CN1680608B - 外置分配器式顶燃式热风炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金系统顶燃式热风炉，是一种外置分配器式顶燃式热风炉。当前应用的热风炉有内燃式、顶燃式、球式、外燃式，其中顶燃式热风炉有不同的结构，其不足是结构复杂、收集器内置、砖型多、投资高、施工困难等问题，如何突破，简化结构，降低施工难度，节省投资，成为冶金工作者关心的问题。外置分配器式顶燃式热风炉是在热风炉燃烧室的上部设混合室，混合室的内侧耐火材料开有不同形状、不同大小、不同层数、不同数量和不同角度的空气穿透孔道和煤气穿透孔道，在混合室外侧有外置分配器。空气和煤气通过外置分配器和空气、煤气穿透孔道进入混合室相遇，充分混合，旋流向下扩散进入燃烧室进行燃烧。
Description
所属技术领域
本发明涉及冶金系统高炉热风炉领域的顶燃式热风炉，是一种外置分配器式顶燃式热风炉。
背景技术
高炉冶炼需要温度足够高的热风，热风炉是提供这种热风的装置，当前工业应用的热风炉有内燃式、顶燃式、球式、外燃式，其中顶燃式热风炉又有不同的结构，如专利号为WO0058526、WO03071555的热风炉，其不足之处是收集器设于预燃室内部，不是穿透式，预燃室的内衬较厚，空气、煤气孔道配置受限制，结构相对复杂，砖型比较多，温度应力对收集器间壁和内侧垂直壁影响较大，引起投资增加、施工困难等一系列问题，如何改进现有各种顶燃式热风炉并有所突破，加强空气与煤气的混合，简化结构，降低施工难度，节省投资，成为冶金工作者关心的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构更简单，施工难度小，空气与煤气混合、燃烧充分，风温更高，投资降低的顶燃式热风炉。通过外置分配器和穿透孔道，使进入混合室的每股空气流和每股煤气流都可是任意角度和大小，以实现不同步扩散旋流，充分混合燃烧的目的。
本发明的基本构思是，在热风炉燃烧室的上部设混合室且在垂直方向上与热风炉同轴线，混合室内侧耐火材料开有不同形状、不同大小、不同层数、不同数量和不同角度的空气穿透孔道和煤气穿透孔道，在混合室外侧有外置分配器。分配器由空气支管、空气环管、空气总管、煤气支管、煤气环管和煤气总管组成，这些管道由钢管内衬耐火材料组成。空气支管、空气穿透孔道和煤气支管、煤气穿透孔道上、下为多层，但都至少一层。空气支管、空气穿透孔道位于煤气支管、煤气穿透孔道上面或下面或交替布置；每一层内可以既有空气支管、空气穿透孔道又有煤气支管、煤气穿透孔道；每个空气支管、空气穿透孔道和煤气支管、煤气穿透孔道的大小可相同或不同；在平面内所有空气穿透孔道和煤气穿透孔道的中心线均可各自与混合室半径方向呈零度或不等于零度的夹角，同时在立面内与混合室垂直中心线呈90度或不等于90度的夹角。以实现空气和煤气的穿透式孔道可上、下、左、右交错随意布置，进入混合室的每股空气流和每股煤气流都可是任意角度和大小，以实现不同步扩散旋流，充分混合燃烧的目的。
空气和煤气通过外置分配器和空气、煤气穿透孔道进入混合室相遇，充分混合，旋流向下扩散进入燃烧室进行燃烧。
有益效果
1.分配器位于热风炉混合室的外部，均为钢管或钢管内衬耐火材料，施工、安装方便。
2.混合室的设计简单，结构大为简化，异型砖少，减少砖型.耐火材料厚度减薄，砌筑简单.
3.分配器位于热风炉混合室的外部，在满足燃烧的需要下，混合室直径可以缩小。
4.煤气的理论燃烧温度和燃烧室拱顶温度的温差小，热效率高，热风温度高。
5.节省投资。
6.空气和煤气的穿透式孔道可上、下、左、右交错随意布置，以达到充分混合的要求，比其它形式的顶燃式热风炉燃烧更充分。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明有附图3页，共5幅。
图1是本发明实施例的单座热风炉的基本结构图.
图2是图1的A-A、B-B剖面图
图3是图1的C-C、D-D剖面图
图中代号为：
1.炉箅子及支柱 2.蓄热室 3.格子砖
4.燃烧室 5.空气支管 6.空气总管
7.空气环管 8.煤气总管 9.煤气环管 10.煤气支管
11.分配器 12.混合室 13.煤气穿透孔道
14.空气穿透孔道 15.热风出 16.耐火材料
17.炉壳 18.冷风入 19.烟气出口
如图1，是本发明实施例的结构图。外置分配器式顶燃式热风炉由炉箅子及支柱(1)、蓄热室(2)、格子砖(3)、燃烧室(4)、混合室(12)、外置分配器(11)、煤气穿透孔道(13)、空气穿透孔道(14)、热风出口(15)、耐火材料(16)、炉壳(17)、冷风入口(18)、烟气出口(19)组成，其中分配器(11)由空气支管(5)、空气环管(7)、空气总管(6)、煤气支管(10)、煤气环管(9)和煤气总管(8)组成，这些管道由钢管内衬耐火材料组成。
混合室(12)位于燃烧室(4)之上且在垂直方向上同轴线，混合室(12)内侧耐火材料(16)开有圆形、直径相同、4层、不同数量和不同角度的空气穿透孔道(14)和煤气穿透孔道(13)，在混合室(12)外侧有外置分配器(11)。空气支管(5)和空气穿透孔道(14)位于煤气支管(10)和煤气穿透孔道(13)的下面，分别各为2层。最上排煤气穿透孔道(13)中心线在平面内与混合室半径方向相交一个角度α(图2A-A剖面)，下排煤气穿透孔道(13)与上排煤气穿透孔道(13)错开角度γ且中心线在平面内与混合室半径方向相交一个角度β且β≥α(图2B-B剖面)，以保证通过下排煤气穿透孔道(13)进入混合室(12)的气流的进入点与通过上排煤气穿透孔道(13)进入混合室(12)的气流的进入点错开，通过下排煤气穿透孔道(13)进入混合室(12)的气流形成的内切圆的直径大于通过上排煤气穿透孔道(13)进入混合室(12)的气流形成的内切圆的直径。
最上排空气穿透孔道(14)中心线指向混合室半径方向(图3C-C剖面)，下排空气穿透孔道(14)与上排空气穿透孔道(14)错开角度γ且中心线在平面内与混合室半径方向相交一个角度β(图3D-D剖面)。
燃烧用的煤气通过分配器(11)及煤气穿透孔道(13)进入混合室，每下一排煤气穿透孔道(13)与相邻上排煤气穿透孔道(13)在平面内错开，孔道中心线在平面内与混合室半径方向夹角逐步增大，这样不同层的煤气从不同角度、不同内切圆直径进入混合室后，煤气混合充分、均匀.
燃烧用的空气通过分配器(11)及空气穿透孔道(14)进入混合室，最上排空气穿透孔道(14)中心线在平面内指向混合室半径方向，与旋流扩散向下的煤气流交叉初步混合，下一排空气穿透孔道(14)与相邻上排空气穿透孔道(14)在平面内错开，孔道中心线在平面内与混合室半径方向夹角逐步增大，这样不同层的空气从不同角度、不同内切圆直径进入混合室后，与初步混合的空气和煤气混合物进一步充分混合，同时旋流扩散向下进入燃烧室。煤气与空气混合充分、均匀，有利于提高煤气的理论燃烧温度。
煤气进入燃烧室(4)后完全燃烧，在最高温度时进入蓄热室(2)整个断面的格子砖内，距离短，热量损失少，效率高。
具体实施方式
本发明的基本构思，可用多种选择方案来实现，但要实现全部功能，相对复杂，因此按附图说明中的实施例具体实施，是优选方案。
Claims (2)
1.一种外置分配器式顶燃式热风炉，它由炉箅子及支柱、蓄热室、格子砖、燃烧室、混合室、外置分配器、煤气穿透孔道、空气穿透孔道、热风出口、耐火材料、炉壳、冷风入口、烟气出口组成，其特征在于，混合室位于燃烧室之上且在垂直方向上同轴线，混合室内侧耐火材料开有不同形状、不同大小、不同层数、不同数量和不同角度的空气穿透孔道和煤气穿透孔道，在混合室外侧有外置分配器。
2.如权利要求1所述的外置分配器式顶燃式热风炉，其特征在于，混合室外侧的外置分配器由空气支管、空气环管、空气总管、煤气支管、煤气环管和煤气总管组成，这些管道由钢管内衬耐火材料组成。
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