一种回火炉烧嘴的管道系统的制作方法

本发明涉及冶金行业工业炉加热领域，是一种防管道堵塞方法，尤其涉及一种回火炉烧嘴的管道系统。

背景技术：

金属件(零件、板材等)在经过轧制后为改善内部组织，提高材料力学性能，增加产品的附加值，常常进行回火处理，而回火处理工序一般采用多烧嘴的大型回火炉设备。除了金属机件在空气中回火用外，回火炉还可以用于铝合金压铸件、活塞、铝板等轻合金机件淬火、退火、时效热处理等处理。在回火炉运行过程中，由于工业煤气含有较多的水汽和灰尘、杂质等细小颗粒，因此在燃烧过程中会形成比较多的杂质，杂质在水汽的包裹下重力加大，难以被排烟管道带走，因此会形成泥垢附着在位置较低的管道口，且在水汽蒸发后会形成坚硬的杂质层，久而久之层层累积会造成管道口及回火炉烧嘴端盖的堵塞，严重影响使用。由于工业煤气内部杂质难以完全清洁，以及回火炉设备运行环境的恶劣复杂性，常常造成回火炉烧嘴管道内部杂质聚集，在煤气自身所带有的较高水分环境作用下，这些杂质逐渐凝结成厚厚的坚硬固体物质，使回火炉烧嘴管道发生堵塞，严重影响烧嘴的燃烧效率，致使整个炉膛内部热值难以保证，并最终影响金属件的使用性能。

另外，由于回火炉烧嘴数量一般较多，由烧嘴管道堵塞造成的烧嘴维护和清理工作量巨大，由此导致的人力物力投入非常大。包括由于管道长期堵塞导致的烧嘴点火异常而产生烧嘴设备损耗，组织检修小组长期在线跟踪烧嘴燃烧的异常等，这些都无形中增加了产品的制造成本。而且，由于回火炉烧嘴管道堵塞，往往使助燃空气和燃烧煤气的空燃配比与标准偏离较大，造成烧嘴点火异常。长期管道堵塞甚至会造成煤气烧嘴局部区域煤气聚集的风险，存在较大安全隐患。现有回火炉中的管道均为固定管道，在有污垢产生后难以及时清理，一旦发现堵塞只能通过更换管道或管道接口的方式进行清理，不仅清理难度大，且浪费人力物力，清理时还需关闭回火炉，停产后更换，对正常生产造成了一定的影响。

尤为重要的是，对于目前实际生产中的回火炉烧嘴管道系统，助燃空气和燃烧煤气引入口往往设置在烧嘴的端盖上部或中部位置，未见在烧嘴端盖底部设置出口，致使烧嘴燃烧室内产生的液固态废渣颗粒难以由燃烧废气管道完全排出，随着废渣颗粒长期在烧嘴管道系统内聚集，最终堵塞烧嘴管道系统。并且，简洁轻便的废渣清理方法也未见报道。

因此，针对此类回火炉烧嘴管道堵塞问题，为提高产品生产品质，降低设备维护成本，减小生产安全隐患，亟需开发一种用以解决烧嘴管道堵塞的既经济又简便的方法。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是为了解决现有的回火炉烧嘴管道堵塞导致的问题，获得一种防止回火炉烧嘴管道堵塞装置。

为实现上述发明目的，本发明采用的防止回火炉烧嘴管道堵塞装置的技术方案如下：

本发明的防止回火炉烧嘴管道堵塞装置包括进气管及排废管，进气管和排废管形成一个三纵一横的流通系统，便于回火炉烧嘴管道进气及排废，起到了防止堵塞的良好效果。进气管包括煤气管道及助燃空气管道，排废管包括排渣管、排气管和排烟管；煤气管道连接于回火炉烧嘴端盖的上方，助燃空气管道连接于回火炉烧嘴端盖的下方；煤气由上至下通入回火炉烧嘴内，助燃空气的进入方向与煤气相对，由回火炉烧嘴端盖的下方通入空气；排渣管与助燃空气管道的出气口相连，排气管的一端连接于回火炉烧嘴端盖的一侧，另一端与排烟管相连，所述排烟管与排渣管连接。

助燃空气管道包括助燃空气主管、助燃空气一支路和助燃空气二支路，所述助燃空气主管、助燃空气一支路和助燃空气二支路通过第一三通接头连通，所述助燃空气一支路连接于回火炉烧嘴端盖的下方，所述助燃空气二支路、排烟管和排渣管通过第二三通接头连通。

也就是说，进气管包括煤气管道、助燃空气主管、助燃空气一支路和助燃空气二支路，排废管包括排渣管、排气管和排烟管，具体的，煤气管道连接于回火炉烧嘴端盖的上部，煤气由上至下进入烧嘴，助燃空气主管道设于烧嘴的一侧，主管道弯折形成角度改变空气流向，使助燃空气由烧嘴的正下方进入烧嘴内，助燃空气主管道通过三通接头连通助燃空气一支路和助燃空气二支路，进入烧嘴的助燃空气由一支路进入，二支路中的空气起到带动排废的作用。

助燃空气一支路与煤气管道关于回火炉烧嘴对称，二支路中的空气进一步由第二三通接头分流，一部分流入排渣管道内，一部分流入排烟管道内。

优选地，所述助燃空气二支路和排渣管位于同一轴线上。

在烧嘴端盖的一侧，设有排气管道，排气管道将回火炉烧嘴中燃烧产生的废气排出，经过排烟管道排放出去，两段排烟管道与排气管道之间通过第三三通接头连通，空气在排烟管道内形成负压，带动排气管道中的废气和部分的细小颗粒排出。为了便于安装和养护，排烟管道优选为垂直设置的，与助燃空气主管道关于回火炉烧嘴对称。

优选地，排烟管道末端设有引射器，引射器直径远大于排烟管的管径，可以增大排放量使得排放更加彻底。

烧嘴中燃烧产生的废渣中含有大量水汽，形成固液混合态，混合态的废渣沿着助燃空气一支路的管壁流下，沿着助燃空气二支路流入排渣管，排渣管上设有两个排渣控制阀，通过两个控制阀的开合配合来起到排渣的作用，两个排渣控制阀不同时开且不同时闭。废渣在产生的过程中，排渣管末端的控制阀关闭，排渣管前端的控制阀打开，需要排废的时候，排渣管末端的控制阀打开，前端的控制阀关闭。

为了使得废渣可以更好的在管内流动，优选的在烧嘴下部的助燃空气主管道与助燃空气二支路、排渣管道设置为一定角度，且助燃空气主管道高于排渣管道，管道与地面所成的倾斜角为10～50°，使得废渣通过自身重力，在助燃空气带动下流入排渣管道内。

排渣管道的长度以可以容纳实际生产中产生的废渣为宜，本发明优选的长度为10～30mm。

优选地，为了更好的控制进入量，进气管上分别设有进气控制阀，煤气管道上设有第一控制阀，助燃空气主管道上设有第二控制阀，助燃空气一支路上设有第三控制阀。

作为一种优选的实施方式，本发明中的控制阀均为手动球阀。

与现有技术相比，本发明采用的防止回火炉烧嘴管道堵塞装置具有如下技术效果：

1、本发明的防止回火炉烧嘴管道堵塞装置，操作简单方便，通过燃烧产生的液固态废渣颗粒自重沉积，在排渣管道内部聚集，由控制排渣管道上简单的手动球阀，将废渣排出，节约设备维护人力物力，大大降低产品生产成本。

2、本发明的防止回火炉烧嘴管道堵塞装置，实施效果明显，可显著提高烧嘴内部空气与煤气的燃烧效率，提高产品的使用性能。

3、本发明的防止回火炉烧嘴管道堵塞装置，有利于降低回火炉烧嘴运行过程中的安全隐患，减小了煤气因管道堵塞发生局部区域聚集产生安全事故的几率。

综上，本发明可高效的解决回火炉烧嘴管道堵塞的难题，且投入成本较低，实施效果较好，能在保证产品制造品质的基础上明显降低生产中人力物力消耗。

附图说明

图1为本发明实施例提供的防止回火炉烧嘴管道堵塞装置示意图；

图2为本发明实施例提供的回火炉烧嘴管道烟气、废渣走向示意图；

图3为本发明实施例提供的实际生产中排渣管道废渣收集示意图；

图4为本发明实施例提供的实际生产中排渣管道废渣排出示意图。

附图标记

1、煤气管道，2、第一手动球阀，3、助燃空气主管道，4、第二手动球阀，5、回火炉烧嘴端盖，6、助燃空气管道一支路，7、第三手动球阀，8、第一三通接头，9、助燃空气管道二支路，10、第二三通接头，11、第四手动球阀，12、第五手动球阀，13、排渣管道，14、第三三通接头，15、燃烧废气排出管道，16、排烟管道，17、引射器，18、废渣。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明提供的防止回火炉烧嘴管道堵塞装置作进一步详细、完整地说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1～4所示的防止回火炉烧嘴管道堵塞装置，包括进气管及排废管，进气管和排废管形成一个三纵一横的流通系统，便于回火炉烧嘴管道进气及排废，起到了防止堵塞的良好效果。进气管包括煤气管道1、助燃空气主管3、助燃空气一支路6和助燃空气二支路9，排废管包括排渣管13、排气管15和排烟管16。煤气管道1连接于回火炉烧嘴端盖5的上方，助燃空气管道连接于回火炉烧嘴端盖5的下方；煤气由上至下通入回火炉烧嘴内，助燃空气的进入方向与煤气相对，由回火炉烧嘴端盖的下方通入空气；这样的设置方式使得两种气体混合更加充分均匀，助燃空气使得煤气的燃烧更加彻底，产生的废气更少。

助燃空气管道将空气引入本发明中的防止回火炉烧嘴管道堵塞装置的各级管道内，助燃空气引入的管道分为助燃空气主管道3、助燃空气一支路6和助燃空气二支路9，助燃空气主管道3设置在回火炉烧嘴的一侧，与煤气管道1平行设置，垂直引入助燃空气，助燃空气主管道3在回火炉烧嘴下方折弯使助燃空气转向，转向后的空气通过第一三通接头8分为两个支路，助燃空气一支路6垂直于水平面与煤气管道1对称设置，为回火炉烧嘴引入助燃空气。助燃空气二支路9为主管道3的延伸段，二支路9两端设有第二三通接头10，空气通过第一三通接头8部分通过二支路9后再由第二三通接头10分至排烟管道16级排渣管道13中。排渣管13与助燃空气管道的出气口相连，排气管15的一端连接于回火炉烧嘴端盖5的一侧，另一端与排烟管16相连，所述排烟管16与排渣管13连接。

排烟管道16与助燃空气主管道3关于回火炉烧嘴对称设置，垂直向上排出燃烧后的废烟和废气，排烟管道16分为两段，两段排烟管与排气管15通过第三三通接头14连通，排气管15排出的废气及细小颗粒由排烟管16排出，排烟管道16中的空气在第三三通接头14处形成负压，辅助带走排气管道15中的废气，排烟管道16的末端设有引射器17，引射器17增大排量，使管道中的废烟废气尽快排出。

进气管道上均设有进气控制阀，包括煤气管道1上设置的第一手动球阀2、助燃空气主管道3上设置的第二手动球阀4，以及助燃空气一支路6上设置的第三手动球阀7，手动球阀可以控制是否进气和进气量，便于控制回火炉烧嘴的燃烧情况。在使用时，煤气管道第一手动球阀2和助燃空气主管道第二手动球阀4按一定开口度打开，确保烟气在管道内的顺畅流通。

烧嘴燃烧室内燃烧时，产生的液固态废渣小颗粒在自重作用下沉积，沿一支路6的管壁向下流动，通过与烧嘴连接的空气管道一支路6，并进入空气管道二支路9，燃烧废渣最终进入排渣管道13，其他细小废渣颗粒则通过引射器17的负压作用连同燃烧废气一起排出，从而使烧嘴管道堵塞情况得以控制。

排渣管道13的长度可以调整，以可以容纳实际生产中的产生的固液态废渣颗粒为准，以免造成助燃空气二支路9和排烟管道16的端部堵塞，本实施例中选择20mm长度的排渣管道13。

如图3～4所示，排渣管道13上设有两个排渣控制阀11和12，平时在烧嘴燃烧时，第四手动球阀11打开，第五手动球阀12关闭，废渣都累积在排渣管道13内。在需要排渣时，首先关闭排渣管道第四手动球阀11，然后将排渣管道第五手动球阀12的开口度调到最大，进行管道排渣清理。

为了保证排渣效率，本实施例中适当将空气主管道手动球阀4开口度增大，同时适量调节空气管道一支路第三手动球阀7的开口度，确保液固态废渣颗粒18顺利进入排渣管道13；排渣管道第四手动球阀11开口度调到最大，排渣管道第五手动球阀12完全关闭。

为了便于废渣可以更好的流入排渣管道内，烧嘴下部的助燃空气主管道3和助燃空气二支路9、排渣管道13位于同一轴线上，该轴线设计为倾斜的，管道轴线与地面所成的倾斜角为30°，进气侧高于出气侧，通过倾斜的管道，废渣在重力的作用下可以自然滑落至排渣管道内，再通过第四球阀和第五球阀的配合控制，达到排废的效果。

为了尽可能的延长防止回火炉烧嘴管道堵塞装置的使用寿命，装置内各结构如进气管、排气管、三通接头等，一般均采用金属材质。由于环境高温潮湿，本发明中选择不锈钢材料作为气管和三通接头。

综上所述，本发明中的防止回火炉烧嘴管道堵塞装置的使用过程如下：由煤气管道1和助燃空气主管道3分别由上至下引入工业煤气和空气，工业煤气与空气的体积比约为10：1，保证工业煤气的足够燃烧，助燃空气在空气主管道内流动、转向后流动至第一三通接头8处分为两个支路，助燃空气一支路设于烧嘴端盖5下端与煤气管道1对称，助燃空气由一支路6进入回火炉烧嘴内，辅助煤气燃烧，另一部分空气沿二支路9继续流动，流动至第二三通接头10处再次分流，一部分流入排渣管道13中，一部分流入排烟管道16中，空气在排烟管道16中形成负压，带走了由排气管道15中带出的燃烧废气，排气管道15和排烟管道16通过第三三通接头14连接，排烟管道16带走了排气管道15中的废气、部分残留小颗粒和费烟，由引射器17排出。

排废渣时，无需大面积清理各管道及接头处，只需打开第五手动球阀12，即使清理不够及时排渣管道13发生堵塞无法疏通，也可以只更换排渣管道13，无需停止回火炉内工作，也无需大面积更换管路，方便快捷，易于维护。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。