锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉涉及热能【技术领域】。包括人孔、热风出口、支柱、炉箅子、蓄热室、燃烧室构成的炉体和燃烧器，所述燃烧器上的柱腔壁与锥顶壁设置为一体共同构成混合室，其柱腔壁的一侧设置有空气入口、柱腔壁上设置有空气环道、且空气环道的内侧设置有空气喷口，其锥顶壁的一侧设置有煤气入口、锥顶壁上设置有煤气环道、且煤气环道的内侧设置有煤气喷口。用于对高炉送风的蓄热。燃烧充分，热效率高，降低成本。
【专利说明】锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉
【技术领域】
[0001]本实用新型锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，涉及热能工程【技术领域】；具体涉及锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉【技术领域】。
【背景技术】
[0002]热风炉是向炼铁高炉提供热风的设施。其工作原理是通过热风炉的燃烧器燃烧煤气而产生高温烟气，将热风炉内的蓄热体加热并蓄热，然后冷鼓风从热风炉下部进入热风炉，在上升过程中，逐渐被蓄热体加热，成高温鼓风。高温鼓风经过热风出口和热风支管进入热风总管，送往高炉，进行生铁冶炼过程。根据热风炉的燃烧器所处位置，可将热风炉分为内燃式热风炉、外燃式热风炉和顶燃式热风炉等多种结构形式。顶燃热风炉因其优点突出在国内外得到了很快推广，现有以下几种形式的顶燃热风炉:大帽子预混烧嘴型顶燃热风炉(首钢型)，小帽子套筒预混多烧嘴型顶燃热风炉(承钢型)，俄罗斯卡卢金小帽子预燃室旋流燃烧型顶燃热风炉，还有就是仿卡卢金顶燃式热风炉的国内版顶燃炉，以及近年来出现的将卡卢金大帽子半球形顶燃炉改成悬链式拱顶顶燃炉等各种顶燃热风炉。
[0003]目前，已有公知技术与现状——上述顶燃式热风炉存在的不足、缺陷与弊端是:①、燃烧器及热风炉高度较高，造成投资成本较高；②、空气与煤气的混合方式及空间不合理，造成空气与煤气的混合不均匀；③、由于空气与煤气的混合不均匀，造成燃烧不充分、火焰的长度较长并进入格子砖燃烧造成蓄热体的变形或沉降；④、由于上述各条所述，造成温度分布不均匀、热效率低。由此可见，上述已有公知技术与现状的热风炉所存在的诸多不足、缺陷与弊端，亟待从根本上予以改进与解决。
[0004]鉴于上述已有公知技术与现状的热风炉所存在的诸多不足、缺陷与弊端，本设计人基于丰富的实践经验及专业知识，在认真而充分的调查、了解、分析、总结、研究已有公知技术及现状基础上，采取“锥柱复合拱顶”关键技术，积极加以研究创新一一改进现有顶燃式热风炉结构，研制成功了本实用新型，以期创设一种新型拱顶结构的顶燃式热风炉，解决已有公知技术与现状存在的不足、缺陷与弊端，使其达到更具有实用性及更好的使用效果，提高顶燃式热风炉的技术水平。
实用新型内容
[0005]本实用新型以“锥柱复合拱顶”关键技术，包括人孔、热风出口、支柱、炉箅子、蓄热室、燃烧室构成的炉体和燃烧器，所述燃烧器上的柱腔壁与锥顶壁设置为一体共同构成混合室，其柱腔壁的一侧设置有空气入口、柱腔壁上设置有空气环道、且空气环道的内侧设置有空气喷口，其锥顶壁的一侧设置有煤气入口、锥顶壁上设置有煤气环道、且煤气环道的内侧设置有煤气喷口。
[0006]通过本实用新型达到的目的是:①、本实用新型以“锥柱复合拱顶”关键技术，提供“锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉”新装置。②、降低热风炉的高度，减少投资成本。③、提高热风温度，降低生产成本。④、燃烧充分，减少煤气消耗，实现节能减排。⑤、提高热效率，减少热量损失，降低动力消耗。⑥、温度分布均匀，延长热风炉蓄热体寿命。⑦、使本实用新型的构思独特实用、设计科学合理、结构简单巧妙、使用操作方便、效果显著有效且稳定可靠。⑧、通过本实用新型，解决已有公知技术及现状存在的不足、缺陷与弊端。⑨、使本实用新型使用操作方便、利于广泛推广应用。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0008]一种锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，包括人孔、热风出口、支柱、炉箅子、蓄热室、燃烧室构成的炉体和燃烧器，所述燃烧器上的柱腔壁与锥顶壁设置为一体共同构成混合室，其柱腔壁的一侧设置有空气入口、柱腔壁上设置有空气环道、且空气环道的内侧设置有空气喷口，其锥顶壁的一侧设置有煤气入口、锥顶壁上设置有煤气环道、且煤气环道的内侧设置有煤气喷口。
[0009]所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，所述煤气喷口为斜向设置且构成立体旋流的喷嘴。
[0010]所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，所述煤气喷口为外端宽内端窄的窄缝。
[0011 ] 所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，所述空气入口替换为煤气进口且空气环道替换为煤气环形道且空气喷口替换为煤气喷嘴、同时所述煤气入口替换为空气进口且煤气环道替换为空气环形道且煤气喷口替换为空气喷嘴。
[0012]所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，所述混合室的下端与燃烧室之间段构成喉口，所述炉体靠上部位一侧设置有人孔且另一侧设置有热风出口，其炉体内自下端依次设置有支柱、炉箅子、蓄热室、燃烧室。
[0013]所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，所述柱腔壁、锥顶壁、柱腔壁上的空气入口、锥顶壁上的煤气入口、喉口、柱腔壁上的空气环道及空气喷口、锥顶壁上的煤气环道及煤气喷口、混合室共同构成燃烧器。
[0014]由于采用了本实用新型提供的技术方案；由于本实用新型采用了“锥柱复合拱顶”关键技术；由于本实用新型包括人孔、热风出口、支柱、炉箅子、蓄热室、燃烧室构成的炉体和燃烧器，所述燃烧器上的柱腔壁与锥顶壁设置为一体共同构成混合室，其柱腔壁的一侧设置有空气入口、柱腔壁上设置有空气环道、且空气环道的内侧设置有空气喷口，其锥顶壁的一侧设置有煤气入口、锥顶壁上设置有煤气环道、且煤气环道的内侧设置有煤气喷口。使得本实用新型与已有公知技术及现状相比，获得的有益效果是:
[0015]1、本实用新型采用了 “锥柱复合拱顶”关键技术，从而提供了 “锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉”新装置。
[0016]2、传统的燃烧器空气和煤气喷口都设置在圆柱型混合室上，其上部的球型顶只起封闭作用，燃烧器高度相对较高；而本实用新型采用了下部圆柱形和上部圆锥形复合型结构的燃烧器，圆柱壁上只布置空气喷口，将煤气入口布置在圆锥壁上，在更利于混合的情况下降低了混合室的高度；从而以本实用新型取代了现有的半球型和悬链线型的燃烧器，降低了燃烧器和热风炉的高度，节省了钢材和耐火材料的使用量，减少了投资成本。
[0017]3、本实用新型的燃烧充分，减少了煤气消耗，实现了节能减排:本实用新型改变了空气与煤气喷口的位置、数量、形状和角度；由于本实用新型煤气通过在锥形体内壁垂直设置的旋型喷口形成的斜下旋流与通过窄缝型喷口形成的细分空气旋流混合均匀，充分利用煤气和空气的动力，达到了充分燃烧的目的，使烟气中的残余CO基本为零，缩短了火焰长度，减少了煤气消耗量，实现了节能减排。
[0018]4、本实用新型提高了热效率，减少了热量损失，降低了动力消耗:由于本实用新型混合充分，空气过剩系数小，同时减少了煤气消耗量，烟气排放量少且带走的热量少而降低了热量损失；同时，空气、煤气的供给量减少也降低了风机的动能消耗。
[0019]5、本实用新型的温度分布均匀，延长热风炉蓄热体寿命:本实用新型通过改变空气与煤气混合的空间和结构以及空气与煤气的运动形式，解决了空气与煤气混合不均匀的问题；由于本实用新型热风炉气流分布均匀，使温度分布均匀，具体的说是在蓄热体上表面的温度分布均匀，避免了传统燃烧器空气、煤气进入格子砖孔燃烧导致的格子砖变形、沉降、堵塞等问题，延长了热风炉蓄热体的寿命。
[0020]6、本实用新型提高了热风温度，降低了生产成本:由于本实用新型与传统的热风炉相比空气、煤气混合均匀，燃烧充分，空气过剩系数小，温度分布均匀，从而提高了理论燃烧温度和热风温度。
[0021]7、本实用新型的构思独特实用、设计科学合理、结构简单巧妙、使用操作方便、效果显著有效且稳定可靠。
[0022]8、通过本实用新型，解决了已有公知技术及现状存在的不足、缺陷与弊端。
[0023]9、综上所述，本实用新型特殊结构柱锥复合型顶燃式热风炉，具有上述诸多的优点及实用价值，不论在结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了优越的实用效果，具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
[0024]10、本实用新型的使用操作方便、利于广泛推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型【具体实施方式】的示意图。图中上端段的剖视部分表示燃烧器。
[0026]图2为图1中C位的放大剖视示意图。以该图表示煤气喷口的状况。
[0027]图3为图1中A-A向放大剖视的示意图。以该图表示一整排煤气喷口的状况。
[0028]图4为图1中B-B向放大剖视的示意图。以该图表示一整排空气喷口的状况。
[0029]图中的标号:1、炉体，2、人孔，3、热风出口，4、支柱，5、炉箅子，6、蓄热室，7、燃烧室，8、柱腔壁，9、锥顶壁，10、空气入口，11、煤气入口，12、喉口，13、空气环道，14、空气喷口，15、煤气环道，16、煤气喷口，17、混合室。
【具体实施方式】
[0030]下面结合说明书附图，对本实用新型作详细描述。正如说明书附图所示:
[0031]一种锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，包括人孔2、热风出口 3、支柱4、炉箅子
5、蓄热室6、燃烧室7构成的炉体I和燃烧器，所述燃烧器上的柱腔壁8与锥顶壁9设置为一体共同构成混合室17，其柱腔壁8的一侧设置有空气入口 10、柱腔壁8上设置有空气环道13、且空气环道13的内侧设置有空气喷口 14，其锥顶壁9的一侧设置有煤气入口 11、锥顶壁9上设置有煤气环道15、且煤气环道15的内侧设置有煤气喷口 16。
[0032]所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，所述煤气喷口 16为斜向设置且构成立体旋流的喷嘴。[0033]所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，所述煤气喷口 16为外端宽内端窄的窄缝。
[0034]所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，所述空气入口 10替换为煤气进口且空气环道13替换为煤气环形道且空气喷口 14替换为煤气喷嘴、同时所述煤气入口 11替换为空气进口且煤气环道15替换为空气环形道且煤气喷口 16替换为空气喷嘴。
[0035]所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，所述混合室17的下端与燃烧室7之间段构成喉口 12，所述炉体I靠上部位一侧设置有人孔2且另一侧设置有热风出口 3，其炉体I内自下端依次设置有支柱4、炉箅子5、蓄热室6、燃烧室7。
[0036]所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，所述柱腔壁8、锥顶壁9、柱腔壁8上的空气入口 10、锥顶壁9上的煤气入口 11、喉口 12、柱腔壁8上的空气环道13及空气喷口 14、锥顶壁9上的煤气环道15及煤气喷口 16、混合室17共同构成燃烧器。
[0037]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可顺畅实施，但在不脱离本实用新型技术方案作出演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例，均仍属于本实用新型的技术方案。
【权利要求】
1.一种锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，包括人孔(2)、热风出口(3)、支柱(4)、炉箅子(5)、蓄热室(6)、燃烧室(7)构成的炉体(I)和燃烧器,其特征在于:所述燃烧器上的柱腔壁(8 )与锥顶壁(9 )设置为一体共同构成混合室(17 )，其柱腔壁(8 )的一侧设置有空气入口(10)、柱腔壁(8)上设置有空气环道(13)、且空气环道(13)的内侧设置有空气喷口(14)，其锥顶壁(9 )的一侧设置有煤气入口( 11)、锥顶壁(9 )上设置有煤气环道(15 )、且煤气环道(15)的内侧设置有煤气喷口(16)。
2.根据权利要求1所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，其特征在于:所述煤气喷口(16)为斜向设置且构成立体旋流的喷嘴。
3.根据权利要求2所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，其特征在于:所述煤气喷口(16)为外端宽内端窄的窄缝。
4.根据权利要求1或2或3所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，其特征在于:所述空气入口( 10)替换为煤气进口且空气环道(13)替换为煤气环形道且空气喷口( 14)替换为煤气喷嘴、同时所述煤气入口(11)替换为空气进口且煤气环道(15)替换为空气环形道且煤气喷口(16)替换为空气喷嘴。
5.根据权利要求1或2或3所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，其特征在于:所述混合室(17)的下端与燃烧室(7)之间段构成喉口( 12)，所述炉体(I)靠上部位一侧设置有人孔(2)且另一侧设置有热风出口(3)，其炉体(I)内自下端依次设置有支柱(4)、炉箅子(5)、蓄热室(6)、燃烧室(7)。
6.根据权利要求1或2或3所述的锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉，其特征在于:所述柱腔壁(8)、锥顶壁(9)、柱腔壁(8)上的空气入口(10)、锥顶壁(9)上的煤气入口(11)、喉口(12)、柱腔壁(8)上的空气环道(13)及空气喷口(14)、锥顶壁(9)上的煤气环道(15)及煤气喷口( 16 )、混合室(17 )共同构成燃烧器。
【文档编号】C21B9/02GK203403119SQ201320402411
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】张伯鹏, 李富朝, 李建涛, 陈泉锋, 王义平 申请人:郑州安耐克实业有限公司