专利名称：用于竖炉的中部燃烧梁的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及到窑炉设备领域，特指一种用于窑炉中的燃烧梁。
背景技术：
石灰窑竖炉是一种对天然石灰石CaCO3进行煅烧，通过下列反应=CaCO3+热 — Ca0+C02，生成石灰的一种工艺设备，广泛用于钢铁、建材等行业，是此类行业中必不可少的一种工业设备；其也可用于其他块状物料的焙烧，如白云石等。该设备的水平截面一般为圆形、半圆形、椭圆形、矩形。在生产过程中，石灰石或白云石原料从顶部加载到竖炉中，原料从上到下顺序地通过预热区域、位于设有二个或三个燃烧器的燃烧梁所在的煅烧区、后燃烧区、冷却区和成品出口区。在这过程中，燃烧梁一直处于温度最高的煅烧区，生产出的石灰石的数量和质量都取决于燃烧梁的工作状态，或者说是燃烧梁燃烧过程产生的燃烧面积和燃烧效力。因此，燃烧梁的结构及寿命对石灰窑的生产起十分关键性的作用。如图1、图2和图3所示，常规的燃烧梁为横截面通常是矩形或T形的腔室结构， 其内部空间用于容纳燃料管路，顶部为油冷系统100，腔室顶部外壁上设有耐火层200，在燃烧梁的侧壁或下壁上设有开口，为燃料管路的燃料喷出口 300提供通道，燃料经燃料喷出口 300喷出，与竖炉中的空气混合后燃烧，从而达到燃烧的目的。现有燃烧梁的油冷系统 100是一个冷却用油在其内部连续循环运转的腔室结构。通过油冷降低燃烧梁的工作温度， 达到冷却燃烧梁的目的。现有技术的中部燃烧梁结构有以下缺点1.燃烧梁全部由钢材焊接而成，只在关键部位(如油冷腔顶部)喷上一定厚度的耐火材料，其绝大部分结构则长期暴露于高温环境之中，在生产中与被焙烧的高温物料直接接触，产生磨擦，易导致其结构破裂。同时，由于其长期受到大量被焙烧物料自上而下的冲击作用，所以会发生塌梁、断梁的危险事故。2.由于大部分结构长期暴露在高温环境中，导致冷却腔室中温度极高，故不能使用在高温下易结垢的水(即水蒸发后，杂质粘结的现象)来作为冷却介质，只能选用油。而油冷系统100的投资及维护成本都较高，且由于经常漏油而无法得到及时发现并修补，损失了大量的油资源，造成能源浪费。3.受腔体形状所限，燃料喷出时大多数热量集中在腔体正下方，无法均勻加热待焙烧的物料，容易造成焙烧量低、能耗消耗大等问题。同时，由于燃烧梁外面底部结构平直， 不具备导流功效，所以底部火焰比较集中，燃烧面积较小。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种使用寿命更长、运行成本更低、燃烧面积更大，运行可靠性更好的用于竖炉的中部燃烧梁。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案[0010]一种用于竖炉的中部燃烧梁，包括腔体以及装设于腔体内的一个以上的中部烧嘴组件，所述腔体的底部开设有火焰喷出口，所述腔体由多根水冷梁搭接围设而成。作为本实用新型的进一步改进所述水冷梁的外表面上包裹有耐火材料层。所述水冷梁与耐火材料层之间通过锚固钉连接。所述腔体顶部处的多根水冷梁由上至下依次搭接形成两层以上的包覆结构。所述耐火材料层在位于腔体外表面顶部处呈圆弧状。所述耐火材料层在位于腔体的底部处、火焰喷出口两侧呈圆弧状。所述腔体内的中部设有支撑件，所述支撑件的两端支承于水冷梁上，所述中部烧嘴组件安装于支撑件上。与现有技术相比，本实用新型的优点在于1、本实用新型的中部燃烧梁，将中部烧嘴组件设置于整个燃烧梁的中部，在水冷梁的作用和耐火材料层的保护下，使其始终在一个相对低温而安全的环境中正常工作，延长了其使用寿命；2、本实用新型的中部燃烧梁，通过增加耐火材料层对其进行包裹，降低了中部燃烧梁腔体内温度，将现有的油冷结构改成水冷结构，减少了投资和维护成本，并减少了油资源的消耗，节约成本；3、本实用新型的中部燃烧梁，通过改变中部燃烧梁腔体外部的形状，达到增加窑炉内燃烧面积，提高容积热强度，提高热效率，提升点火质量，降低能耗等目的。
图1是现有技术的中部燃烧梁的横截面示意图；图2是图1中的B向结构示意图；图3是图1中A-A处的剖视放大结构示意图图4是本实用新型具体实施例的结构示意图；图5是图4中的D向结构示意图；图6是图4中C-C处的剖视放大结构示意图；图7是具体实施例中第一种腔体外形的结构示意图；图8是具体实施例中第二种腔体外形的结构示意图；图9是具体实施例中第三种腔体外形的结构示意图；图10是具体实施例中第四种腔体外形的结构示意图。图例说明1、耐火材料层；2、锚固钉；3、水冷梁；4、中部烧嘴组件；41、煤气管；42、烧嘴喷口 ； 5、腔体；6、火焰喷出口 ；7、支撑件；100、油冷系统；200、耐火层；300、燃料喷出口。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。如图4、图5和图6所示，本实用新型用于竖炉的中部燃烧梁，包括腔体5以及装设于腔体5内的一个以上的中部烧嘴组件4，腔体5的底部开设有火焰喷出口 6，腔体5由多根水冷梁3搭接围设而成，水冷梁3在工作时通入循环水，以降低中部烧嘴组件4工作时的温度，从而保护中部烧嘴组件4。水冷梁3可采用无缝钢管，其结构坚固，承重能力强，不易断，且不会出现渗漏的现象。通过将现有的油冷结构改成水冷结构，减少了投资和维护成本，还进一步减少了油资源的消耗，节约成本。本实施例中，在数根水冷梁3所形成腔体5的外表面上包裹有耐火材料层1，该耐火材料层1用来将水冷梁3和中部烧嘴组件4从恶劣的工作环境中隔离开来，以延长它们的寿命。参见图4、图5和图6，水冷梁3与耐火材料层1之间通过锚固钉2连接，锚固钉2 与水冷梁3之间通过焊接固定。这样，中部烧嘴组件4则位于整个燃烧梁的中部，在水冷梁 3的作用和耐火材料层1的保护下，得以在一个相对低温而安全的环境中正常工作下去。由于腔体5内的高温气体会往上升，因此会在腔体5的顶部形成一个高温区域，使其长期处于高温状态下。本实施例中，进一步令腔体5顶部处的多根水冷梁3由上至下依次搭接形成两层以上包覆结构，用来加大该处的冷却效果，也可用以增强整个燃烧梁的隔热、 承重与抗冲击能力。上述由多根水冷梁3由上至下依次搭接形成的两层以上包覆结构，其截面的形状可以为三角形、梯形等等。本实施例中，耐火材料层1在位于腔体5外表面顶部和底部处呈圆弧状。腔体5外表面的顶部处呈圆弧状是为了使竖炉内的物料更易下行，也使火焰形状更加流畅，强化燃烧效果。而腔体5底部、火焰喷出口 6两侧处呈圆弧状是为了使燃料喷出火焰的形状更加流畅，对火焰起一定的导流作用，增加燃烧面积，从而均勻加热待焙烧的物料，强化燃烧效果。在其他实施例中，如图7所示，耐火材料层1在腔体5的底部处也可以为直角边形态；或如图8所示，耐火材料层1在腔体5的底部处也可以为直角边形态且在腔体5的顶部为台阶状、最上部为水平面；或如图9所示，耐火材料层1仅在腔体5的顶部为台阶状，最上部为水平面；或如图10所示，耐火材料层1仅在腔体5的顶部为尖角状。本实施例中，中部烧嘴组件4包括煤气管41和连接于煤气管41上的一个以上的烧嘴喷口 42。参见图4，在腔体5内的中部设有支撑件7，支撑件7的两端通过焊接支承于水冷梁3上，煤气管41就搭设于支撑件7上，更换时可直接抽取和插入，十分方便。生产过程中，中部烧嘴组件4的煤气管41上每隔一定距离就有一个火焰喷出口 6， 煤气通过火焰喷出口 6喷出，与腔体5内的空气充分混合并燃烧，火焰均勻喷出并沿中部燃烧梁外部的弧形耐火材料层1呈扇状发散开，对竖炉中的物料均勻加热焙烧；同时，载有循环冷却水的水冷梁3不断与中部烧嘴组件4周围的空气进行热交换，以降低中部烧嘴组件4 的工作温度。外部的耐火材料层1将上述所有装置紧紧包裹，在保护腔体5内中部烧嘴组件 4的同时还起到了导流和修正火焰形状的作用，使点火效果更加理想，产品质量更加优良。以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰， 应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种用于竖炉的中部燃烧梁，包括腔体(5)以及装设于腔体(5)内的一个以上的中部烧嘴组件(4)，所述腔体(5)的底部开设有火焰喷出口(6)，其特征在于所述腔体(5)由多根水冷梁(3 )搭接围设而成。
2.根据权利要求1所述的用于竖炉的中部燃烧梁，其特征在于所述水冷梁(3)的外表面上包裹有耐火材料层(1)。
3.根据权利要求2所述的用于竖炉的中部燃烧梁，其特征在于所述水冷梁(3)与耐火材料层(1)之间通过锚固钉(2 )连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于竖炉的中部燃烧梁，其特征在于所述腔体(5) 顶部处的多根水冷梁(3)由上至下依次搭接形成两层以上的包覆结构。
5.根据权利要求2所述的用于竖炉的中部燃烧梁，其特征在于所述耐火材料层(1)在位于腔体(5)外表面顶部处呈圆弧状。
6.根据权利要求2所述的用于竖炉的中部燃烧梁，其特征在于所述耐火材料层(1)在位于腔体(5)的底部、火焰喷出口(6)两侧处呈圆弧状。
7.根据权利要求1或2或3所述的用于竖炉的中部燃烧梁，其特征在于所述腔体(5) 内的中部设有支撑件(7)，所述支撑件(7)的两端支承于水冷梁(3)上，所述中部烧嘴组件 (4)安装于支撑件(7)上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于竖炉的中部燃烧梁，包括腔体以及装设于腔体内的一个以上的中部烧嘴组件，腔体的底部开设有火焰喷出口，腔体由多根水冷梁搭接围设而成。本实用新型具有使用寿命更长、运行成本更低、运行可靠性更好等优点。
文档编号C04B2/12GK202322648SQ20112047618
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者周浩宇, 贺新华 申请人:中冶长天国际工程有限责任公司