本实用新型涉及炼铁设备领域，且特别涉及一种立式热风炉及炼铁用热风炉。
背景技术：
由于安全技术的要求，炼铁热风炉中的高温烟气的氧含量需控制在1％-3％左右，这就要求在使用过程中时，空气过剩系数约在1.1-1.2左右。然而，传统炼铁热风炉中燃烧器所产生的热值较高，火焰燃烧温度高，不但空气过剩系数高，且现有的炉膛耐热材料很难在此工作温度下长期运行。因此，迫切需要一种新型的热风炉来改善或解决上述问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的之一在于提供一种立式热风炉，上述立式热风炉结构简单，不仅便于及时有效地对温度进行控制，而且还能使热风炉中空气过剩系数适中，从而延长运行周期。
本实用新型的另一目的在于提供一种炼铁用热风炉，其包括上述立式热风炉，使用方便且便于检测和维修。
本实用新型解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本实用新型实施例提出了一种立式热风炉，其包括热风炉本体、燃烧器以及冷却装置。
热风炉本体包括沿热风炉本体的高度方向依次设置的第一腔室、第二腔室和第三腔室，第一腔室位于热风炉本体的底部，燃烧器设置于第一腔室，热风炉本体的对应第一腔室以及第二腔室的壳体区域开设有多个用于输入冷气的通风道，通风道贯穿壳体且通风道的两端分别与外界冷气供应处以及第一腔室或第二腔室连通，第三腔室设置有耐高温温度测定仪，冷却装置沿壳体的周向方向环形可拆卸连接于壳体的内壁。
进一步地，在本实用新型较佳实施例中，冷却装置包括第一冷却管，第一冷却管沿壳体的周向方向环形可拆卸连接于第一腔室与第二腔室的连接处，壳体的对应第一腔室与第二腔室的连接处设置有第一进水口和第一出水口，第一冷却管的两端分别与第一进水口以及第一出水口连通。
进一步地，在本实用新型较佳实施例中，冷却装置包括第二冷却管，第二冷却管沿壳体的周向方向环形可拆卸连接于第二腔室与第三腔室的连接处，壳体的对应第二腔室与第三腔室的连接处设置有第二进水口和第二出水口，第二冷却管的两端分别与第二进水口以及第二出水口连通。
进一步地，在本实用新型较佳实施例中，第一冷却管沿热风炉本体的高度方向螺旋环设于壳体的与第一腔室与第二腔室的连接处对应的内壁和/或第二冷却管沿热风炉本体的高度方向螺旋环设于壳体的与第二腔室与第三腔室的连接处对应的内壁。
进一步地，在本实用新型较佳实施例中，每个通风道均呈“S”形设置，“S”形的一端与外界冷气供应处连通，“S”形的另一端对应与第一腔室或第二腔室连通。
进一步地，在本实用新型较佳实施例中，通风道的用于第一腔室或第二腔室连通的一端的端口朝向热风炉本体的顶部开设。
进一步地，在本实用新型较佳实施例中，通风道的靠近立式热风炉的中心的一端的端口设置有用于过滤进入第一腔室或第二腔室的冷气的过滤器。
进一步地，在本实用新型较佳实施例中，壳体的靠近热风炉本体的中心的一侧设有耐火砖层，耐火砖层的厚度与壳体厚度的比例为2-3：1。
进一步地，在本实用新型较佳实施例中，第二腔室内设置有多层格子砖层，每层格子砖层的一端与壳体的内壁连接，另一端朝热风炉本体的中心方向延伸，多层格子砖层在第二腔室内沿壳体的内壁由靠近第三腔室的一端向远离第三腔室的一端螺旋设置。
本实用新型实施例还提出了一种炼铁用热风炉，其包括上述立式热风炉，立式热风炉还设有人孔，人孔设置于第一腔室。
本实用新型实施例中立式热风炉及炼铁用热风炉的有益效果是：
本实用新型实施例提供的立式热风炉结构简单，不仅便于及时有效地对温度进行控制，而且还能使热风炉中空气过剩系数适中，从而延长运行周期。包括上述立式热风炉的炼铁用热风炉，使用方便且便于检测和维修。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例1提供的立式热风炉的第一种结构示意图；
图2为本实用新型实施例1提供的立式热风炉的第二种结构示意图；
图3为本实用新型实施例1提供的立式热风炉中第一通风道的第一种结构示意图；
图4为本实用新型实施例1提供的立式热风炉中第一通风道的第二种结构示意图。
图标：10-立式热风炉；11-热风炉本体；110-壳体；111-第一腔室；112-第二腔室；113-第三腔室；12-燃烧器；131-第一冷却管；132-第二冷却管；14-通风道；141-第一通风道系统；1411-第一通风道；142-第二通风道系统；1421-第二通风道；15-过滤器；16-耐高温温度测定仪；17-耐火砖层；18-隔热砖层；19-格子砖层。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“垂直”等术语并不表示要求部件绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对“水平”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以下结合实施例进行具体说明。
实施例1
请参照图1与图2，本实施例提供一种立式热风炉10，其包括热风炉本体11、燃烧器12以及冷却装置。
热风炉本体11包括沿热风炉本体11的高度方向依次设置的第一腔室111、第二腔室112和第三腔室113，第一腔室111位于热风炉本体11的底部，第三腔室113位于热风炉本体11的顶部。
燃烧器12设置于第一腔室111，燃烧器12内燃烧后所产生的热气由第一腔室111依次上升至第二腔室112以及第三腔室113。
热风炉本体11的对应第一腔室111以及第二腔室112的壳体110区域开设有多个用于输入冷气的通风道14，通风道14贯穿壳体110且通风道14的两端分别与外界冷气供应处以及第一腔室111或第二腔室112连通。
可参照地，将对应第一腔室111开设的通风道14作为第一通风道系统141，将对应第二腔室112开设的通风道14作为第二通风道系统142。其中，第一通风道系统141包括多个第一通风道1411，第二通风道系统142包括多个第二通风道1421。
多个第一通风道1411在平行于第一腔室111的径向方向的同一平面上沿该平面的周向间隔设置。对应地，多个第二通风道1421在平行于第二腔室112的径向方向的同一平面上沿该平面的周向间隔设置。
请一并参照图1与图3，较佳地，本实施例中每个通风道14例如可以呈倾斜方向设置，也即通风道14的径向与壳体110的表面方向非垂直。较佳地，上述通风道14与壳体110之间的朝向热风炉本体11的底部方向的夹角为锐角，也即通风道14的用于与第一腔室111或第二腔室112连通的一端的端口朝向热风炉本体11的顶部开设，从而使外界供应的冷气沿通风道14的设置方向朝向热风炉本体11的顶部方向进入，并与正在上升的热气混合，从而调节立式热风炉10内的温度，避免温度过高迫使运行停止。
更优地，请一并参照图2与图4，本实施例中每个通风道14均可呈“S”形设置，“S”形的一端与外界冷气供应处连通，“S”形的另一端对应与第一腔室111或第二腔室112连通。该设置方式下，“S”形的通风道14的用于与外界冷气连通的端口朝向热风炉本体11的底部，而用于与第一腔室111或第二腔室112连通的一端的端口朝向热风炉本体11的顶部开设。此设置方式较直接倾斜设置更有利于控制冷气的通入速率和量，对进入第一腔室111或第二腔室112的冷气起到一定的缓冲作用，从而能够较好的调节热风炉内空气过剩系数。
进一步地，通风道14的靠近立式热风炉10的中心的一端的端口设置有用于过滤进入第一腔室111或第二腔室112的冷气的过滤器15。通过设置过滤器15，可避免冷气中夹杂的杂质进入热风炉内导致颗粒杂质沉积或堵塞热风炉的内部零件，影响热气的供应，严重时还可能产生安全隐患。
冷却装置沿壳体110的周向方向环形可拆卸连接于壳体110的内壁。
可参照地，本实施例中的冷却装置包括第一冷却管131，第一冷却管131沿壳体110的周向方向环形可拆卸连接于第一腔室111与第二腔室112的连接处，壳体110的对应第一腔室111与第二腔室112的连接处设置有第一进水口(图未示)和第一出水口(图未示)，第一冷却管131的两端分别与第一进水口以及第一出水口连通。
进一步地，冷却装置还包括第二冷却管132，第二冷却管132沿壳体110的周向方向环形可拆卸连接于第二腔室112与第三腔室113的连接处，壳体110的对应第二腔室112与第三腔室113的连接处设置有第二进水口(图未示)和第二出水口(图未示)，第二冷却管132的两端分别与第二进水口以及第二出水口连通。
可选地，第一冷却管131可沿垂直于热风炉本体11的轴向方向的方向设置于同一平面，第二冷却管132也可沿垂直于热风炉本体11的轴向方向的方向设置于同一平面。较佳地，第一冷却管131沿热风炉本体11的高度方向螺旋环设于壳体110的与第一腔室111与第二腔室112的连接处对应的内壁。第二冷却管132沿热风炉本体11的高度方向螺旋环设于壳体110的与第二腔室112与第三腔室113的连接处对应的内壁。
通过分别在第一腔室111与第二腔室112的连接处以及第二腔室112与第三腔室113的连接处设置第一冷却管131和第二冷却管132，可配合通气道对热风炉本体11内的温度进行调节，进一步避免热风炉本体11内温度过高，并同时降低空气过剩系数。
较佳地，本实施例中第三腔室113设置有耐高温温度测定仪16，以实时对第三腔室113(蓄热室)内的温度进行监控，并用于指导燃烧器12、冷气通入以及冷却装置的工作状态。
进一步地，本实施例中壳体110的靠近热风炉本体11的中心的一侧设有耐火砖层17，耐火砖层17的厚度与壳体110厚度的比例为2-3：1。通过设置耐火砖层17，能够有利于提高立式热风炉10的耐火性能。优选地，在与第一腔室111对应的耐火砖层17的靠近热风炉本体11的中心的一侧还设置有导热系数较低的隔热砖层18，以阻挡热风炉内燃烧器12所产生的热量。
进一步地，第二腔室112内设置有多层格子砖层19，每层格子砖层19的一端与壳体110的内壁连接，另一端朝热风炉本体11的中心方向延伸，多层格子砖层19在第二腔室112内沿壳体110的内壁由靠近第三腔室113的一端向远离第三腔室113的一端螺旋设置。
格子砖具有热交换能力强、蓄热面积大、通气顺畅以及阻力小等诸多优越的热工热性，其作为载热蓄热体及传热介质设置于第二腔室112内，可将由第一腔室111传来的热量进行初步蓄热。
通过按上述方式设置格子砖层19，有利于热气传导，相对延长其通过第二腔室112的时间，也即延长了其与通风道14以及冷却装置之间的热交换时间，从而便于及时有效地对温度进行控制，降低空气过剩系数。
承上，本实施例的立式热风炉10的使用原理为：启动燃烧器12产生热气或热风，热气或热风由第一腔室111依次上升至第二腔室112，外界供应的冷气沿通风道14的设置方向朝向热风炉本体11的顶部方向进入，并与正在上升的热气混合，从而调节立式热风炉10内的温度，避免温度过高迫使运行停止。
在上升至第二腔室112和第三腔室113的过程中，在第一腔室111与第二腔室112的连接处以及第二腔室112与第三腔室113的连接处设置的第一冷却管131和第二冷却管132，可配合通气道对热风炉本体11内的温度进行调节，进一步避免热风炉本体11内温度过高，并同时降低空气过剩系数。
第三腔室113设置的耐高温温度测定仪16可实时对第三腔室113(蓄热室)内的温度进行监控，并用于指导燃烧器12、冷气通入以及冷却装置的工作状态。
通过螺旋设置的格子砖层19，有利于热气传导，相对延长其通过第二腔室112的时间，也即延长了其与通风道14以及冷却装置之间的热交换时间，从而便于及时有效地对温度进行控制，降低空气过剩系数。
实施例2
本实施例提供一种炼铁用热风炉(图未示)，其包括实施例1中所涉及的立式热风炉10。在本实施例中，上述立式热风炉10还设有人孔，人孔设置于第一腔室111，以利于及时对炼铁用热风炉进行检测和维修。
综上所述，本实用新型实施例提供的立式热风炉10结构简单，不仅便于及时有效地对温度进行控制，而且还能使热风炉中空气过剩系数适中，从而延长运行周期。包括上述立式热风炉10的炼铁用热风炉，使用方便且便于检测和维修。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。