碳素焙烧炉用冷却式节能燃烧器的制作方法

本发明属于燃烧器领域，特别涉及一种炭素焙烧炉用冷却式节能燃烧器。

背景技术：

传统炭素焙烧炉用燃烧器装置称之为文丘里烧嘴，该文丘里烧嘴火力强度弱、火焰呈团火状，炉室升温速度慢，致使碳素制品加热不均匀，导致碳素制品的质量不达标，甚至出现碳素制品被烧毁、破坏炉室内壁结构及碳素制品焙烧托架等现象，由于烧嘴火力不够，碳素制品挥发分没有得到充分的燃烧利用。

此外，传统文丘里烧嘴本身也存在质量缺陷，使用寿命较短，一般在3-6个月，并且在使用中维护起来费时费力，经常需要焙烧工去维修，耗费了大量的人工成本。目前市面上常用的传统焙烧炉文丘里烧嘴其质量、功能、样式大致相同。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有焙烧炉燃烧装置存在的缺陷，提供一种具有火焰射流长、力度强，天然气燃烧充分，使用寿命长的炭素焙烧炉用冷却式节能燃烧器。

本发明的技术方案为：炭素焙烧炉用冷却式节能燃烧器，包括外组件保护套管和内组件天然气输送管。外组件保护套管由防烧毁套管、固定段保护套管和定位法兰焊接为一体；内组件天然气输送管由天然气喷射管、天然气能量输送管和天然气能量存储管焊接为一体；在外组件固定段保护套管靠近定位法兰的一段设置有顶丝孔，另一端设置有固定键槽；在外组件保护套管键槽相对应的内组件天然气输送管上设置有键槽，外组件保护套管和内组件天然气输送管的固定通过顶丝和固定花键来实现。

在天然气能量存储管端口处设置有连接天然气软管的螺纹连接头，在靠近螺纹连接头处设置有接头扳手固定方键，在天然气喷射管喷口处设置有防回火烧毁喷头。

优选的，所述的用于固定外组件保护套管和内组件天然气输送管的顶丝设置为3个，3个顶丝在外组件固定段保护套管外圆上180度均匀分布。

优选的，所述的顶丝为内六方顶丝。

优选的，所述的用于固定外组件保护套管和内组件天然气输送管的固定花键为3个，3个固定花键在外组件固定段保护套管内圆端口处180度均匀分布。

本发明与已有燃烧器相比从结构上发生了重大改变，在充分了解文丘里烧嘴的缺点和不足的基础上，跳出了文丘里烧嘴的产品内置结构，在冷却式节能燃烧器技术上采用了能量储能过程、能量输送过程、能量喷射过程三个阶段。考虑到燃烧器需要耐高温的原因，设计了防烧毁套管段、防烧毁返回火喷头，采用了高强度耐高温材质的不锈钢材质，组成一套完整的防护体系来增加冷却式节能燃烧器的使用寿命。

本发明具有如下有益效果：

（1）本发明综合了冷却式节能燃烧器的整体结构，从中设计了天然气、冷却空气的进气比例，使天然气能够充分的燃烧利用，并且在冷却空气快速被天然气对比后燃烧运动的过程中也降低了冷却式节能燃烧器自身的温度，具有火焰射流长、力度强，天然气燃烧充分，使碳素制品的挥发分也能充分的燃烧，真正起到节能、减排、降耗、高效的作用。

（2）本发明在使用中有效提高对碳素制品的整体焙烧质量，使碳素制品的一级品出品合格率显著提升。

（3）本发明克服了现有文丘里烧嘴寿命短、不能充分燃烧天然气、功耗大、火焰短、火力弱，致使碳素制品挥发分不能充分燃烧，浪费资源并对大气造成严重污染的问题，提高了碳素合格产品出品率，延长了焙烧炉的使用寿命，在1200°左右的高温下能连续工作6-12个月。

（4）本发明克服了文丘里烧嘴维修率高，焙烧工人工维修成本大，劳动强度高的问题，实现了零维修率，且降低了人工维修成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图中：1.天然气喷射管；2.天然气能量输送管；3.天然气能量储存管；4.螺纹连接头；5.固定段保护套管；6.定位法兰；7.防烧毁保护套管；8.顶丝；9.固定花键；10.键槽；11.接头扳手固定方键；12、顶丝定位点；13.冷却空气进气通道；14.气流涡旋区；15.天然气出口；16.防回火烧毁喷头；17.冷却空气出气通道；18.天然气进气口。

具体实施方式

本发明的具体实施方式结合附图加以说明。

如图1所示，炭素焙烧炉用冷却式节能燃烧器，包括包括外组件保护套管和内组件天然气输送管。外组件保护套管5由防烧毁套管7、固定段保护套管5和定位法兰6焊接为一体；内组件天然气输送管由天然气喷射管1、天然气能量输送管2和天然气能量存储管3焊接为一体；在外组件固定段保护套管5靠近定位法兰的一段设置有顶丝孔，另一端设置有固定键槽10；在外组件保护套管键槽相对应的内组件天然气输送管上设置有键槽，外组件保护套管和内组件天然气输送管的固定通过顶丝8和固定花键9来实现。

在天然气能量存储管3端口处设置有连接天然气软管的螺纹连接头4，在靠近螺纹连接头4处设置有接头扳手固定方键11，用于通过扳手固定螺纹连接头4。在天然气喷射管1喷口处设置有防回火烧毁喷头16。

优选的，所述的用于固定外组件保护套管和内组件天然气输送管的顶丝8设置为3个，3个顶丝在外组件固定段保护套管5外圆上180度均匀分布，通过3个顶丝孔旋紧顶至顶丝定位点12。

优选的，所述的顶丝8为内六方顶丝。

优选的，所述的用于固定外组件保护套管和内组件天然气输送管的固定花键9为3个，3个固定花键在外组件固定段保护套管5内圆端口处180度均匀分布，通过键槽10固定外组件保护套管和内组件天然气输送管。

所述的定位法兰6采用国标304（0cr18ni9）不锈钢材质的直径φ150mm法兰盘，所述的固定段保护套管5采用国标304（0cr18ni9）不锈钢材质。防烧毁保护套管7采用国标310s（0cr25ni20/0cr25ni20si2）不锈钢材质。顶丝8为内六方顶丝(公)/母丝3个呈三角稳定状；固定花键9及键槽也同样呈三角稳定状。

所述天然气喷射管1采用国标310s（0cr25ni20/0cr25ni20si2）不锈钢材质；所述天然气能量输送管2采用国标310s（0cr25ni20/0cr25ni20si2）不锈钢材质；所述天然气能量输送管3采用国标304（0cr18ni9）不锈钢材质；螺纹连接头4为直径zg3/4-14牙的进气口连接丝口，用于连接天然气输送管软管。

本发明内组件天然气输送管从外组件保护套管中心穿过，由固定花键9和顶丝8按设计尺寸将两者固定组装成一套完整的冷却式节能燃烧器，两个部件的链接空隙就设置成为了冷却空气进气通道，成为了天然气快速燃烧时吸入氧气供给的重要气流通道，并且冷却式燃烧器在焙烧炉1200°的高温下连续工作时，防回火烧毁喷头出口处形成高速气流旋涡14，高速的冷气流从气流通道快速穿堂而过时也成为了冷却燃烧器的重要环节，可有效延长了碳素焙烧炉用冷却式节能燃烧器的使用寿命。

本发明与普通文丘里烧嘴效果比较表