CN220178148U - 一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钢铁行业连铸中间包烘烤技术领域，公开了一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴。包括烧嘴外管；烧嘴外管上端插设煤气三通管，煤气三通管顶部设有调节手轮；调节手轮配设调节螺杆；调节螺杆杆体伸入煤气三通管内设置；调节螺杆底部设置调节件，烧嘴外管内设置燃烧室，烧嘴外管设置在耐热管的上方，耐热管内底部设置含锆耐火棉；耐热管的顶部设有预热封盖；燃烧室穿设预热封盖和含锆耐火棉设置；预热封盖内设置预热空气腔，预热封盖上外接空气入口管路；燃烧室和烧嘴外管之间设有预热空气通道。解决目前中间包烘烤器烧嘴存在的燃烧效率不高、燃气浪费严重、使用寿命低、安全性低和无法利用外溢火焰热量等问题。

Description

一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴

技术领域

本实用新型属于钢铁行业连铸中间包烘烤技术领域，本实用新型涉及一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴。

背景技术

钢铁工业是国民经济的支柱型产业，是资源和能源密集型产业，同时也是进行能源系统技术优化的重点。减少连铸生产工艺过程中的热损失，提高作业效率，是主要研发方向。

中间包是连铸作业流程中重要的一环，其可以防止钢水二次氧化和吸气，改善钢水流动状态，微调钢水成分和控制夹杂物形态和精确控制钢水过热度等。对提高连铸作业率，改善铸坯质量等有重要作用。连铸生产流程节奏快，需要中间包具有快速周转的能力，故中间包的烘烤效率是最大的影响因素。

目前中间包烘烤器的现状是烧嘴燃烧效率不高，往往采用延长烘烤时间的方式达到目标温度，造成燃气浪费严重，拖慢生产节奏；中间包烘烤器在烘烤过程中，火焰外溢现象严重，此现象造成了大量的热量流失，增加了烘烤时间；中间包烘烤器无法对外溢的火焰进行有效处理，也无法对这部分热量进行利用；由于中间包烘烤过程中的高温火焰外溢，造成目前中间包烘烤器的烧嘴使用寿命低，更换频率高，增加运维成本；另外，目前中间包烘烤器在运行过程中，无火焰检测系统甚至无点火器等设备，造成了很大的安全隐患。

据此，研发一种燃烧效率高、节能效果显著、使用寿命长、安全性高、并可以利用中间包烘烤过程中外溢火焰进行预热的中间包烘烤器烧嘴，对保障连铸生产工序的作业率、降低燃气消耗、改善中间包烘烤现状，具有重大意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，以解决目前中间包烘烤器烧嘴存在的燃烧效率不高、燃气浪费严重、使用寿命低、安全性低和无法利用外溢火焰热量等问题。本实用新型提供一种助燃空气通过预热型封盖利用中间包烘烤过程中的余热烟气进行预热的高效节能自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴。烧嘴采用射流式原理，同时为了提高燃烧效率，提升节能和安全效果，采用预热式封盖，利用热交换原理，吸收烘烤余热加热助燃空气。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，包括烧嘴外管；烧嘴外管上端插设煤气三通管，煤气三通管顶部设有调节手轮；调节手轮配设调节螺杆；调节螺杆杆体伸入煤气三通管内设置；调节螺杆底部设置调节件，烧嘴外管内设置燃烧室，烧嘴外管设置在耐热管的上方，耐热管内底部设置含锆耐火棉；耐热管的顶部设有预热封盖；燃烧室穿设预热封盖和含锆耐火棉设置；预热封盖内设置预热空气腔，预热封盖上外接空气入口管路；燃烧室和烧嘴外管之间设有预热空气通道。

烧嘴外管上端两侧设置火焰监测器、自动点火器；火焰监测器、自动点火器分别通过螺纹连接安装在烧嘴外管上。

进一步的，煤气三通管侧面设置煤气入口管法兰；煤气入口管法兰与煤气三通管焊接连接。煤气入口管法兰外接煤气管路。

进一步的，调节手轮与煤气三通管连接处设置用于密封的密封件，防止煤气泄漏；密封件不做特殊要求，实现密封即可。

进一步的，调节件为喇叭结构，且其外径大于煤气三通管外径。调节件与调节螺杆焊接连接。

进一步的，含锆耐火棉圆周紧密缠绕设置，用若干个爪钉固定。爪钉采用圆周分散式布局，焊接在预热封盖隔板上。

进一步的，爪钉为F型爪钉；

进一步的，空气入口管路的端面设置空气入口管法兰；空气入口管法兰外接空气管路。空气入口管路与空气入口法兰采用焊接的方式连接，空气入口管路与预热封盖焊接连接。

进一步的，含锆耐火棉与预热封盖之间设有预热封盖隔板。

进一步的，调节螺杆通过螺纹连接方式和煤气三通管连接，

进一步的，烧嘴外管与煤气三通管和预热封盖均焊接连接。

进一步的，耐热管为耐高温不锈钢材质钢管，耐热管与预热封盖焊接连接。

进一步的，烧嘴外接煤气管路，煤气管路上设置压力传感器、调节阀、快切阀、声光报警器、手动蝶阀、流量计。煤气管路上分接有氮气管路，氮气管路上设有电磁阀、流量计。烧嘴内设有若干个温度传感器。烧嘴外部设有煤气泄漏报警器。空气路上设有流量计和电磁阀。空气预热腔内设置温度传感器。

进一步，装置还配设有PLC控制系统，所述烧嘴、压力传感器、调节阀、快切阀、声光报警器、流量计、电磁阀、温度传感器、煤气泄漏报警器分别与PLC控制系统连接。且上述零部件均不限制具体型号，实现其工作功能即可。手动蝶阀不限制任一型号，市售产品即可。

为解决现有中间包烘烤器烧嘴燃烧效率低的实际问题，采用燃气射流燃烧技术。通过助燃空气与燃气在燃烧室内部预混燃烧腔进行预混后点燃，实现空气、燃气充分混合后形成预混式燃烧的目的。另外，通过调节调节件，从而根据燃烧室负荷合理配风，实现较高的燃烧效率，节省燃气用量。为解决中间包烘烤器工作过程中的火焰外溢和无法利用外溢热量的问题，采用预热型封盖，吸收烘烤过程中的外溢热量，来加热助燃空气，大幅度提高助燃空气的温度，进一步增加了燃烧效率，节省燃气的用量。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：

本实用新型提供的一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，结构简单，通过预热封盖利用高温的烘烤余热对助燃空气预热，在给助燃空气预热的同时，又减少了烘烤过程中散发出的热量，减少烘烤时间，降低燃气耗量。空气和燃气在燃烧室内充分混合，实现了燃气充分燃烧、缩短烘烤时间的目的。延长烧嘴的使用寿命，助燃空气通过预热封盖进行预热的同时，也降低了预热封盖本体的温度，预热封盖采用含锆耐火棉作为隔热材料，大大提高了烧嘴的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴结构示意图。

图2是本实用新型一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴立体图。

图3是本实用新型一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴俯视图。

图4是本实用新型一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴侧视图。

图中1、煤气入口管法兰；2、煤气三通管；3、调节手轮；4、调节螺杆；5、密封件；6、火焰监测器；7、自动点火器；8、调节件；9、烧嘴外管；10、空气入口管路；11、空气入口管法兰；12、预热封盖；13、爪钉；14；含锆耐火棉；15、耐热管。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1

一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，如图1-图4所示，包括烧嘴外管9；烧嘴外管9上端插设煤气三通管2，煤气三通管2顶部设有调节手轮3；调节手轮3配设调节螺杆4；调节螺杆4杆体伸入煤气三通管2内设置；调节螺杆4底部设置调节件8，烧嘴外管9内设置燃烧室，烧嘴外管9设置在耐热管15的上方，耐热管15内底部设置含锆耐火棉14；耐热管15的顶部设有预热封盖12；燃烧室穿设预热封盖12和含锆耐火棉14设置；预热封盖12内设置预热空气腔，预热封盖12上外接空气入口管路10；燃烧室和烧嘴外管9之间设有预热空气通道。

烧嘴外管9上端两侧设置火焰监测器6、自动点火器7；火焰监测器6、自动点火器7分别通过螺纹连接安装在烧嘴外管9上。

煤气三通管2侧面设置煤气入口管法兰1；煤气入口管法兰1与煤气三通管2焊接连接。煤气入口管法兰1外接煤气管路。

调节手轮3与煤气三通管2连接处设置用于密封的密封件5，防止煤气泄漏；密封件5不做特殊要求，实现密封即可。

调节件8为喇叭结构，且其外径大于煤气三通管2外径。调节件8与调节螺杆4焊接连接。

含锆耐火棉14圆周紧密缠绕设置，用若干个爪钉13固定。爪钉13采用圆周分散式布局，焊接在预热封盖12隔板上。

爪钉13为F型爪钉13；

空气入口管路10的端面设置空气入口管法兰11；空气入口管法兰11外接空气管路。空气入口管路10与空气入口法兰11采用焊接的方式连接，空气入口管路10与预热封盖12焊接连接。

含锆耐火棉14与预热封盖12之间设有预热封盖隔板。

调节螺杆4通过螺纹连接方式和煤气三通管2连接，

烧嘴外管9与煤气三通管2和预热封盖12均焊接连接。

耐热管15为耐高温不锈钢材质钢管，耐热管15与预热封盖12焊接连接。

烧嘴外接煤气管路，煤气管路上设置压力传感器、调节阀、快切阀、声光报警器、手动蝶阀、流量计。煤气管路上分接有氮气管路，氮气管路上设有电磁阀、流量计。烧嘴内设有若干个温度传感器。烧嘴外部设有煤气泄漏报警器。空气路上设有流量计和电磁阀。空气预热腔内设置温度传感器。

装置还配设有PLC控制系统，所述烧嘴、压力传感器、调节阀、快切阀、声光报警器、流量计、电磁阀、温度传感器、煤气泄漏报警器分别与PLC控制系统连接。且上述除了燃烧器，其余零部件均不限制具体型号，实现其工作功能即可。手动蝶阀不限制任一型号，市售产品即可。

当烧嘴工作时，引进燃气，助燃空气通过空气入口管路10后经过预热封盖12，利用热交换，吸收烘烤过程中的余热来提高助燃空气的温度，可大幅度提高燃烧效率，节省燃气消耗。转动调节手轮3，使调节螺杆4和煤气三通管2的螺纹配合实现上线运动，带动调节件8进行上下运动，达到调节煤气和空气混合值的目的。

为减少中间包烘烤过程中的热量损失，在烧嘴上设计预热封盖12，用以助燃空气的预热。预热封盖12直径与中间包烘烤过程中的上盖开孔直径一致，保持了烘烤过程中中间包内的温度场，减少从孔中散发出的热量。同时为了提高此烧嘴的使用寿命，烧嘴主体采用碳钢材质，燃烧调节件8和预热封盖12底部裙边采用耐高温不锈钢管，增加使用寿命。烧嘴预热封盖12的隔热材料采用含锆耐火棉14材质，结构轻便，隔热效果好，安装方式采用F型爪钉13固定，并采用紧密缠绕的方式，增加稳固性。有效隔热，保证烧嘴预热封盖12的使用寿命。

氮气吹扫：在烧嘴点火之前，先启动氮气吹扫系统，吹扫一段时间后，排尽烧嘴内的剩余燃气；在烧嘴停用后，再次启动氮气吹扫系统，排尽烧嘴内的燃气，以保证设备的使用安全。

煤气泄漏报警及自动切断：如果发生煤气泄漏并超过设定值时，发出声光报警，在保证安全烘烤的前提下，快切阀切断煤气供应并进行氮气吹扫；当煤气压力低于设定值时，快切阀切断煤气供应并发出声光报警，有效地防止了煤气泄漏及回火事件；

具有自动点火功能：在启动自动点火器7后，点火器自动点火，降低人工点火带来的危险；具有火焰监测功能：当火焰监测器6监测到火焰熄灭时，自动点火将会启动，并在设定的时间内进行点火尝试，若尝试自动点火一直失败，会切断燃气的供应并发出声光报警；

设置的温度传感器为煤气和助燃空气流量调节提供准确参考，避免了煤气浪费。实现了自动保温功能，在监测到温度传感器输出的温度到达目标值后，调节煤气调节阀开度，进入保温模式，达到最大化节省煤气的目的；在进入保温模式后，如过监测到温度低于设定值，则调节加大煤气调节阀开度，再次进入大火烘烤模式，进行迅速升温。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，其特征是，包括烧嘴外管(9)；烧嘴外管(9)上端插设煤气三通管(2)，煤气三通管(2)顶部设有调节手轮(3)；调节手轮(3)配设调节螺杆(4)；调节螺杆(4)杆体伸入煤气三通管(2)内设置；调节螺杆(4)底部设置调节件(8)，烧嘴外管(9)内设置燃烧室，烧嘴外管(9)设置在耐热管(15)的上方，耐热管(15)内底部设置含锆耐火棉(14)；耐热管(15)的顶部设有预热封盖(12)；燃烧室穿设预热封盖(12)和含锆耐火棉(14)设置；预热封盖(12)内设置预热空气腔，预热封盖(12)上外接空气入口管路(10)；燃烧室和烧嘴外管(9)之间设有预热空气通道。

2.如权利要求1所述的一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，其特征是，烧嘴外管(9)上端两侧设置火焰监测器(6)、自动点火器(7)；火焰监测器(6)、自动点火器(7)分别通过螺纹连接安装在烧嘴外管(9)上。

3.如权利要求2所述的一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，其特征是，煤气三通管(2)侧面设置煤气入口管法兰(1)，煤气入口管法兰(1)外接煤气管路。

4.如权利要求3所述的一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，其特征是，调节手轮(3)与煤气三通管(2)连接处设置用于密封的密封件(5)。

5.如权利要求4所述的一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，其特征是，调节件(8)为喇叭结构，且其外径大于煤气三通管(2)外径。

6.如权利要求5所述的一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，其特征是，含锆耐火棉(14)圆周紧密缠绕设置，用若干个爪钉(13)固定；爪钉(13)采用圆周分散式布局，焊接在预热封盖(12)隔板上。

7.如权利要求6所述的一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，其特征是，空气入口管路(10)的端面设置空气入口管法兰(11)；空气入口管法兰(11)外接空气管路。

8.如权利要求7所述的一种自预热型射流式中间包烘烤器烧嘴，其特征是，含锆耐火棉(14)与预热封盖(12)之间设有预热封盖隔板。