳体和/或煤气壳体上还分别设有取样针阀。
5.如权利要求1所述的退火炉辐射管烧嘴装置，其特征在于，所述点火电极靠近点火烧嘴的烧嘴头的一端还设有陶瓷元件，所述陶瓷元件的外圆周面上开设有螺旋槽。
6.如权利要求1所述的退火炉辐射管烧嘴装置，其特征在于，所述点火烧嘴的烧嘴头为钨钢合金烧嘴头。
7.如权利要求1所述的退火炉辐射管烧嘴装置，其特征在于，所述主烧嘴包括：
法兰；
煤气管道，其与所述法兰固定连接；
空气管道，其设于所述煤气管道内；
窥视孔，其连接于所述法兰上。
8.如权利要求1所述的退火炉辐射管烧嘴装置，其特征在于，所述主烧嘴的烧嘴头一端还设有径向向外延伸的支撑件。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的退火炉辐射管烧嘴装置，其特征在于，所述点火烧嘴和主烧嘴外围还设有保温模块。
10.如权利要求9所述的退火炉辐射管烧嘴装置，其特征在于，所述保温模块由分体设置的保温模块单体拼接而成，所述保温模块上还开设有预热空气孔。
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