[其他]均热炉用燃气烧嘴

说明书

本发明属于燃烧器技术领域，特别是一种钢铁厂均热炉用的燃气烧 嘴。

目前，国内外钢铁厂均热炉上所用的燃气可调烧嘴，例如美国米特 兰——罗斯公司介绍的和国内有关厂家使用的燃气烧嘴，这些烧嘴的特 点是，使用过程中，可以根据不同的需要，获得长、短可调的供均热炉 用的混合燃气流。冶金工业出版社1983年6月版，昆明工学院蔡乔 方主编，高等学校教学用书《加热炉》第八章均热炉，第217至223 页中烧嘴一节，公开了这样一种用于均热炉的烧嘴装置，其结构为带导 向叶片的烧嘴，煤气流由中心套管流出，在煤气管外壁上有若干导向叶 片，与中心轴线成22°～30°角。这样空气喷出时的速度加快并产生 旋转，整个火焰形成一个旋转前进的射流，使火焰温度沿炉长的分布较 为均匀。图8-6示出了一种调风型的火焰可调烧嘴，通过改变中心轴 向风和周围的切向风的比例，可调节火焰长度。但是，这些烧嘴存在明 显的缺点：使进入均热炉内的燃气和助燃气混合不均匀，形成的混合燃 气流细，铺展性不好。

本发明的目的是，针对上述燃气烧嘴存在的问题作出改进，提出了 一种可以使进入均热炉内的燃气和助燃气混合均匀，并铺展性好的燃气 烧嘴。

为达到上述目的，本发明采用一种新方案。烧嘴本体由同心三层套 管组成。一次燃气流由一次燃气套管中心流出。二次燃气流先在二次燃 气套管和一次燃气套管组成的二次燃气通道中流动，由于端部被封，最 后由安装于靠近端部而在二次燃气套管外壁上的旋流元件，流至由外壳 和二次燃气套管组成的助燃气通道处。助燃气流由外壳和二次燃气套管 组成的助燃气通道流出。各气流都借助各自的旋流元件形成旋转气流。 助燃气流在助燃气流通道内先与二次燃气流同向旋转混合形成混合燃气 流。这样可以减少二次燃气流对助燃气流喷射的阻力，並得到混合较好 的旋转展射的混合燃气流。一次燃气在烧嘴砖的射流通道内与二次燃气、 助燃气的混合燃气流反向旋转混合，加强一次燃气和二次燃气、助燃气 的混合。这种烧嘴尤其适用于燃气、助燃气压力较低的均热炉。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中二次燃气套管结构图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图1中一次燃气旋流元件结构图；

图5为图4的A-A侧视图。

下面结合附图对本发明加以说明：

燃气烧嘴由烧嘴砖和烧嘴本体两部分所组成。

烧嘴砖部分包括烧嘴砖1，射流通道8，出口9和进口10等。射 流通道可以是圆锥台形或上部为截圆柱体形下部为圆锥台形两种形式， 由进口向出口延伸扩张，其扩张角β为15°。出口为圆弧形，圆弧半 径R为140mm，进口有一接口，用于固接烧嘴本体。

烧嘴本体部分包括外壳2，一次燃气套管4，二次燃气套管3，一 次燃气通道13，二次燃气通道12，助燃气通道11，一次燃气进口 G₁，二次燃气进口G₂，助燃气进口A，一次燃气旋流元件7，二次燃 气旋流元件5，助燃气旋流元件6。各旋流元件位于相应通道内，烧嘴 本体头部。

本发明燃气烧嘴的各部分反量范围如下：

射流通道8为圆锥台形，由进口10向出口9延伸扩张，其扩张 角β为：7°≤β≤15°。出口9为圆弧形，圆弧半径R为：140mm ≤R≤180mm。

射流通道8也可以由上部为截圆柱体形通道和下部为圆锥台形通道 构成。其中，圆锥台形通道的扩张角β为：7°≤β≤15°。

旋流元件5是由不少于12个旋转排列的喷管组成，各喷管固定在 二次燃气套管3头部的外壁上，并与二次燃气通道12相通；喷管出口 为扁圆形，位于助燃气通道11内、旋流元件6前；各喷管旋转角α₂为：55°≤α₂≤65°，喷管中心线与烧嘴轴线的相交角(α₃/2) 为：55°≤(α₃/2)≤65°。

旋流元件6是由不少于10个与旋流元件5同向旋转排列的螺旋旋 流叶片组成，各旋流叶片固定在二次燃气套管3头部的外壁上，位于旋 流元件5后，其旋流角α₄为：18°≤α₄≤25°。