CN219709360U - 一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，涉及天燃气马蹄焰池窑技术领域，包括枪砖本体和设置在枪砖本体内用于助燃气体通过的助燃孔组件，枪砖本体中心设置有复合喷火通孔，复合喷火通孔包括位于枪砖本体入口端的入口孔和位于枪砖本体出口端的异性锥形孔，入口孔与异性锥形孔连通，异性锥形孔为外部尺寸大于内部尺寸。本实用新型设计合理，本方案公开的枪砖在更换枪砖过程中，烧枪内部热应力可以释放。枪砖炸裂的裂纹较少，在使用过程中，多孔烧枪，枪砖结构改变，整体火焰的辐射角度改变，火焰对玻璃液的辐射热传递更大，后面孔径的调整，火焰的长度更加长，且整体枪砖厚度改变，使枪砖使用周期增长。

Description

一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖

技术领域

本实用新型涉及天燃气马蹄焰池窑技术领域，更具体的是涉及用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖技术领域。

背景技术

马蹄焰玻璃窑炉配合料熔制成合格玻璃液，热源供给是通过窑炉小炉部位的天然气燃烧系统供给的,要求通过喷火口喷出火焰具有一定刚度、长度、亮度、覆盖面积，确保玻璃生成、玻璃澄清区、玻璃均化的热量供给，火焰紧贴配合料表面提高热效率。火焰的形状(刚度、长度、亮度)除与天燃气与一次空气比、助燃空气量有关，还与烧枪出口导向砖(枪砖)的尺寸结构有很大关系：它决定玻璃窑炉运行工况及能耗。故天燃气马蹄焰玻璃窑炉的加热系统中，烧枪出口导向砖(枪砖)的尺寸结构对火焰影响很大，对窑炉的能耗及工况影响深远。且烧枪砖的设计的尺寸对烧枪砖使用的。现有专利公开了如下技术：

公开号为CN201463564U，专利名称为“一种高压旋流喷火砖”的专利公开了如下内容：一种高压旋流喷火砖，包括喷火砖体为圆柱体，其表面设有固定筋，轴心设有喷火孔，该喷火孔由设置于喷火砖体两端部的圆孔和喇叭孔、设置于中部的小圆孔以及收缩孔构成，喷火砖体由固定筋固定于重质烧嘴砖内设置的漏斗形圆孔内，并与其形成间隔式圆环形助燃风主入口，并在喷火砖体内喷火孔四周均匀设有助燃辅助风孔。

上述专利公开和现有技术公开的烧枪出口导向砖(枪砖)在更换过程，偶有炸裂，且枪砖使用寿命相对较短6个月。分析原因：

更换过程存在预热不足，枪砖烘烤过程，由于枪砖的瞬时热应力作用，导致枪砖内部的结构应力释放不好，枪砖产生炸裂。

且原烧枪出口导向砖(枪砖)在使用过程，枪砖正上方炸裂及烧损较重，且空间的覆盖面积较小。且离液面的距离较小，未达到更好的热辐射。另外由于烧枪入口处的孔隙变大，有部分的冷风进入，影响火焰的长度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决现有马蹄焰玻璃窑炉的枪砖容易产生炸裂以及喷出的火焰长度短、不贴液面、火焰热效率低、影响玻璃液质量的技术问题，本实用新型提供一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖。为保证天燃气马蹄焰池炉有更好的火焰更高质量运行，及使用烧枪砖使用寿命更长。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

本实用新型提供一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，包括枪砖本体和设置在枪砖本体内用于助燃气体通过的助燃孔组件，枪砖本体中心设置有复合喷火通孔，复合喷火通孔包括位于枪砖本体入口端的入口孔和位于枪砖本体出口端的异性锥形孔，入口孔与异性锥形孔连通，异性锥形孔为外部尺寸大于内部尺寸。

具体来说，本方案公开的枪砖在更换枪砖过程中，烧枪内部热应力可以释放。枪砖炸裂的裂纹较少，在使用过程中，多孔烧枪，枪砖结构改变，整体火焰的辐射角度改变，火焰对玻璃液的辐射热传递更大，后面孔径的调整，火焰的长度更加长，且整体枪砖厚度改变，使枪砖使用周期增长。

本方案公开的枪砖的喷火口喷出火焰长度增长，覆盖面积增大，从而增加火焰与配合料热交换面积，提高窑炉熔化率，达到节能目的。

在一个实施方式中，枪砖本体的纵截面的形状为直角梯形，入口孔位于枪砖本体的竖直腰一侧，异性锥形孔位于枪砖本体的倾斜腰一侧。

具体来说，枪砖侧面由原来的倾斜式改为垂直式(本方案的竖直腰原是倾斜设置的)，增加了稳定性，同时增加了枪砖的使用寿命。

在一个实施方式中，入口孔为圆形孔且位于枪砖本体侧面中心上，入口孔的轴线水平横向布置，入口孔的半径为30mm。

具体来说，与现有枪砖相比，本方案公开的枪砖入口减小直径30mm(原来枪砖入口的直径为90mm)，减少外部空气的引入。

在一个实施方式中，异性锥形孔水平横向布置，异性锥形孔上端母线与竖直方向的夹角为60°,异性锥形孔下端母线与竖直方向的夹角为73°。

具体来说，异性锥形孔的出口上仰角30度(90度-60度)。火焰从喷火口喷出火焰长度增加，玻璃液熔化率提高。异性锥形孔的出口的下倾斜角17度(90度-73度)，减少了离玻璃液面的距离，增加了对玻璃液面的辐射能力。

通过对窑炉工况现场观察，利用热工天燃气燃烧知识，发现可设计多孔烧枪砖结构来改善火焰：用增大喷嘴砖出口仰角，增加火焰的空间辐射能量；使喷嘴砖孔出口中心下移，火焰更贴近玻璃配合料，加强热交换。火焰通过喷火口喷出具有一定的长度、刚度、亮度在，确保火焰与配合料热传递，满足熔制工艺要求。

在一个实施方式中，直角梯形的上底尺寸为170mm、下底尺寸为280mm、竖直腰尺寸为280mm、倾斜腰尺寸为290mm，枪砖本体的厚度尺寸为300mm。

在一个实施方式中，异性锥形孔在枪砖本体的倾斜腰一侧的侧壁上的形状为圆形，该圆形的半径为105mm。

具体来说，与现有枪砖相比，本方案公开的枪砖出口外径增大直径30mm(原来的直径为180，现在的直径为210)，增加了空间辐射能力。

在一个实施方式中，枪砖本体的倾斜腰一侧的侧壁上的异性锥形孔上沿距离枪砖本体上沿的尺寸为50mm。

具体来说，枪砖出口上沿距离砖上沿尺寸厚度增加10mm(原来枪砖出口上沿距离砖上沿尺寸厚度为40mm)，这种厚度的增加了使得延长了枪砖的使用寿命，枪砖寿命由原来的3-6个月增加到10个月。

在一个实施方式中，助燃孔组件包括多个按周向分布在复合喷火通孔外侧的助燃孔，所有助燃孔均位于枪砖本体内。

具体来说，公开了助燃孔组件的一种优选布局方式，围绕复合喷火通孔按圆周分布，工作时使得助燃剂进入更加均匀，使得燃气能够充分燃烧，有利于节约能源。

在一个实施方式中，助燃孔的数量4个，4个助燃孔的直径相同且均为5mm。

具体来说，助燃孔的数量可以根据需要选择，本方案以助燃孔的数量4个为例，4个助燃孔按圆周均布在复合喷火通孔的四周，且4个助燃孔的直径相同均为5mm。

在枪砖四周中部增加直径为10mm的4个通体洞释放由于更换过程产生的热应力。减少由于更换产生的炸裂裂纹。

在一个实施方式中，各助燃孔均为圆形孔，各助燃孔内的助燃气体走向与复合喷火通孔内的燃气走向一致。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型设计合理，本方案公开的枪砖在更换枪砖过程中，烧枪内部热应力可以释放。枪砖炸裂的裂纹较少，在使用过程中，多孔烧枪，枪砖结构改变，整体火焰的辐射角度改变，火焰对玻璃液的辐射热传递更大，后面孔径的调整，火焰的长度更加长，且整体枪砖厚度改变，使枪砖使用周期增长。

2、通过使用新的多孔结构烧枪砖，枪砖更换过程，及枪砖使用过程，枪砖使用寿命增加，且改变的出口角度，火焰空间辐射热增大，且入口侧引入冷风较少，火焰长度增加，且离液面近，辐射给玻璃液的热量增加。节能降耗能由173立方天然气降至168立方，节能3％左。

3、通过换用新设计的烧枪导向喷嘴砖：天然气燃烧火焰出喷火口后，火焰不发飘减小大碹烧损，提高窑炉使用寿命。

4、通过换用新设计烧枪喷嘴砖：天然气燃烧火焰出喷火口后，火焰变长，覆盖面积增大，澄清区、均化区供热改善，降低能耗，提高窑炉熔化率。

5、按年三台窑炉日出玻璃液270吨，年出玻璃液98550吨，每吨节约天燃气5立方计算，每方天燃气2.8元计算，年节约138万元。枪砖使用寿命由原来的6个月/次，初步延长到9个月/次。3台炉14块枪砖，每年约节约1万元。同时也减少了由于枪砖更换过程，对产品造成的影响。初步估计，产生的综合价值：每年至少节约150万元以上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的右视图；

附图标记：1-枪砖本体，2-助燃孔组件，3-入口孔，4-异性锥形孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1到3所示，本实施例提供本实用新型提供一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，包括枪砖本体1和设置在枪砖本体1内用于助燃气体通过的助燃孔组件2，枪砖本体1中心设置有复合喷火通孔，复合喷火通孔包括位于枪砖本体入口端的入口孔3和位于枪砖本体出口端的异性锥形孔4，入口孔3与异性锥形孔4连通，异性锥形孔4为外部尺寸大于内部尺寸。

具体来说，本方案公开的枪砖在更换枪砖过程中，烧枪内部热应力可以释放。枪砖炸裂的裂纹较少，在使用过程中，多孔烧枪，枪砖结构改变，整体火焰的辐射角度改变，火焰对玻璃液的辐射热传递更大，后面孔径的调整，火焰的长度更加长，且整体枪砖厚度改变，使枪砖使用周期增长。

本方案公开的枪砖的喷火口喷出火焰长度增长，覆盖面积增大，从而增加火焰与配合料热交换面积，提高窑炉熔化率，达到节能目的。

火焰的形状(刚度、长度、亮度)与多孔结构烧枪砖的尺寸结构有很大关系：它决定玻璃窑炉运行工况及能耗。通过现场观察，查阅资料(玻璃熔窑—构造与运行特性)通过模拟及现场观察，在正常工艺不变的情况下，多孔砖结构可改变喷火口火焰的性能：长度、覆盖面积，及热辐射效率。通过本实用新型设计多孔结构烧枪砖结构尺寸达到了：喷火口喷出火焰长度增长，覆盖面积增大，从而增加火焰与配合料热交换面积，提高窑炉熔化率，达到节能目的；同时也增加了烧枪砖的使用寿命。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是：

在一个实施方式中，枪砖本体1的纵截面的形状为直角梯形，入口孔3位于枪砖本体1的竖直腰一侧，异性锥形孔4位于枪砖本体1的倾斜腰一侧。

具体来说，枪砖侧面由原来的倾斜式改为垂直式(本方案的竖直腰原是倾斜设置的)，增加了稳定性，同时增加了枪砖的使用寿命。

在一个实施方式中，入口孔3为圆形孔且位于枪砖本体1侧面中心上，入口孔3的轴线水平横向布置，入口孔3的半径为30mm。

具体来说，与现有枪砖相比，本方案公开的枪砖入口减小直径30mm(原来枪砖入口的直径为90mm)，减少外部空气的引入。

在一个实施方式中，异性锥形孔4水平横向布置，异性锥形孔4上端母线与竖直方向的夹角为60°,异性锥形孔4下端母线与竖直方向的夹角为73°。

具体来说，异性锥形孔4的出口上仰角30度(90度-60度)。火焰从喷火口喷出火焰长度增加，玻璃液熔化率提高。异性锥形孔4的出口的下倾斜角17度(90度-73度)，减少了离玻璃液面的距离，增加了对玻璃液面的辐射能力。

通过对窑炉工况现场观察，利用热工天燃气燃烧知识，发现可设计多孔烧枪砖结构来改善火焰：用增大喷嘴砖出口仰角，增加火焰的空间辐射能量；使喷嘴砖孔出口中心下移，火焰更贴近玻璃配合料，加强热交换。火焰通过喷火口喷出具有一定的长度、刚度、亮度在，确保火焰与配合料热传递，满足熔制工艺要求。

通过使用新的多孔结构烧枪砖，枪砖更换过程，及枪砖使用过程，枪砖使用寿命增加，且改变的出口角度，火焰空间辐射热增大，且入口侧引入冷风较少，火焰长度增加，且离液面近，辐射给玻璃液的热量增加。节能降耗能由173立方天然气降至168立方，节能3％左。

在一个实施方式中，直角梯形的上底尺寸为170mm、下底尺寸为280mm、竖直腰尺寸为280mm、倾斜腰尺寸为290mm，枪砖本体1的厚度尺寸为300mm。

在一个实施方式中，异性锥形孔4在枪砖本体1的倾斜腰一侧的侧壁上的形状为圆形，该圆形的半径为105mm。

具体来说，与现有枪砖相比，本方案公开的枪砖出口外径增大直径30mm(原来的直径为180，现在的直径为210)，增加了空间辐射能力。

在一个实施方式中，枪砖本体1的倾斜腰一侧的侧壁上的异性锥形孔4上沿距离枪砖本体1上沿的尺寸为50mm。

具体来说，枪砖出口上沿距离砖上沿尺寸厚度增加10mm(原来枪砖出口上沿距离砖上沿尺寸厚度为40mm)，这种厚度的增加了使得延长了枪砖的使用寿命，枪砖寿命由原来的3-6个月增加到10个月。

在一个实施方式中，助燃孔组件2包括多个按周向分布在复合喷火通孔外侧的助燃孔，所有助燃孔均位于枪砖本体1内。

具体来说，公开了助燃孔组件2的一种优选布局方式，围绕复合喷火通孔按圆周分布，工作时使得助燃剂进入更加均匀，使得燃气能够充分燃烧，有利于节约能源。

在一个实施方式中，助燃孔的数量4个，4个助燃孔的直径相同且均为5mm。

具体来说，助燃孔的数量可以根据需要选择，本方案以助燃孔的数量4个为例，4个助燃孔按圆周均布在复合喷火通孔的四周，且4个助燃孔的直径相同均为5mm。

在枪砖四周中部增加直径为10mm的4个通体洞释放由于更换过程产生的热应力。减少由于更换产生的炸裂裂纹。

在一个实施方式中，各助燃孔均为圆形孔，各助燃孔内的助燃气体走向与复合喷火通孔内的燃气走向一致。

Claims (10)

1.一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，包括枪砖本体(1)和设置在所述枪砖本体(1)内用于助燃气体通过的助燃孔组件(2)，其特征在于，所述枪砖本体(1)中心设置有复合喷火通孔，所述复合喷火通孔包括位于所述枪砖本体入口端的入口孔(3)和位于所述枪砖本体出口端的异性锥形孔(4)，所述入口孔(3)与所述异性锥形孔(4)连通，所述异性锥形孔(4)为外部尺寸大于内部尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，其特征在于，所述枪砖本体(1)的纵截面的形状为直角梯形，所述入口孔(3)位于所述枪砖本体(1)的竖直腰一侧，所述异性锥形孔(4)位于所述枪砖本体(1)的倾斜腰一侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，其特征在于，所述入口孔(3)为圆形孔且位于所述枪砖本体(1)侧面中心上，所述入口孔(3)的轴线水平横向布置，所述入口孔(3)的半径为30mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，其特征在于，所述异性锥形孔(4)水平横向布置，所述异性锥形孔(4)上端母线与竖直方向的夹角为60°,所述异性锥形孔(4)下端母线与竖直方向的夹角为73°。

5.根据权利要求2所述的一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，其特征在于，所述直角梯形的上底尺寸为170mm、下底尺寸为280mm、竖直腰尺寸为280mm、倾斜腰尺寸为290mm，所述枪砖本体(1)的厚度尺寸为300mm。

6.根据权利要求5所述的一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，其特征在于，所述异性锥形孔(4)在所述枪砖本体(1)的倾斜腰一侧的侧壁上的形状为圆形，该圆形的半径为105mm。

7.根据权利要求5所述的一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，其特征在于，所述枪砖本体(1)的倾斜腰一侧的侧壁上的异性锥形孔(4)上沿距离所述枪砖本体(1)上沿的尺寸为50mm。

8.根据权利要求1所述的一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，其特征在于，所述助燃孔组件(2)包括多个按周向分布在所述复合喷火通孔外侧的助燃孔，所有所述助燃孔均位于所述枪砖本体(1)内。

9.根据权利要求8所述的一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，其特征在于，所述助燃孔的数量4个，4个所述助燃孔的直径相同且均为5mm。

10.根据权利要求8所述的一种用于马蹄焰窑炉的多孔结构枪砖，其特征在于，各所述助燃孔均为圆形孔，各所述助燃孔内的助燃气体走向与所述复合喷火通孔内的燃气走向一致。