[实用新型]一种带烟气均布功能的顶燃式热风炉

说明书

本实用新型涉及一种钢铁工业高炉炼铁工艺中热风炉。

目前顶燃式热风炉普遍应用旋流燃烧器1、拱顶燃烧室2以及传统平顶型蓄热室3。由于旋流燃烧器1的作用，会造成烟气流在拱顶燃烧室2分布呈现中心速度较低，四周速度较高的分布形式。这种气流分布会造成以下几种问题：

1、烟气流在进入传统平顶型蓄热室3时速度分布仍然呈现“中心低、四周高”的形式，这会造成蓄热室横截面边缘区域的烟气量大于中心区域的烟气量，从而导致蓄热室中心区域格砖的利用率下降，降低蓄热室的蓄热量，影响风温的提高。

2、烟气流在传统平顶型蓄热室3内“中心低、四周高”的速度分布还会造成蓄热室横截面上格砖温度分布不均，边缘格砖温度高于中心区域，从而造成四周与中心格砖出现膨胀差；同时蓄热量的减小还会增大送风期内温度的波动，长期运行，将严重影响热风炉蓄热室的格砖寿命。

3、在拱顶燃烧室2内，由于旋流，使空、煤气气流集中分布在燃烧室边缘地带，中心区域的压力偏低，受到传统平顶型蓄热室3水平顶面的影响，会在拱顶燃烧室2的中心区域形成很大的回流区，影响拱顶燃烧室2的容积利用率；同时，气流集中在拱顶燃烧室2边缘燃烧，也使得拱顶的燃烧旺盛区更靠近大墙区域，这对耐材的寿命等都造成不利的影响。

本实用新型的目的在于提供一种带烟气均布功能的顶燃式热风炉，可以有效改善烟气在蓄热室横截面上的分布，提高蓄热室格子砖的利用率，提高送风温度，并有利于耐材的长期运行。

    本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：一种带烟气均布功能的顶燃式热风炉，包括上部的旋流燃烧器、中部的拱顶燃烧室和下部的蓄热室，其特征在于：所述蓄热室的顶部设置有阶梯型凹凸状的气流分配帽，其中气流分配帽由若干水平段和斜面段组成。

    气流分配帽从中心处开始到半径为L₁范围内为气流分配帽的水平段；半径L₁到L₁+L₂范围内具有上升的斜面，斜面角度为a₂；从半径L₁+L₂到L₁+L₂+L₃范围内保持水平；从半径L₁+L₂+L₃到L₁+L₂+L₃+L₄范围内具有下降的斜面，斜面的角度为a₁；从半径L₁+L₂+L₃+L₄到蓄热室边缘处气流分配帽顶部保持水平。

    所述该气流分配帽中凸起的斜面段纵截面各阶梯顶点所连成的线为多段线或曲线。 

由于旋流燃烧器的作用，烟气流会集中分布在拱顶燃烧室四周即气流分配帽水平段对应的区域内，应用阶梯型凹凸状的气流分配帽可增大蓄热室这一区域的阻力、减小中心及其它区域的阻力，同时，由于气流分配帽斜面段的作用，这会促使烟气流在到达分配帽顶部时，向蓄热室中心及其它部分分流，从而使烟气流在整个蓄热室横截面上的分布更加均匀。

进一步，设置气流分配帽的蓄热室由于增大了烟气流的均匀度，可有效提高蓄热室格砖的利用率，增大蓄热室的蓄热量，从而提高风温；同时蓄热量的增加还可以减小送风期风温的波动，对耐材的稳定和长寿大有利处；

进一步，设置气流分配帽的蓄热室由于增大了烟气流的均匀度，可有效提高蓄热室格砖的利用率，增大蓄热室的蓄热量，从而提高风温；同时蓄热量的增加还可以减小送风期风温的波动，对耐材的稳定和长寿大有利处；

另一方面，应用阶梯型凹凸状的气流分配帽还可以减小燃烧室中心回流区的高度，在保证空、煤气顺利点火燃烧及不改变空、煤气流旋流流程的情况下提高燃烧室的容积利用率，使高温区远离拱顶边缘，向中心移动，从而保护了拱顶耐材。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中Ⅰ的局部放大图；

图3为图1中气流分配帽边沿处的另一种结构示意图。

图中，1为旋流燃烧器、2为拱顶燃烧室、3为蓄热室、4为气流分配帽。

下面结合附图对本实用新型的实施作进一步说明：