专利名称：一种宽火焰烧嘴的制作方法
技术领域：
本发明属于燃烧技术领域，涉及一种宽火焰烧嘴。
背景技术：
目前，冶金加热炉上使用的燃烧器多是空气包裹煤气的结构。空气包裹 着煤气，旋转喷入炉堂内燃烧，形成圆柱形或喇叭形的回转体火焰。火焰的 外层主要是空气，为氧化性气氛，火焰的内层主要是燃料，为还原性气氛。 这种火焰结构存在几点缺陷。
(1) 炉内传热差回转体火焰对被加热坯料的传热相对较差，主要表现 为火焰在水平方向上铺展程度不够，在被加热料坯上的垂直投射面积小，对 钢坯的辐射角系数相对较低。这将导致炉内综合传热系数低，进而降低炉膛 热效率和燃料的利用率，不利于节能。
(2) 烧嘴布置受限制， 一次性投资和维护量大回转体火焰在被加热坯 料上垂直投射面积小，只有尽量縮短烧嘴的布置间距，才能提高被加热坯料 的温度均匀性。但是，烧嘴的布置间距不可能做到随意縮短，因为它往往受 到炉墙立柱、炉内隔墙、水梁立柱等诸多因素的影响。而且縮短间距也就意 味着要增加烧嘴的数量，增加一次性投资和维护量。
(3) 不利于降低氧化烧损在整个加热过程中，都是外层火焰贴近坯料 的。而火焰的外层是氧化性气氛，整个料坯被氧化性气氛包围，这将加快高 温下坯料的氧化速度。
发明内容
本发明的目的是提供一种宽火焰烧嘴，该烧嘴低污染、低氧化，克服了 现有技术的不足。本发明主要由燃料喷出通道、空气通道和烧嘴砖组成，其 特征在于所述的空气通道设置一次空气喷口和二次空气喷口， 一次空气喷口和二次空气喷口与燃料喷出通道的出口位于同一平面，所述的烧嘴砖的扩
张面与燃料喷出通道的中轴线成一定倾角，倾角范围为5° 15° 。空气通 道内设置空气分配器和空气隔离板，用来调节一次空气和二次空气的比例， 进而调节火焰。
火焰主要沿着水平方向铺展，以扩大火焰在坯料上的垂直投射面积，进 而提高传热效果和坯料的温度均匀，也可实现烧嘴的大间距布置。同时该烧 嘴的火焰面在竖直方向上分为氧化性气氛和还原性气氛两层，通过烧嘴的布 置可实现坯料的外围都是还原性气氛，进而降低坯料的氧化烧损。该烧嘴的 空气分为两次进入炉膛助燃，以降低氮氧化物的生成量。
本发明的技术方案如下-
本发明由燃料喷出通道、空气通道、空气分配器、空气隔离板、 一次空 气喷出口、 二次空气喷出口和烧嘴砖组成。 一次空气喷口和二次空气喷口为 两排水平喷口，每排喷口不少于3个；燃料喷出通道不少于2个，轴线在水 平面上的投影位于一次空气喷口之间；燃料喷出通道的出口与一次空气喷口 和二次空气喷口位于同一平面，并与水平方向成一定倾角，倾角范围为5° 10° ;烧嘴砖的扩张面与燃料通道中轴线成一定倾角，倾角范围5。 15° 。 在空气通道内设置空气分配器和空气隔离板， 一次空气喷口和二次空气喷口 位于空气隔离板的两侧。燃料喷出通道布置在一次空气喷口之间。空气分配 器可顺时针或者逆时针翻转，翻转角度为0° 90° 。
宽火焰烧嘴由燃料喷出通道、空气通道、空气分配器、空气隔离板、一 次空气喷出口、 二次空气喷出口和烧嘴砖组成。助燃空气被空气分配器和空 气隔离板分为两次水平喷入炉膛， 一次空气和二次空气位于燃料的同一侧， 靠近燃料的为一次空气；燃料则以一定倾角喷入，以压制火焰在竖直方向上 的扩散，而使火焰水平铺展。燃料先与一次空气混合燃烧，再与二次空气混 合燃烧。燃料与一次空气燃烧时，燃料过剩，形成还原性火焰；没有燃烧完 全的燃料再次与二次空气混合燃烧，形成氧化性火焰。空气与燃料分两次烧，扩大了燃烧区域，拉长了火焰，同时也降低了燃烧区域内的氧浓度，有 利于降低氮氧化物。而空气分配器和空器隔离板可根据需要调节一次空气和 二次空气的分配，优化火焰。烧嘴砖的上部扩张角度与燃料通道中轴线成一 定倾角，以控制这一区域的烟气回流量，避免回流烟气冲淡燃料，造成火焰 根部不稳，进而造成低温下的脱火、熄火等事故。
本发明低污染、低氧化，可广泛应用于冶金、机械、化工等行业以气体 为燃料的热工设备，特别是高炉温的再加热工业炉窑。
附图l为本发明的结构示意图； 附图2为本发明的A向视图中件l是燃料喷出通道、件2是空气分配器、件3是空气通道、件 4是空气隔离板、件5是烧嘴砖、件6是一次空气喷口、件7是二次空气喷 □。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明作进一步的说明
本发明由燃料喷出通道l、空气通道3、空气分配器2、空气隔离板4、 一次空气喷口6、 二次空气喷口 7和烧嘴砖5组成。 一次空气喷口6和二次 空气喷口7为两排水平喷口，每排喷口5个；燃料喷出通道1为4个，轴线 在水平面上的投影位于一次空气喷口 6之间；燃料喷出通道1的出口与一次 空气喷口6和二次空气喷口7位于同一平面，并与水平方向成一定倾角，倾 角Al为7° ;烧嘴砖5的上部扩张面与燃料通道1的中轴线成一定倾角，倾 角为10° ;在空气通道3内设置空气分配器2和空气隔离板4， 一次空气喷 口 6和二次空气喷口 7位于空气隔离板4的两侧；燃料喷出通道1布置在一 次空气喷口 6 —侧并与一次空气喷口 6交叉布置；空气分配器2可顺时针或 者逆时针翻转，翻转角度为0° 90° 。
空气经过空气通道3、空气分配器2和空气隔离板4之后，分别经过一次空气喷口 6和二次空气喷口 7水平喷入炉膛。空气分配器2可顺时针或者 逆时针翻转，以调节一次空气和二次空气的量，空气隔离板4把一次空气和 二次空气阻隔开。
燃料则以Al为7°倾角从燃料通道1喷入，这可以压制火焰在竖直方向 上的扩散，并且促进火焰在水平面上的铺展。
燃料先与从一次空气喷口 6喷入的空气混合燃烧，再与从二次空气喷口 7喷入的空气混合燃烧。燃料与一次空气燃烧时，燃料过剩，形成还原性火 焰；没有燃烧完全的燃料再次与二次空气混合燃烧，形成氧化性火焰。在使 用本烧嘴加热坯料时，可把还原性火焰贴近坯料，使坯料的表明被弱还原性 气氛包围，以降低坯料的氧化烧损。
空气与燃料分两次燃烧，扩大了燃烧区域，拉长了火焰，同时也降低了 燃烧区域内的氧浓度，有利于降低氮氧化物。
烧嘴砖的扩张角度与燃料通道1中轴线成倾角A2为10° ，以控制这一 区域的烟气回流量，避免回流烟气冲淡燃料，造成火焰根部不稳，进而造成 低温下的脱火、熄火等事故。
空气分配器2可顺时针或者逆时针翻转，翻转范围为0° 90° 。当空 气分配器2顺时针翻转90。时，空气全部由二次空气喷口 7喷入，而当空气 分配器逆时针旋转90。时，空气全部由一次空气喷口6喷入。在烧嘴实际工 作中，可根据需要翻转空气分配器2的角度，调节一次空气和二次空气的分 配，优化火焰。
本发明低污染、低氧化，可广泛应用于冶金、机械、化工等行业以气体 为燃料的热工设备，特别是高炉温的再加热工业炉窑。
权利要求
1.一种宽火焰烧嘴，主要由燃料喷出通道(1)、空气通道(3)和烧嘴砖(5)组成，其特征在于所述的空气通道(3)设置一次空气喷口(6)和二次空气喷口(7)，一次空气喷口(6)和二次空气喷口(7)与燃料喷出通道(1)的出口位于同一平面，所述的烧嘴砖(5)的扩张面与所述的燃料喷出通道(5)的中轴线成一定倾角，倾角范围为5°～15°。
2. 如权利要求1所述的宽火焰烧嘴，其特征在于所述的一次空气喷 口 (6)和二次空气喷口 (7)为两排水平喷口，每排喷口不少于3个。
3. 如权利要求1所述的宽火焰烧嘴，其特征在于所述的燃料喷出通 道(1)不少于2个，轴线在水平面上的投影位于一次空气喷口 (6)之间。
4. 如权利要求1所述的宽火焰烧嘴，其特征在于所述的一次空气喷 口 (6)和二次空气喷口 (7)位于燃料喷出通道(1)的同一侧。
5. 如权利要求1所述的宽火焰烧嘴，其特征在于所述的空气通道(3) 内设置空气分配器(2)和空气隔离板(4)，所述的一次空气喷口 (6)和二 次空气喷口 (7)位于空气隔离板(4)的两侧。
6. 如权利要求5所述的宽火焰烧嘴，其特征在于所述的空气分配器 (2)可顺时针或者逆时针翻转，翻转角度为0。 卯° 。
全文摘要
本发明属于燃烧技术领域，涉及一种宽火焰烧嘴。本发明主要由燃料喷出通道、空气通道和烧嘴砖组成，其特征在于所述的空气通道设置一次空气喷口和二次空气喷口，一次空气喷口和二次空气喷口与燃料喷出通道的出口位于同一平面，所述的烧嘴砖的扩张面与所述的燃料喷出通道的中轴线成一定倾角，倾角范围为5°～15°。空气通道内设置空气分配器和空气隔离板，用来调节一次空气和二次空气的比例，进而调节火焰。本发明低污染、低氧化，可广泛应用于冶金、机械、化工等行业以气体为燃料的热工设备，特别是高炉温的再加热工业炉窑。
文档编号F23D14/00GK101561140SQ200910103938
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者张道明, 程奇伯, 婉 陈, 雍海泉 申请人:重庆赛迪工业炉有限公司