CN210321167U - 一种可升降的立式燃烧器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可升降的立式燃烧器系统，包括升降轨道、升降架、燃烧器和升降驱动装置，升降驱动装置的动力装置固定于升降轨道的顶部、升降架连接于其动作执行件的下端，升降架的一侧连接有导向轮装置，燃烧器固定于该侧的对侧，升降动力装置工作带动升降架通导向轮装置沿升降轨道上下滑动，实现燃烧器的上下位置改变。可根据需要选择不同位置的燃烧器的不同插入深度来满足熔体底部不同高度和不同区域的热量需求，不仅可解决金属相的结死问题，还能消除熔体金属相和渣相之间的隔膜层，使金属氧化物还原成金属进入金属相流入熔炼炉的澄清分离区，减少渣带走的金属，提高重金属的回收率，同时对重金属固废进行无害化处理。

Description

一种可升降的立式燃烧器系统

技术领域

本实用新型涉及冶金热能设备领域，具体为一种可升降的立式燃烧器系统。

背景技术

对于矩形的熔池熔炼炉，燃烧器或喷嘴一般都是固定安装在炉体两侧，而对于圆形的熔炼炉，燃烧器或喷嘴一般都是固定安装在炉体的四周，安装高度位于渣层的中下部，高于金属与渣相界面约200-300mm。富氧空气、燃料或还原剂一般水平喷入熔体的渣层，在渣层进行燃烧，并形成搅动。

然而本申请人经过实验验证，燃烧器或喷嘴的上述安装方式，存在以下两个方面的问题：

一、位于燃烧器下方的熔体相对静止，从而使下方的熔体传质传热的效率很低，金属相的热量主要靠反应生成的液态金属下移传递和熔体导热传递，金属产生速度和熔体的导热系数直接决定金属相获得热量的多少，从而决定金属相的温度。

二、在相界面的高度位置容易形成粘度很高的隔膜层，隔膜层的主要成分为金属氧化物，影响生成的液态金属下移进入金属相，从而导致炉况恶化。

在处理重金属固废的过程中，熔体中的金属含量很低，生成的液态金属量很少。而且由于金属含量低，熔体的导热性差，使熔池底部的温度低，从而易使熔池底部的金属相出现结死不流动的问题，本申请人以前为此采取过许多措施，如降低熔池深度；采用高低炉缸结构；采用高低喷嘴布置等等，但是这些措施都没有从根本上解决此问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可为炉内熔池底部提供热量，提高底部熔体温度，融化金属相和渣层之间隔膜层的立式燃烧器系统。

本实用新型提供的这种可升降的立式燃烧器系统，包括升降轨道、升降架、燃烧器和升降驱动装置，升降驱动装置的动力装置固定于升降轨道的顶部、升降架连接于其动作执行件的下端，升降架的一侧连接有导向轮装置，燃烧器固定于该侧的对侧，升降动力装置工作带动升降架通导向轮装置沿升降轨道上下滑动，实现燃烧器的上下位置改变。

上述技术方案的一种实施方式中，所述升降轨道包括沿竖向平行布置的多根型钢及型钢底部和顶部之间的水平连接架，型钢作为升降架运行轨道。

上述技术方案的一种实施方式中，所述升降架包括平行布置的矩形的顶框和底框及两者之间的连接梁，底框的外侧伸出于顶框之外，两者的内侧平齐，底框和顶框内侧的两端分别对称连接所述导向轮装置。

上述技术方案的一种实施方式中，所述燃烧器的数量为一个或者多个，所述燃烧器为内、外套管式结构，内管的上端伸出于外管外，伸出段侧壁有燃料/ 还原剂入口接管，外管的顶面有法兰，顶部有富氧空气入口接管，内管的外壁有与外管顶面法兰相应的法兰，两法兰通过紧固件连接固定，外管的下端伸出于内管的下端外，内管的出口端段与外管之间设置有旋流片，内管的内壁贴附有陶瓷管。

上述技术方案的一种实施方式中，所述顶框的外侧两端铰接有调整杆，调整杆的外端与燃烧器内管外壁设置的耳板铰接。

上述技术方案的一种实施方式中，所述燃烧器外管的外壁对应所属富氧空气入口接管的下方设置有法兰盘式的固定座，所述底框的外侧连接有支撑框，固定座通过紧固件固定于支撑框上。

上述技术方案的一种实施方式中，所述驱动装置为电动卷扬机，其驱动电机同时驱动多个卷筒缠绕钢丝绳提升所述升降架，升降行程为4～6米。

上述技术方案的一种实施方式中，所述升降架的顶框上设置有与所述卷筒数量和位置对应的定滑轮，所述钢丝绳绕过所述升降轨道顶部水平连接架上的定滑轮再绕过定滑轮的轮槽后返回与水平连接架上的钢丝绳铰接头铰接。

上述技术方案的一种实施方式中，所述导向轮装置包括U型安装架和安装于其上的导向轮，U型架位于所述型钢的外围，导向轮与型钢表面接触。

上述技术方案的一种实施方式中，所述升降驱动装置的升降行程为4～6米。

本系统设置于重金属冶炼或重金属固废处理炉的还原区炉顶，燃烧器从炉顶插入熔体中，可根据实际需要确定燃烧器的数量及安装方位，燃烧器固定于升降架上，升降驱动装置带动升降架沿升降轨道上下滑动时实现燃烧器的上下升降，从而改变其插入还原区熔体中的深度，可根据需要选择不同位置的燃烧器的不同插入深度来满足熔体底部不同高度和不同区域的热量需求，不仅可解决金属相的结死问题，还能消除熔体金属相和渣相之间的隔膜层，使金属氧化物还原成金属进入金属相流入熔炼炉的澄清分离区，减少渣带走的金属，提高重金属的回收率。炉渣以铁、硅、钙为主要成分的化学性质稳定的玻璃体，属于一般固废，即重金属固废进行了无害化处理。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的立面结构示意图。

图2为图1的侧视示意图(未画钢丝绳)。

图3为图1中的A部放大示意图。

图4为本实施例的轴侧结构示意图(未画钢丝绳)。

具体实施方式

结合图1至图4可以看出，本实施例公开的这种可升降的立式燃烧器系统，包括升降轨道1、升降架2、燃烧器3、升降驱动装置4、导向轮装置5。

本实施例的升降轨道1包括沿竖向平行布置的两根H型钢及H型钢底部和顶部之间的水平连接架，H型钢作为升降架运行轨道。

本实施例的升降架2包括平行布置的矩形的顶框和底框及两者之间的连接梁，底框的外侧伸出于顶框之外，两者的内侧平齐，底框和顶框内侧的两端分别对称连接有导向轮装置5。一个升降架设置四组导向轮装置，保证升降架在升降过程中保持垂直升降，无偏移和晃动。

结合图1、图2和图4可以看出，导向轮装置5包括U型安装架51和安装于其上的导向轮，U型架位于升降轨道型钢的外围，本实施例采用H型钢作为轨道，导向轮设置有左右夹持导向轮52和前后导向轮53，其中左右夹持导向轮固定于U型架的两内侧，前后夹持轮固定于左右夹持导向轮之间的外侧，沿H型钢翼板的厚度侧导向。

结合图1、图3和图4可以看出，本实施例的燃烧器3为内、外套管式结构，内管31的上端伸出于外管32外，伸出段侧壁有燃料/还原剂入口接管33，外管 32的顶面有法兰，顶部有富氧空气入口接管34，内管的外壁有与外管顶面法兰相应的法兰，两法兰通过紧固件连接固定，外管32的下端伸出于内管31的下端外，内管的出口端段与外管之间设置有旋流片35，内管的内壁贴附有陶瓷管 36。燃烧器的上端有吊耳37。

旋流片35的设置可使燃烧器的出口气流对熔体形成旋流搅动，有利于熔体内部传质传热并降低熔体的喷溅高度。

为了外管32插入熔体中的部分被烧损后易于更换，将外管下端约长度 600mm设置有单层耐热不锈钢管。

由于陶瓷管36具有良好的的耐磨性，所以内管31内壁贴附陶瓷管36可延长其使用寿命。

本实施例的升降架2上固定有两个燃烧器3，升降架2顶框的外侧两端对称铰接有调整杆6，调整杆的两端与燃烧器3内管31外壁设置的耳板铰接。

燃烧器3外管32的外壁对应富氧空气入口接管34的下方设置有法兰盘式的固定座38，升降架2底框的外侧连接有支撑框7，固定座38通过紧固件固定于支撑框7上。

升降驱动装置4采用电动卷扬机，其驱动电机同时驱动两个卷筒缠绕钢丝绳提升升降架3，升降行程为4～6米，以便升降驱动装置不仅可改变燃烧器在熔体中的插入深度，还能将燃烧器从熔炼炉的炉顶完全抽出。

结合图1、图3和图4可以看出，升降轨道1顶部的水平连接架上对应两卷筒位置处分别固定有定滑轮，升降架3的顶框上固定有相应的定滑轮，钢丝绳经升降轨道1顶部水平连接架上定滑轮的轮槽转向后竖直向下绕过升降架3上定滑轮的轮槽后返回与水平连接架上的钢丝绳铰接头铰接。

本实施例应用时，燃料/还原剂及富氧空气均通过金属软管输送，即燃烧器的燃料/还原剂及富氧空气入口接管均连接有与相应输送设备连通的金属软管。

本实施例的燃烧器采用套管式结构，便于使用过程中的升降。

本实用新型的燃烧器遵循冶金热力学和动力学的原理，具体如以下几个方面：

一、通过改变其插入熔体中的深度，从而控制熔体不同高度的物料熔化及化学反应所需的温度；

二、调节富氧空气与燃料/还原剂的比例(即氧碳比)控制炉内所需的氧化性气氛或还原性气氛的程度；

三、调节富氧空气的压力来控制熔体的搅动强度；

四、旋流片的设置可使其出口段气流对熔体形成旋流搅动，改善熔体内部传质传热并降低溶体的喷溅高度。

本系统应用时包括以下步骤：

(1)根据重金属冶炼矿料或者处理固废的实际情形，确定需要的燃烧器数量及设置方位，在熔炼炉的还原区炉顶预留各燃烧器的安装孔；

(2)根据具体需要确定各燃烧器是可与相邻的燃烧器同时升降，还是需要单独升降来却定是一个系统配置多个燃烧器还是一个燃烧器，及确定具体的系统数量；

(3)将各系统的升降轨道固定于熔炼炉还原区炉顶的相应位置处，并通过升降驱动装置调整好各燃烧器插入熔体中的深度；

(4)将输送富氧空气和燃料/还原剂的金属软管分别与燃烧器的相应接管连接好；

(5)开启富氧空气和燃料/还原剂阀门，调节好两者之间的比例及各自的压力，使燃烧器工作给熔体底部提供热量，从而提高底部熔体温度，融化金属相和渣相之间的隔膜层。

本实用新型的其他实施例的升降驱动装置还可采用液压类或者电动伸缩类装置，如液压缸或者电动推杆。

Claims (9)

1.一种可升降的立式燃烧器系统，其特征在于：它包括升降轨道、升降架、燃烧器和升降驱动装置，升降驱动装置的动力装置固定于升降轨道的顶部、升降架连接于其动作执行件的下端，升降架的一侧连接有导向轮装置，燃烧器固定于该侧的对侧，升降动力装置工作带动升降架通导向轮装置沿升降轨道上下滑动，实现燃烧器的上下位置改变。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述升降轨道包括沿竖向平行布置的多根型钢及型钢底部和顶部之间的水平连接架，型钢作为升降架运行轨道。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述升降架包括平行布置的矩形的顶框和底框及两者之间的连接梁，底框的外侧伸出于顶框之外，两者的内侧平齐，底框和顶框内侧的两端分别对称连接所述导向轮装置。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述燃烧器的数量为一个或者多个，为内、外套管式结构，内管的上端伸出于外管外，伸出段侧壁有燃料/还原剂入口接管，外管的顶面有法兰，顶部有富氧空气入口接管，内管的外壁有与外管顶面法兰相应的法兰，两法兰通过紧固件连接固定，外管的下端伸出于内管的下端外，内管的出口端段与外管之间设置有旋流片，内管的内壁贴附有陶瓷管。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于：所述顶框的外侧铰接有调整杆，调整杆的外端与燃烧器内管外壁设置的耳板铰接。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于：所述燃烧器外管的外壁对应所述富氧空气入口接管的下方设置有法兰盘式的固定座，所述底框的外侧连接有支撑框，固定座通过紧固件固定于支撑框上。

7.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述升降驱动装置为电动卷扬机，其驱动电机同时驱动多个卷筒缠绕钢丝绳提升所述升降架，升降行程为4～6米。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：升降轨道顶部的水平连接架上对应所述卷筒位置处分别固定有定滑轮，升降架的顶框上固定有相应的定滑轮，钢丝绳经升降轨道顶部水平连接架上定滑轮的轮槽转向后竖直向下，绕过升降架上定滑轮的轮槽后返回与水平连接架上的钢丝绳铰接头铰接。

9.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述导向轮装置包括U型安装架和安装于其上的导向轮，U型架位于所述型钢的外围，导向轮与型钢表面接触。

Images