一种单蓄热烧嘴装置的制作方法

本发明属于工件加热和热处理燃烧技术领域，特别涉及一种单蓄热烧嘴装置。尤其涉及一种外挂耳式、多流股、旋流式单蓄热烧嘴装置。

背景技术：

蓄热式燃烧技术是一项效果显著的节能、环保新技术，近几年在国内外已普遍推广应用。

从目前各个应用实例上看，第一种应用方式以坑道内置式的蓄热式加热炉为主要代表。该项技术将燃烧器与加热炉一体化，内置蓄热球，采用集中换向的方式。其特点是结构相对简单，阀门数量少。据有关资料介绍及生产实践看，此种方式存在着一定缺陷：(1)集中换向使空煤气以及炉膛压力波动大，自动控制实现困难；(2)换向阀与烧嘴喷口之间管道内残余煤气量比较多(部分资料介绍达到热耗的3％)，这部分煤气直接通过引风机排出；(3)炉墙内置蓄热体的方式要求加厚炉墙(1米以上)，同时对炉墙墙体材料要求高，尤其是抗裂性能，(4)内置蓄热球后造成清理灰渣困难；(5)集中供风和煤气的方式不利于各个喷口的流量均匀分布，存在偏流现象。由于上述问题，目前新建蓄热式加热炉一般不再建内置式结构的加热炉。

根据蓄热式燃烧的实际使用情况，又开发了一种在加热炉上应用的改进型蓄热燃烧技术，即蓄热式烧嘴技术。这种技术将蓄热体外置并单独形成一个燃烧装置，控制方式上同样分为了集中控制与分散控制两种形式。蓄热体外置后带来了结构布置灵活，维护检修方便等优点，同时无需增大炉墙的厚度，与传统炉墙结构基本相同，适合于旧炉改造及场地布置空间紧张的情况。

在第二种蓄热式燃烧技术中，目前蓄热体采用的形式主要有两种，一种是蓄热球，另一种是蜂窝体。相比较而言，蜂窝体的比表面积比蓄热球大得多(约5倍)，因此换热效率更高。但其要求的换向频率更高，约30秒～60秒，对于蓄热体材质及换向装置、煤气快切阀的要求比较高。而蓄热球更换方便，可以循环使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种单蓄热烧嘴装置，解决了目前技术烟气走短路、空气预热温度不高、煤气管寿命短和加热能力不足等的问题。

一种单蓄热烧嘴装置，包括蓄热箱1、蓄热体2、煤气烧嘴3及烧嘴砖4。蓄热箱1内装有蓄热体2，用于蓄热，煤气烧嘴3嵌在蓄热箱1的耳式空气通道之间，烧嘴砖4与外挂耳式蓄热箱1的通道相连接。

蓄热箱1外挂在炉墙外面，为耳式外挂式结构，两个耳式空气通道分开走两边，气流呈上下互换方式流动，助燃空气预热至900～1000℃。蓄热箱1外壳由型钢及钢板组成，内衬耐火浇注料和耐火纤维，以保证蓄热箱1的使用寿命和保温效果。

蓄热体2为球状耐火材料，材质为堇青石质、高铝质或莫来石质高温耐火材料，直径为10～20mm，高温、高强度、高热焓量，且具有足够的蓄热能力。

煤气烧嘴3与烧嘴砖4接触的高温段材质为碳化硅管，低温段为奥氏体不锈钢材质，奥氏体不锈钢为Cr25Ni20Si2或1Cr18Ni9Ti等。煤气烧嘴3为组合式煤气喷管结构，一般可使用2年以上，比传统的单蓄热烧嘴煤气喷管的寿命高8～12倍。

煤气烧嘴3为外置式煤气喷管结构，避免煤气烧嘴处在高温环境中，不受高温烘烤，保证空气煤气互不串气，更具安全性；煤气烧嘴3的使用寿命长，安装、检修方便；煤气烧嘴3在烧嘴装置的中心位置，使煤气流走中心，保证空气煤气在煤气烧嘴3出口处的充分混合，即便是在煤气压力较低的情况下，空气煤气也能充分混合，达到完全燃烧。

烧嘴砖4的材质为高铝质和莫来石质高温耐火材料中的一种或两种，使用温度为1200～1600℃；烧嘴砖4设有空气多流股、旋流通道，主要用于空气通过烧嘴砖4时，形成很多旋流的流股与煤气充分融合，达到完全燃烧的目的。

本发明的优点在于：外挂耳式蓄热箱在炉墙外面，气流呈上下互换方式流动，安装、检修方便。该结构彻底杜绝烟气走短路、空气预热温度不高、炉膛温度低、加热能力不足等一系列问题。保证了可将助燃空气预热至900～1000℃，降低燃料消耗，减少污染排放，实现了高效节能减排。

附图说明

图1为单蓄热式燃烧装置示意图。其中，蓄热箱1、蓄热体2、煤气烧嘴3、烧嘴砖4。

图2为单蓄热式燃烧装置主喷嘴A-A剖视图。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

一种单蓄热烧嘴装置，包括蓄热箱1、蓄热体2、煤气烧嘴3及烧嘴砖4。蓄热箱1内装有蓄热体2用于蓄热，煤气烧嘴3嵌在蓄热箱1的耳式空气通道之间，烧嘴砖4与外挂耳式蓄热箱1的通道相连接。

蓄热箱1外挂在炉墙外面，两个耳式空气通道分开走两边，气流呈上下互换方式流动，助燃空气预热至950℃。蓄热箱1外壳由型钢及钢板组成，内衬耐火浇注料和耐火纤维，以保证蓄热箱1的使用寿命和保温效果。蓄热箱1外挂在炉墙外面，为耳式外挂式结构。不再炉墙内，安装、检修方便。该结构彻底杜绝烟气走短路、空气预热温度不高、炉膛温度低、加热能力不足等一系列问题。

蓄热体2为球状耐火材料，材质为堇青石质、高铝质或莫来石质高温耐火材料，直径为15mm，高温、高强度、高热焓量，且具有足够的蓄热能力。

煤气烧嘴3与烧嘴砖4接触的高温段材质为碳化硅管，低温段为奥氏体不锈钢材质，奥氏体不锈钢为Cr25Ni20Si2；煤气烧嘴3为组合式煤气喷管结构。

煤气烧嘴3为外置式煤气喷管结构，避免煤气烧嘴处在高温环境中，不受高温烘烤，保证空气煤气互不串气，更具安全性；煤气烧嘴3的使用寿命长，安装、检修方便；煤气烧嘴3在烧嘴装置的中心位置，使煤气流走中心，保证空气煤气在煤气烧嘴3出口处的充分混合，即便是在煤气压力较低的情况下，空气煤气也能充分混合，达到完全燃烧。煤气和空气通道分开，煤气流走中心，保证了空、煤气的充分混合，即便是在煤气压力较低的情况下，空、煤气也能充分混合，达到完全燃烧。

烧嘴砖4的材质为莫来石质高温耐火材料，使用温度为1300℃；烧嘴砖4设有空气多流股、旋流通道，主要用于空气通过烧嘴砖4时，形成很多旋流的流股与煤气充分融合，达到完全燃烧的目的。燃料在此特殊的旋流式烧嘴砖内加热至着火温度，使其易点燃并迅速燃烧，成为高温点火源，稳定燃烧过程，组织良好的火焰形状，以满足加热工艺要求，确保空、煤气完全混合、燃烧。