專利名稱：由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新 型由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域； 特別涉及熱風(fēng)爐裝置技術(shù)領(lǐng)域；具體涉及由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
熱風(fēng)爐的作用是向冶金高爐提供熱風(fēng)。其工作原理是通過燃燒器燃燒煤氣而產(chǎn) 生高溫?zé)煔?，將熱風(fēng)爐蓄熱室內(nèi)的蓄熱體加熱，然后使冷風(fēng)通過蓄熱體并與蓄熱體進(jìn)行 熱交換而變成熱風(fēng)。根據(jù)燃燒器所處位置，可將熱風(fēng)爐分為內(nèi)燃式熱風(fēng)爐、外燃式熱風(fēng) 爐、頂燃式熱風(fēng)爐。其中頂燃式熱風(fēng)爐根據(jù)燃燒器不同又有多種結(jié)構(gòu)形式；水平套筒燃 燒器頂燃式熱風(fēng)爐便是頂燃式熱風(fēng)爐的一種，它的燃燒器安裝在熱風(fēng)爐燃燒室的垂直爐 墻上，水平套筒燃燒器的中心線與熱風(fēng)爐的垂直中心線垂直，一般一座熱風(fēng)爐設(shè)置2至 24個(gè)水平套筒燃燒器。水平套筒燃燒器頂燃式熱風(fēng)爐存在的主要問題是燃燒器的煤氣與 空氣混合不夠完全、燃燒不充分、熱風(fēng)爐效率和送風(fēng)溫度較低、燃燒器與燃燒室的連接 口處易損壞，以及投資費(fèi)用較高、熱風(fēng)爐的使用壽命較短?；诎l(fā)明人的專業(yè)知識(shí)與工 作經(jīng)驗(yàn)及對(duì)事業(yè)的不懈追求，采取“以垂直頂燃式燃燒器使火焰由水平方向改為垂直方 向”的技術(shù)關(guān)鍵，研制成功了本實(shí)用新型，在最大限度利用原有熱風(fēng)爐設(shè)施條件下，通 過對(duì)燃燒器結(jié)構(gòu)形式、安裝位置、蓄熱體形式、熱風(fēng)爐砌體結(jié)構(gòu)等進(jìn)行改造，達(dá)到提高 熱風(fēng)爐送風(fēng)溫度和熱效率、熱風(fēng)爐的阻損大、延長熱風(fēng)爐壽命、節(jié)省煤氣的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型采取“以垂直頂燃式燃燒器使火焰由水平方向改為垂直方向”的技 術(shù)關(guān)鍵，其蓄熱壁內(nèi)的底端設(shè)置有爐箅子，蓄熱壁中爐箅子的上面設(shè)置有蓄熱體，蓄熱 室的上端與燃燒室的下端相連接為一體，燃燒室的下端設(shè)置有原燃燒口，燃燒室在上端 段的拆連分界線處與垂直頂燃式燃燒器的底端相連接、即燃燒室與垂直頂燃式燃燒器二 者的外壁焊接且外壁內(nèi)的耐火磚壘砌連接，原燃燒口內(nèi)壘砌有封堵。通過本實(shí)用新型達(dá)到的目的是①、以垂直頂燃式燃燒器使火焰由水平方向改 為垂直方向，提供“由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐”新裝置；②、克服現(xiàn)有各 種形式的水平套筒燃燒器頂燃式熱風(fēng)爐存在的缺陷，以適應(yīng)不同級(jí)別冶金高爐的需要； ③、特別是將耐火球蓄熱體改成格子磚蓄熱體，解決一般市面上現(xiàn)有常規(guī)的水平套筒燃 燒器頂燃式熱風(fēng)爐阻損大、換球頻繁和燃燒器燃燒不完全、燃燒口易損壞等問題，使其 更具有實(shí)用性；④、使煤氣與空氣混合完全且燃燒充分、提高熱風(fēng)爐效率和送風(fēng)溫度、 燃燒器與燃燒室的連接口牢固且不易損壞并提高熱風(fēng)爐使用壽命；⑤、充分利用原有熱 風(fēng)爐設(shè)施條件，使熱風(fēng)爐新設(shè)備的設(shè)計(jì)科學(xué)合理、結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用、操作使用方便、效果 穩(wěn)定可靠、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、增進(jìn)總體功效及產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值、提高綜合經(jīng)濟(jì)效益、利 于推廣應(yīng)用。[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為[0006]一種由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，包括蓄熱壁、爐箅子、蓄熱體、 蓄熱室、原燃燒口、燃燒室，還設(shè)置有垂直頂燃式燃燒器、封堵；[0007]所述由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，其蓄熱壁內(nèi)的底端設(shè)置有爐箅 子，其蓄熱壁中爐箅子的上面設(shè)置有蓄熱體，其蓄熱室的上端與燃燒室的下端相連接為 一體，其燃燒室的下端設(shè)置有原燃燒口，其燃燒室在上端段的拆連分界線處與垂直頂燃 式燃燒器的底端相連接、即燃燒室與垂直頂燃式燃燒器二者的外壁焊接且外壁內(nèi)的耐火 磚壘砌連接，其原燃燒口內(nèi)壘砌有封堵。[0008]所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，所述蓄熱壁為外壁內(nèi)設(shè)置有耐 火磚的圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述爐箅子為燃燒爐的爐箅子，所述蓄熱體由燃燒爐的格子磚構(gòu) 成，所述蓄熱室由蓄熱壁與蓄熱體共同構(gòu)成，所述原燃燒口為管狀結(jié)構(gòu)，所述燃燒室為 腔體，所述垂直頂燃式燃燒器為火焰呈垂直向燃燒的燃燒器，所述封堵為由耐火材料構(gòu) 成的圓柱狀結(jié)構(gòu)。[0009]所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，所述垂直頂燃式燃燒器、燃燒 室、蓄熱室的軸向同處于一條重合的垂直同軸中心線上。[0010]所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，所述垂直頂燃式燃燒器為選擇 卡盧金頂燃熱風(fēng)爐燃燒器(專利號(hào)為02157064.7)、多火孔無焰陶瓷燃燒器(專利號(hào)為 2005 1011 8640.6)、預(yù)燃室?guī)Ц魺釋拥捻斎际綗犸L(fēng)爐上的燃燒器(專利號(hào)為2004 2007 7627.9),旋切式頂燃式熱風(fēng)爐上的燃燒器(專利號(hào)為2004 2000 8906.X)中的一種。[0011]所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，所述爐箅子可替代為復(fù)合型爐 箅子。[0012]由于采用了本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案；由于采用了 “以垂直頂燃式燃燒器使 火焰由水平方向改為垂直方向”關(guān)鍵技術(shù)；由于本實(shí)用新型蓄熱壁內(nèi)的底端設(shè)置有爐 箅子，蓄熱壁中爐箅子的上面設(shè)置有蓄熱體，蓄熱室的上端與燃燒室的下端相連接為一 體，燃燒室的下端設(shè)置有原燃燒口，燃燒室在上端段的拆連分界線處與垂直頂燃式燃燒 器的底端相連接、即燃燒室與垂直頂燃式燃燒器二者的外壁焊接且外壁內(nèi)的耐火磚壘砌 連接，原燃燒口內(nèi)壘砌有封堵。使得本實(shí)用新型與已有公知技術(shù)相比，獲得的有益效 果是①、提供了 “由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐”新裝置；②、克服了現(xiàn) 有各種形式的水平套筒燃燒器頂燃式熱風(fēng)爐存在的缺陷，能夠適應(yīng)不同級(jí)別冶金高爐的 需要；③、特別是將耐火球蓄熱體改成格子磚蓄熱體，解決了一般市面上現(xiàn)有常規(guī)的水 平套筒燃燒器頂燃式熱風(fēng)爐阻損大、換球頻繁和燃燒器燃燒不完全、燃燒口易損壞等問 題，使其更具有實(shí)用性；④、使煤氣與空氣混合完全且燃燒充分、提高了熱風(fēng)爐效率和 送風(fēng)溫度、燃燒器與燃燒室的連接口牢固且不易損壞并提高了熱風(fēng)爐的使用壽命；⑤、 在充分利用原有熱風(fēng)爐設(shè)施條件下，使本實(shí)用新型熱風(fēng)爐新設(shè)備的設(shè)計(jì)科學(xué)合理、結(jié)構(gòu) 簡單實(shí)用、操作使用方便、效果穩(wěn)定可靠、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、增進(jìn)了總體功效及產(chǎn)業(yè) 利用價(jià)值、大大提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益、有利于廣泛推廣應(yīng)用、提高了行業(yè)的技術(shù)水平。


[0013]圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的示意圖。[0014]圖2為已有技術(shù)熱風(fēng)爐的示意圖；作為與本實(shí)用新型的對(duì)照?qǐng)D。圖中的標(biāo)號(hào)1、蓄熱壁，2、爐箅子，3、蓄熱體，4、蓄熱室，5、原燃燒口， 6、燃燒室，7、拆連分界線(即以該拆連分界線作為界限、對(duì)已有技術(shù)燃燒室的上端段 拆除，仍以該拆連分界線為界限的以上部分連接垂直頂燃式燃燒器)，8、垂直頂燃式燃 燒器，9、封堵。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。正如說明書附圖1所示一種由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，包括蓄熱壁1、爐箅子2、蓄熱體 3、蓄熱室4、原燃燒口 5、燃燒室6，還設(shè)置有垂直頂燃式燃燒器8、封堵9;所述由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，其蓄熱壁1內(nèi)的底端設(shè)置有爐箅 子2，其蓄熱壁1中爐箅子2的上面設(shè)置有蓄熱體3，其蓄熱室4的上端與燃燒室6的下 端相連接為一體，其燃燒室6的下端設(shè)置有原燃燒口 5，其燃燒室6在上端段的拆連分界 線7處與垂直頂燃式燃燒器8的底端相連接、即燃燒室6與垂直頂燃式燃燒器8二者的外 壁焊接且外壁內(nèi)的耐火磚壘砌連接，其原燃燒口 5內(nèi)壘砌有封堵9。所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，所述蓄熱壁1為外壁內(nèi)設(shè)置有 耐火磚的圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述爐箅子2為燃燒爐的爐箅子，所述蓄熱體3由燃燒爐的格子磚 構(gòu)成，所述蓄熱室4由蓄熱壁1與蓄熱體3共同構(gòu)成，所述原燃燒口 5為管狀結(jié)構(gòu)，所述 燃燒室6為腔體，所述垂直頂燃式燃燒器8為火焰呈垂直向燃燒的燃燒器，所述封堵9為 由耐火材料構(gòu)成的圓柱狀結(jié)構(gòu)。所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，所述垂直頂燃式燃燒器8、燃燒 室6、蓄熱室4的軸向同處于一條重合的垂直同軸中心線上。所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，所述垂直頂燃式燃燒器8為選 擇卡盧金頂燃熱風(fēng)爐燃燒器(專利號(hào)為02157064.7)、多火孔無焰陶瓷燃燒器(專利號(hào) 為2005 1001 8640.6)、預(yù)燃室?guī)Ц魺釋拥捻斎际綗犸L(fēng)爐上的燃燒器(專利號(hào)為2004 2007 7627.9)、旋切式頂燃式熱風(fēng)爐上的燃燒器(專利號(hào)為2004 2000 8906.X)中的一種。所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，所述爐箅子2可替代為復(fù)合型爐箅子。在上述的實(shí)施過程中對(duì)所述的垂直頂燃式燃燒器8分別以卡盧金頂燃熱風(fēng)爐 燃燒器(專利號(hào)為02157064.7)、多火孔無焰陶瓷燃燒器(專利號(hào)為2005 1001 8640.6)、 預(yù)燃室?guī)Ц魺釋拥捻斎际綗犸L(fēng)爐上的燃燒器(專利號(hào)為2004 2007 7627.9)、旋切式頂燃式 熱風(fēng)爐上的燃燒器(專利號(hào)為2004 2000 8906.X)進(jìn)行了實(shí)施；對(duì)所述的爐箅子2分別以 單層的爐箅子、復(fù)合型爐箅子、上端面呈半球體狀爐箅子進(jìn)行了實(shí)施；對(duì)所述的蓄熱體 3分別以耐火球蓄熱體、格子磚蓄熱體進(jìn)行了實(shí)施；均獲得了預(yù)期的良好效果。對(duì)于以 上的實(shí)施，關(guān)鍵是將已有的水平套筒燃燒器頂燃式熱風(fēng)爐燃燒室上半部分拆除，并在保 留的燃燒室上部安裝一個(gè)垂直頂燃式燃燒器；其已有燃燒室上半部分拆除的多或少，既 可根據(jù)原有熱風(fēng)爐的具體情況確定又可根據(jù)新熱風(fēng)爐的使用情況確定，通過拆除部分的 確定而使其適應(yīng)各種級(jí)別的冶金高爐。具體的說為對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了試用性考核試 驗(yàn)，而是結(jié)合高爐改建工程進(jìn)行的，現(xiàn)有高爐效容積800m3、將其設(shè)有的3座水平套筒燃燒器頂燃式熱風(fēng)爐改造成本實(shí)用新型，本實(shí)用新型與已有的水平套筒燃燒器頂燃式熱風(fēng) 爐相比，不存在燃燒口壽命問題，完全可以滿足高爐一代壽命需要；如圖1、圖2所示， 將已有的水平套筒燃燒器頂燃式熱風(fēng)爐改造成本實(shí)用新型，即將水平套筒燃燒器頂燃式 熱風(fēng)爐沿如圖所示的拆連分界線7將燃燒室6的上部拆除，在保留的燃燒室6上部安裝一 個(gè)垂直頂燃式燃燒器8，原燃燒口 5用耐火磚壘砌構(gòu)成封堵9。[0024]在以上實(shí)施基礎(chǔ)上，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了試用性考核試驗(yàn)，經(jīng)考核試驗(yàn)證明， 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)主要還表現(xiàn)在[0025]①、提高熱風(fēng)溫度和熱效率煤氣和空氣混合充分，在很小的過剩空氣系數(shù)下 就可以保證完全燃燒；垂直頂燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)對(duì)稱，氣流分布均勻，格子磚得到充分利 用，從而可以提高熱風(fēng)溫度和熱效率。[0026]②、延長熱風(fēng)爐壽命垂直頂燃式熱風(fēng)爐，砌體結(jié)構(gòu)對(duì)稱，溫度分布均勻合 理，而且溫度波動(dòng)小，有利于砌體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定長壽。[0027]③、減少投資和運(yùn)行費(fèi)用因熱效率高，燃料消耗約可節(jié)省約10%。[0028]④、適應(yīng)性強(qiáng)其燃燒系統(tǒng)管道簡單，且可充分利用熱風(fēng)爐的高度進(jìn)行布置， 占地面積小，適應(yīng)各種場合、各種容積的高爐改造。[0029]綜上所述，本實(shí)用新型不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大改進(jìn)，獲得了技術(shù)上的 較大進(jìn)步，較現(xiàn)有的水平套筒燃燒器頂燃式熱風(fēng)爐增進(jìn)了多項(xiàng)功效，具有諸多優(yōu)點(diǎn)及實(shí) 用價(jià)值，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，具有產(chǎn)業(yè)化的廣泛利用價(jià)值，有效的提升了行業(yè) 的技術(shù)進(jìn)步。[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限 制；凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員均可順暢實(shí)施，但在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案所作出的 演變均為本實(shí)用新型的等效實(shí)施例，均仍屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
權(quán)利要求1.一種由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，包括蓄熱壁(1)、爐箅子(2)、蓄熱 體(3)、蓄熱室(4)、原燃燒口(5)、燃燒室(6)，其特征在于還設(shè)置有垂直頂燃式燃燒 器⑶、封堵(9)；所述由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，其蓄熱壁(1)內(nèi)的底端設(shè)置有爐箅子 (2)，其蓄熱壁(1)中爐箅子(2)的上面設(shè)置有蓄熱體(3)，其蓄熱室(4)的上端與燃燒室 (6)的下端相連接為一體，其燃燒室(6)的下端設(shè)置有原燃燒口(5)，其燃燒室(6)在上 端段的拆連分界線(7)處與垂直頂燃式燃燒器⑶的底端相連接、即燃燒室(6)與垂直頂 燃式燃燒器(8) 二者的外壁焊接且外壁內(nèi)的耐火磚壘砌連接，其原燃燒口(5)內(nèi)壘砌有封 堵(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，其特征在于所 述蓄熱壁(1)為外壁內(nèi)設(shè)置有耐火磚的圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述爐箅子(2)為燃燒爐的爐箅子， 所述蓄熱體(3)由燃燒爐的格子磚構(gòu)成，所述蓄熱室(4)由蓄熱壁(1)與蓄熱體(3)共同 構(gòu)成，所述原燃燒口(5)為管狀結(jié)構(gòu)，所述燃燒室(6)為腔體，所述垂直頂燃式燃燒器 (8)為火焰呈垂直向燃燒的燃燒器，所述封堵(9)為由耐火材料構(gòu)成的圓柱狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，其特征在于所 述垂直頂燃式燃燒器(8)、燃燒室(6)、蓄熱室(4)的軸向同處于一條重合的垂直同軸中 心線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，其特征在于所 述垂直頂燃式燃燒器(8)為選擇卡盧金頂燃熱風(fēng)爐燃燒器、多火孔無焰陶瓷燃燒器、預(yù) 燃室?guī)Ц魺釋拥捻斎际綗犸L(fēng)爐上的燃燒器、旋切式頂燃式熱風(fēng)爐上的燃燒器中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐，其特征在于所 述爐箅子(2)可替代為復(fù)合型爐箅子。
專利摘要本實(shí)用新型由水平套筒燃燒改為垂直頂燃的熱風(fēng)爐涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。以垂直頂燃式燃燒器使火焰由水平方向改為垂直方向，其蓄熱壁內(nèi)的底端設(shè)置有爐箅子，蓄熱壁中爐箅子的上面設(shè)置有蓄熱體，蓄熱室的上端與燃燒室的下端相連接為一體，燃燒室的下端設(shè)置有原燃燒口，燃燒室在上端段的拆連分界線處與垂直頂燃式燃燒器的底端相連接、即燃燒室與垂直頂燃式燃燒器二者的外壁焊接且外壁內(nèi)的耐火磚壘砌連接，原燃燒口內(nèi)壘砌有封堵。用于鋼鐵冶金的熱風(fēng)供應(yīng)。適應(yīng)各級(jí)別冶金高爐需要，解決水平套筒燃燒器頂燃式熱風(fēng)爐阻損大、換球頻繁和燃燒不完全、燃燒口易損壞等問題，煤氣與空氣混合完全且燃燒充分、提高熱風(fēng)爐效率和送風(fēng)溫度及使用壽命。
文檔編號(hào)C21B9/00GK201801534SQ20102056015
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者姜鳳山, 李富朝, 李建濤, 陳泉鋒 申請(qǐng)人:鄭州安耐克實(shí)業(yè)有限公司