專(zhuān)利名稱：多功能低污染陶瓷高速燒嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬熱能工程燃燒裝置技術(shù)領(lǐng)域。
高速燒嘴按煤氣、空氣的混合方式不同可分為預(yù)混式和非預(yù)混式兩類(lèi)，目前，普通采用非預(yù)混式高速燒嘴，現(xiàn)有技術(shù)中如英國(guó)的HOt－Work和我國(guó)北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院研制的產(chǎn)品，一般包括燃料及空氣接管，燃燒筒及燒嘴磚等三部分，這種結(jié)構(gòu)的工作原理是燃料首先與總風(fēng)管分給的一部分風(fēng)在第二部分燃燒筒內(nèi)混合燃燒，其中未完全燃燒的成份進(jìn)入第三部分燒嘴磚里與余下部分風(fēng)混合燃燒，最后燃料完全燃燒度達(dá)95％以上的高溫高速煙氣噴入爐膛。該結(jié)構(gòu)存在的共同缺陷是整個(gè)燒嘴長(zhǎng)大笨重，占用空間多、散熱損失大；燃燒比較集中，“爆燃”而引起的噪音較高，NOx生成量大污染環(huán)境；由于高溫?zé)煔獾男D(zhuǎn)沖刷以及冷熱溫度的急變，致使燃燒筒以及燒嘴磚噴出口的使用壽命較短，另外因第二部分(燃燒筒)金屬殼體的傳導(dǎo)傳熱致使第一部分燃?xì)?、空氣接管溫升高，除降低了爐子熱效率外，還不利于操作。
本實(shí)用新型的目的是，提供一種非預(yù)混式多功能、低污染使用壽命長(zhǎng)的陶瓷高速燒嘴、從而能較好地解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。
下面結(jié)合本實(shí)用新型的附


圖1和附圖2對(duì)其結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行展開(kāi)說(shuō)明附
圖1為本實(shí)用新型多功能低污染陶瓷高速燒嘴的正視剖面圖，附圖2為本實(shí)用新型多功能低污染陶瓷高速燒嘴的左側(cè)向視圖。
燃料從管(1)通入，經(jīng)末端徑向小孔(4)噴出，設(shè)兩條進(jìn)風(fēng)管(2)和(5)，第一進(jìn)風(fēng)管(2)固定第二進(jìn)風(fēng)管(5)上，進(jìn)風(fēng)管(5)再固定在方法藍(lán)盤(pán)(6)上，在兩條進(jìn)風(fēng)管上各安上調(diào)節(jié)閥，這樣既可靈活調(diào)節(jié)分段燃燒的空、燃比，又能控制一次進(jìn)風(fēng)量、使燃燒筒(8)、內(nèi)的溫度不超過(guò)1000攝氏度，從而可延長(zhǎng)筒體等使用壽命降低噪音和NOx生成量；將燃燒筒(8)及縮擴(kuò)噴頭(11)鑲嵌在燒嘴磚(7)內(nèi)，這既縮短了燒嘴的全長(zhǎng)又減少了散熱損失；燃燒筒(8)、縮擴(kuò)噴頭(11)與燒嘴磚(7)三者根據(jù)不同的工作條件采用兩種或兩種以上的耐火陶瓷材料制成的，對(duì)于易損部件(如縮擴(kuò)噴頭)一旦損壞可隨時(shí)單獨(dú)更換、燒嘴磚(7)、燃燒筒(8)等陶瓷部件與金屬管道間的聯(lián)連是通過(guò)耐熱鑄鐵方法蘭盤(pán)(6)與預(yù)埋在燒嘴磚(7)的螺栓(15)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。方法蘭盤(pán)(6)帶凸棱(16)與燃燒筒(8)帶凹槽相匹配為舌槽接合，中間夾耐火纖維氈墊(14)，燃嘴磚(7)四周色焊鋼板外殼(12)。這樣結(jié)構(gòu)既保證了整個(gè)燃燒坑道中的氣密性和高壓，又可防止后續(xù)金屬管道部分過(guò)熱。
為了在燃燒筒內(nèi)形成明顯的適當(dāng)體積的“中央四流區(qū)”以穩(wěn)定火焰和強(qiáng)化燃燒等，本設(shè)計(jì)采用強(qiáng)旋流、旋流數(shù)“S”為0.6－1.2，最好為0.8－1.0；燃燒筒有合理的幾何尺寸，擴(kuò)張半角α為25～45°，最好為30～35°；擴(kuò)張段長(zhǎng)度為0.5－1.5do，最好0.8－1.1do；其中do為一次空氣旋轉(zhuǎn)射流噴口內(nèi)徑。
本設(shè)計(jì)采用分三段燃燒，進(jìn)入燃燒筒內(nèi)的一次空氣量只允許燃料的燃燒完全度達(dá)30－50％(煙溫在1000℃以下)，其余未燃燒部分由第二進(jìn)風(fēng)管(5)經(jīng)方法蘭盤(pán)(6)，耐火纖維氈墊(14)和燃燒筒(8)四周的通孔供入二次空氣(9)及三次空氣(10)，在坑道中邊混邊燒，形成細(xì)長(zhǎng)火焰(總的燃燒完全燃燒度達(dá)60－80％)經(jīng)鑲嵌在燒嘴磚(7)中的縮擴(kuò)噴頭(11)噴入爐膛。
本實(shí)用新型高速燒嘴是多功能的，所謂多功能是指(1)油氣兩用燃燒、如原來(lái)燒煤氣希望改燒輕質(zhì)油，只要將進(jìn)煤氣管(1)改換成空氣霧化的輕質(zhì)油槍即可；(2)溫度可調(diào)，如空氣量不變則單獨(dú)改變煤氣量或反之煤氣量不變，改變空氣量，特別是二次和三次空氣量，用同樣的辦法可調(diào)火焰長(zhǎng)度；(3)爐內(nèi)氣氛可調(diào)，根據(jù)加熱工藝的不同要求，爐氣為氧化性，弱氧化性或還原性等，只要調(diào)節(jié)煤氣與空氣的配比就能達(dá)到目的。
本實(shí)用新型高速燒嘴屬低污染的是因?yàn)椴捎昧巳尾煌耆紵涂s擴(kuò)噴頭(11)采用了特殊形狀，即內(nèi)部形狀先是直線段，次為收縮段，再后以園弧過(guò)渡到漸擴(kuò)口，類(lèi)似拉鳥(niǎo)爾噴管，內(nèi)徑d按火焰平均噴出流速為100～150m／s來(lái)設(shè)計(jì)。這樣既降低了NOx的生成量，克服了紊流爆燃和空氣動(dòng)力性引起的噪音，又減少了局部阻力引起的能量損失。
本實(shí)用新型的多功能低污染陶瓷高速燒嘴由于兼?zhèn)浞穷A(yù)混不調(diào)溫與預(yù)混調(diào)溫兩類(lèi)高速燒嘴的優(yōu)點(diǎn)，故它既可用于不調(diào)溫的沖擊快速加熱或沖擊熔化的有關(guān)設(shè)備(如金屬鍛造、壓延和沖壓加。熱爐或鋁、銅等有色金屬的熔化爐)又可用于調(diào)溫或調(diào)氣氛以及要求噴射循環(huán)爐溫比較均勻的各種金屬熱處理爐，非金屬干燥窯、燒成窯和鋼鐵水包烘烤等。安裝本設(shè)計(jì)的高速煤嘴的熱處理爐，可實(shí)行一爐多用。
附對(duì)比文獻(xiàn)(1)吳德榮等 英國(guó)高速燒嘴簡(jiǎn)介《工業(yè)爐通訊》1979·NO136－46(2)宋 賢燃煤氣高速燒嘴簡(jiǎn)要介紹及操作要點(diǎn)《鋼鐵廠設(shè)計(jì)》1989·NO116－18
權(quán)利要求1.一種多功能低污染陶瓷高速燒嘴，它包括燃料及空氣接管，燃燒筒和燒嘴磚，其特征在于配有兩根進(jìn)風(fēng)管(2)和(5)固定在方法蘭盤(pán)(6)上，燃燒筒(8)與縮擴(kuò)噴頭(11)鑲嵌在燒嘴磚(7)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速燒嘴，其特征在于進(jìn)風(fēng)管(2)固定在進(jìn)風(fēng)管(5)上，進(jìn)風(fēng)管(5)又固定在方法蘭盤(pán)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速燒嘴，其特征在于燃燒筒(8)的擴(kuò)張半角α為30～35°，擴(kuò)張段的長(zhǎng)度為0.8～1.1do，在燃燒筒(8)始端面上有一圈凹槽與方法蘭盤(pán)(6)上的一圈凸棱(16)成舌槽接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速燒嘴，其特征在于縮擴(kuò)噴頭(11)其內(nèi)部形狀先是直線段，次為收縮段，再后以園弧過(guò)渡到漸擴(kuò)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速燒嘴，其特征在于燃燒筒(8)縮擴(kuò)噴頭(11)和燒嘴磚(7)均采用耐火陶瓷材料制成的。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型改造了傳統(tǒng)非預(yù)混式高速燒嘴的結(jié)構(gòu)，分三段燃燒，配兩根進(jìn)風(fēng)管，整個(gè)坑道中為低溫不完全燃燒，燃燒筒及縮擴(kuò)噴頭鑲嵌在燒嘴磚內(nèi)，對(duì)易損噴頭等可單獨(dú)拆換使用，方法蘭與燃燒筒間為舌槽夾墊聯(lián)結(jié)，除管道及法蘭盤(pán)外，其他均是耐火陶瓷材質(zhì)，本體緊湊嚴(yán)密、低污染、多功能、長(zhǎng)壽、后接管道溫升低，火焰穩(wěn)定，調(diào)節(jié)比大，它既可用于沖擊加熱或熔化爐，又可用于要求調(diào)溫，調(diào)氣氛及爐溫均勻的各種熱處理爐和燒成窯、干燥窯等。
文檔編號(hào)F23D14/02GK2092672SQ9121356
公開(kāi)日1992年1月8日 申請(qǐng)日期1991年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月19日
發(fā)明者陸伯之 申請(qǐng)人:華東冶金學(xué)院