一种低氮高效防爆高风温长寿顶燃式热风炉的制作方法

1.本发明涉及热风炉，特别是一种低氮高效防爆高风温长寿顶燃式热风炉。


背景技术：

2.现代高炉高风温热风炉的节能、增产、增效、降低焦比、减排已经越来越受炼铁行业所重视，因此，目前采取了各种方式来提高风温，降低炼铁成本，增加企业效益，如申请号201120445726.8一种高蓄热顶燃式热风炉，由于结构及制造方法上存在的问题，特别是由于煤气环道设置在上，链接喷嘴和环道的连接管是横向设置，关闭煤气阀门时，环道上部死区残留有大量的煤气，送风时会有大量的高温空气压进环道导致爆震损坏环道过桥砖和喷嘴，送风结束又会有大量高温空气残存于煤气环道，开启煤气阀门时与煤气环道残存的高温空气混合爆震损坏环道过桥砖和喷嘴；另一个问题是采用的煤气和空气外预混燃烧模式，煤气和空气混合不均匀、燃烧不完全，空气过剩系数大，影响风温要和节能；由于混合燃烧均匀性差、导致煤气燃烧不完全，排放的一氧化碳量大污染环境；由于带进热风炉里的冷空气量大，导致风温低，拱顶温度高，拱顶温度和送风温差大，实现高风温的条件下，拱顶温度很高，氮氧化物排放高达100-150毫克以上，存在的诸多缺陷，与环保、高效、长寿不符，改进和创新势在必行。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种低氮高效防爆高风温长寿顶燃式热风炉，可有效解决提高节能、增产、增效、降低焦比、安全长寿的问题。
4.本发明解决的技术方案是，一种低氮高效防爆高风温长寿顶燃式热风炉，包括拱顶、燃烧器、热风炉墙体、空气进口管、煤气进口管和热风出口管，拱顶置于燃烧器上部，燃烧器置于热风炉墙体上部，燃烧器上一则设有热风出口管，热风出口管两侧设置空气进口管和煤气进口管，拱顶内面和燃烧器上部间构成燃烧室，燃烧器套装在热风炉墙体上部外，热风炉墙体内构成蓄热室，蓄热室内置有作为蓄热体的格子砖（公知技术），燃烧器墙体为耐高温耐冲刷防爆浇注料浇注构成，燃烧器墙体上一边设有与燃烧室相连通的热风出口管，热风出口管两侧设有上下的空气进口管和煤气进口管，燃烧器墙体内分别设有与空气进口管、煤气进口管相连通的空气分配通道、煤气分配通道，空气分配通道下端口与燃烧器墙体内的空气进气管通道上端口相连通，煤气分配通道上端口与燃烧器墙体内的煤气进气管通道下端口相连通，空气进气管通道、煤气进气管通道的上端口与燃烧器墙体内的预混气通道下端口相连通，预混气通道上端经预混气出口与燃烧室内相连通；所述的预混气通道的数量为间开均布的10-100个，预混气通道相对于垂直向从上到下依次至少有两个以上的折行角度，第一个角度g
°
为5-30度，第二个角度h
°
是15-60度，蓄热室的下部设有冷风室，冷风室的两侧壁上分别设有人孔、冷风/烟道口管；所述的耐高温耐冲刷防爆浇注料是由重量百分比计的粉体原料92-94%和水6-8%
混匀制成，所述的粉体原料是由以下重量百分比计的原料混合制成：粒径5mm-10mm铝矾土
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10-15%粒径3mm-4.9mm铝矾土
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20-25%粒径1mm-2.9mm铝矾土
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5-10%粒径0.01mm-0.9mm铝矾土
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10-15%粒径0.001mm-1mm刚玉
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25-35�-80高铝水泥
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5-10%氧化铝粉
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2-5%蓝晶石
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3-6%硅微粉
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3.5%三聚磷酸钠
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0.02%防爆纤维
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0.007%。
5.本发明结构新颖独特，在混合气出口处实现全部混合燃烧，周向折返烟气流畅均匀，效率高，风温高，拱顶温度和送风温差小，氮氧化物排放低蓄热能力强，燃烧充分，关键的是煤气和空气混合燃烧喷嘴的耐高温冲刷和防爆性能强、且节能环保，寿命长，运行稳定，效率高，是热风炉上的一大创新。
附图说明
6.图1为本发明的结构剖面主视图。
7.图2为本发明的燃烧器空气进口管、煤气进口管部分处的剖面主视图。
8.图3为本发明图1中a-a向剖面主视图。
9.图4为本发明图1中b-b向剖面主视图。
10.图5为本发明图1中c-c向剖面主视图。
11.图6为本发明图1中d-d向剖面主视图。
12.图7为本发明图1中e-e向剖面主视图。
13.图8为本发明另一实施例的结构剖面主视图。
14.图9为本发明图8中d-d向剖面主视图。
15.图10为本发明图8中e-e向剖面主视图。
具体实施方式
16.由图1-7所示，本发明一种低氮高效防爆高风温长寿顶燃式热风炉，包括拱顶、燃烧器、热风炉墙体、空气进口管、煤气进口管和热风出口管，拱顶置于燃烧器上部，燃烧器置于热风炉墙体上部，燃烧器上一则设有热风出口管，热风出口管两侧设置空气进口管和煤气进口管，拱顶1内面和燃烧器3上部间构成燃烧室2，燃烧器3套装在热风炉墙体上部外，热风炉墙体内构成蓄热室4，蓄热室4内置有作为蓄热体的格子砖，燃烧器3墙体为耐高温耐冲刷防爆浇注料浇注构成，燃烧器3墙体上一边设有与燃烧室2相连通的热风出口管11，热风出口管两侧设有上下的空气进口管8和煤气进口管9，燃烧器墙体内分别设有与空气进口管8、煤气进口管9相连通的空气分配通道6、煤气分配通道7，空气分配通道6下端口与燃烧器墙体内的空气进气管通道8-1上端口相连通，煤气分配通道7上端口与燃烧器墙体内的煤气
进气管通道9-1下端口相连通，空气进气管通道8-1、煤气进气管通道9-1的上端口与燃烧器墙体内的预混气通道10下端口相连通，预混气通道10上端经预混气出口12与燃烧室2内相连通；所述的预混气通道10的数量为间开均布的10-100个，预混气通道10相对于垂直向从上到下依次至少有两个以上的折行角度，第一个角度g
°
为5-30度，第二个角度h
°
是15-60度，蓄热室4的下部设有冷风室5，冷风室5的两侧壁上分别设有人孔5-1、冷风/烟道口管5-2；所述的耐高温耐冲刷防爆浇注料是由重量百分比计的粉体原料92-94%和水6-8%混匀制成，所述的粉体原料是由以下重量百分比计的原料混合制成：粒径5mm-10mm铝矾土
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10-15%粒径3mm-4.9mm铝矾土
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20-25%粒径1mm-2.9mm铝矾土
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5-10%粒径0.01mm-0.9mm铝矾土
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10-15%粒径0.001mm-1mm刚玉
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25-35�-80高铝水泥
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5-10%氧化铝粉
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2-5%蓝晶石
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3-6%硅微粉
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3.5%三聚磷酸钠
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0.02%防爆纤维
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0.007%。
17.为了保证使用效果和使用方便，所述的防爆纤维是公知市售产品，如巩义市永固耐火材料有限公司的产品。
18.所述的空气进气管通道8-1呈向上的倾斜状，与垂直方向的夹角f
°
为15-85
°
。
19.所述的空气进口管8相对于水平向的夹角角度为15
°
～85
°
，煤气进口管9相对于水平向的夹角角度为15
°
～90
°
。
20.所述的热风出口管11穿过燃烧器墙体，镶嵌在热风炉墙体上部的直墙里，与燃烧室2相连通。
21.所述的空气进气管通道8-1、煤气进气管通道9-1横向长度相同且口与口是对应的，煤气管通道口长度是宽度的1-n倍、空气管通道口的长度是宽度的1-b倍。
22.由图8所示，是本发明的另一实施例结构图，其区别仅在于预混气通道10的结构，图1给出的预混气通道10结构为间隔式，图8给出的是设置为上下垂直一体通道。
23.所述的耐高温耐冲刷防爆浇注料是由重量百分比计的粉体原料93%和水7%混匀制成，所述的粉体原料是由以下重量百分比计的原料混合制成：粒径5mm-10mm铝矾土
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12%粒径3mm-4.5mm铝矾土
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22%粒径1mm-2.5mm铝矾土
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7%粒径0.01mm-0.9mm铝矾土
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13%粒径0.01mm-1mm刚玉
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29�-80高铝水泥
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7%氧化铝粉
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3%
蓝晶石
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3.473%硅微粉
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3.5%三聚磷酸钠
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0.02%防爆纤维
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0.007%。
24.本发明结构新颖独特，空气进气管口和煤气进气管口横向长度是相同对应的，宽度是长度的1-n倍，所述的混合气出口通道相对于垂直向从上到下依次至少有两个以上的折行角度，本图案例为两个折行角度，第一个角度5-30度；第二个角度是15-60度。采用宽度和长度扁薄口的切向混合方式，经过至少两个折行角度是煤气和空气切入混合的几率增加，使煤气和空气切向混合更均匀，达到燃烧完全的作用。
25.本发明在混合气出口处实现全部混合燃烧，周向折返烟气流畅均匀，效率高，风温高，拱顶温度和送风温差小，氮氧化物排放低，蓄热能力强，燃烧充分，关键的是煤气和空气混合燃烧喷嘴的耐高温冲刷和防爆性能强、且节能环保，寿命长，运行稳定，效率高。经实地多次试验和测试，效率平均提高30%左右，风温提高50℃以上，氮氧化物排放小于28mg/m3，燃烧器使用寿命延长3倍以上，在实验中没有出现任何燃气爆炸现象，使用安全，效果好，有效实现了节能、环保，是顶燃式热风炉上的一大创新，有显著的经济和社会效益。