CN2153710Y

CN2153710Y - 钢包烘烤装置

Info

Publication number: CN2153710Y
Application number: CN 93225405
Authority: CN
Inventors: 陈绥蕃; 张春和
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 1993-03-27
Filing date: 1993-03-27
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2003-03-27

Abstract

本实用新型钢包烘烤装置是属于工业加热领域中烘烤钢包的设备，是由燃料枪、配风机构和烧嘴砖组成。用煤气作燃料用煤气枪，用燃油作燃料时用预混式油枪。配风机构是由进风管、外壳和燃烧筒组成。由于采用了配风机构，在气流组织、稳定火焰、改善燃油喷嘴的雾化以及燃料的浓度场方面采取一系列措施，从而彻底解决燃料不完全燃烧、火焰时明时灭、环境污染和包底积炭等一系列问题，提高了钢包烘烤效率、节能效果显著。

Description

钢包烘烤装置是属于工业加热领域中烘烤钢包的设备。

在已有烘烤盛钢（铁）水的包子（钢包）技术中大都采用煤气或重油、柴油直接烘烤的方法，这种方法没有相应的供风系统，燃料燃烧所需空气完全依靠周围环境扩散进来，而空气的扩散速度往往跟不上燃烧的要求，因而燃烧所需空气严重不足，使燃料无法完全燃烧，燃耗高，污染环境。对燃油的钢包烘烤装置来说，一部分未燃烧的燃油喷到包底会形成积炭，这些积炭在包子盛钢水时会扩散到钢水中，严重时会影响钢水的质量。由于没有稳定火焰的装置，燃烧极不稳定，火焰时明时灭，为使烘包过程中火焰熄灭时能重新点燃，使烘包能继续下去，需在烘包主火焰旁备一支常明火，使烘烤装置复杂化，但仍解决不了火焰不稳定的根本问题。

本实用新型发明的目的是为了解决用煤气、柴油、重油直接烘烤钢包时燃料不能完全燃烧，燃烧不稳定，包底积炭等一系列影响钢水质量、污染环境、增加能耗的缺点，提高钢包烘烤效率。

本实用新型钢包烘烤装置是由燃料枪、配风机构和烧嘴砖等组成。燃料枪有两种，采用煤气作燃料的称为煤气枪，采用燃油作燃料的为油枪，油枪是采用预混式油枪。配风机构由进风管、外壳和燃烧筒组成。由于采用了配风机构，在气流组织、稳定火焰、改善燃料的浓度场方面采取了一系列措施，从而彻底解决了燃料不完全燃烧，火焰时明时灰，环境污染和包底积炭等一系列问题，提高了钢包烘烤效率，节能效果显著。本装置不仅适用于钢（铁）包的烘烤，而且可用于各种燃烧设备和工业炉窑中。

图1是钢包烘烤装置结构原理图

图2是煤气枪头结构示意图

图3是燃烧筒结构示意图

图4是旋流器沿圆周方向剖面展开图

图中1是燃料接管，2是雾化介质接管，3是进风管，4是燃料枪，5是配风装置外壳，6是燃烧筒，7是喷嘴，8是烧嘴砖，9是旋流器，10是锥顶，11是筒身，12是套筒，13是内圆，14是外圆，15是叶片。

本实用新型钢包烘烤装置的具体实施是，烘烤装置由燃料枪4，配风机构和烧嘴砖8等组成，燃料枪4有两种，采用煤气作燃料称为煤气枪，采用燃油作燃料的为油枪，油枪是用高压预混式油枪。

煤气枪尾部只有燃料接管1，供进煤气用，煤气由煤气枪头部的喷嘴7喷出，枪头呈锥形，锥顶角2β＝30°～180°，锥面上有n₁＝0～10排圆孔，每排圆孔的数量n₂＝1～20只，孔的直径d₁＝0.5～50mm，并在圆锥面上沿环向均匀分布，锥顶平面中心轴线上有数量n₃＝0～1只圆孔，孔的直径d₂＝0～d_nmm（d_n为煤气枪管道的内直径）。锥面上和锥顶中心轴线上的圆孔为喷嘴7的喷口。

配风机构由进风管3，配风机构外壳5和燃烧筒6组成。燃烧筒6由旋流器9、锥顶10、筒身11和套筒12组成。

旋流器9由内圈13，外圈14和叶片15组成，叶片15顶端与轴线安装角为θ_d＝20°～80°，叶片15型线符合下列两种规律：

tgθ＝ (r)/(r_d) tgθ_d和tgθ＝tgθ_d

式中：γ_d为叶片15顶端半径，γ为叶片15某一计算半径，θ为叶片15某一计算半径的安装角。

锥顶10上有许多直径为d₃＝0.5～10mm的发散冷却小孔，锥顶角为2δ，且有tgδ≤2sinθ_d。

筒身11上有许多d₃＝0.5～10mm的发散冷却小孔，以及不等直径的d₄＝5～50mm的补燃空气进气孔。

套筒12上有许多直径为d₃＝0～10mm的发散冷却小孔和直径为d₄＝5～50mm的补燃空气进气孔。套筒12与筒身11，套筒12与套筒12相互重叠，重叠长度为L₂＝0～100mm，形成的间隙高度H₃＝1～15mm，套筒12长L₁＝30～150mm，套筒12与配风机构外壳5之间间隙高度也为H₃＝1～5mm，套筒12伸出配风机构外壳5的长度L₃＝0～100mm。

助燃空气从进风管3进入配风机构外壳5内，然后分成三部分空气，第一部分空气经旋流器9进入燃烧筒6内在那里形成一个稳定火焰的回流区，并与从燃烧枪4头部喷嘴7喷出的燃料充分混合、燃烧形成高温烟气，这部分空气对稳定火焰及提高燃烧效率起极其重要的作用；第二部分空气从燃烧筒6的筒身11、套筒12上的发散冷却孔和补燃孔进入燃烧筒6内并对其进行冷却，同时又与未燃尽的燃料进一步混合燃烧；第三部分空气从筒身11，套筒12和配风机构外壳5之间环形间隙进入燃烧筒6内，形成一层冷却气膜，并最后使燃料完全烧尽，燃烧产生的高温烟气从烧嘴砖8喷出进入钢包内，对钢包进行烘烤。

燃料从燃料接管1进入燃料枪4内，并从其头部的喷嘴7喷入燃烧筒6内。设计时选择了合适的燃料喷射角度，使之与助燃空气的配合良好，形成一个较为理想的燃料浓度场，在任何工况下都能满足火焰稳定燃烧、传播的条件，所以火焰的稳定性好，燃烧效率高，烟气的出口温度和速度可调。

若燃料为燃油，则还需将雾化介质从雾化介质接管2通入燃料枪4内，在雾化介质作用下，获得较为理想的雾化质量和燃油喷雾角。

Claims

1、一种由燃料枪4，配风机构和烧嘴砖8组成的钢包烘烤装置，其特征在于燃料枪4可以用煤气枪，也可用高压预混式油枪，配风机构是由进风管3，配风机构外壳5和燃烧筒6组成。

2、由权利要求1所述的钢包烘烤装置，其特征在于煤气枪4尾部只有一个燃料接管1、枪头呈锥形，锥顶角2β＝30°～180°，锥面上沿环向均匀分布有n₁＝0～10排圆孔，每排圆孔的数量n₂＝1～20只，孔的直径d₁＝0.5～50mm。在锥顶平面中心轴线上有数量n₃＝0～1只圆孔，孔的直径d₂＝0～d_nmm。