CN201801535U - 由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉涉及钢铁冶金技术领域。由外燃改为垂直顶燃，其蓄热壁内底端设有炉箅子，蓄热壁中炉箅子上面设有蓄热体，蓄热室上端的拆连分界线处与新燃烧室下端连为一体、即蓄热室上端与新燃烧室下端二者外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌，新燃烧室上端与垂直顶燃式燃烧器下端连为一体、即新燃烧室上端与垂直顶燃式燃烧器下端二者外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌，新燃烧室下端设有热风新出口。用于钢铁冶金的热风供应。充分利用原有热风炉设施，对燃烧器形式和安装位置、蓄热体形式进行改造，提高热风炉送风温度和热效率、延长寿命、缩减占地面积、节省钢材与耐材投资及煤气消耗、提高综合经济效益。
Description
技术领域
本实用新型由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，涉及钢铁冶金技术领域；特别涉及钢铁冶金中高炉炼铁的热风炉装置技术领域；具体涉及由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉技术领域。
背景技术
热风炉的作用是向冶金高炉提供热风。其工作原理是通过燃烧器燃烧煤气而产生高温烟气，将热风炉蓄热室内的蓄热体加热，然后使冷风通过蓄热体并与蓄热体进行热交换而变成热风。根据燃烧器所处位置，可将热风炉分为内燃式热风炉、外燃式热风炉、顶燃式热风炉。其中，外燃式热风炉是将燃烧室与蓄热室分设在两个平行的炉壳筒体内，拱顶通过联络管相连接；外燃式热风炉存在的主要问题是：因为蓄热室和燃烧室存在热膨胀而不均匀的问题，通常会造成拱顶联络管砖衬容易破损，导致炉壳发红甚至开裂，仍是影响其寿命的主要因素；另外，外燃式热风炉占地面积较大，钢材、耐材用量多，投资高。基于发明人的专业知识与工作经验及对事业的不懈追求，采取“由外燃改为垂直顶燃”的技术关键，研制成功了本实用新型，在最大限度利用原有热风炉设施条件下，通过对燃烧器结构形式和安装位置、蓄热体形式、热风炉砌体结构等进行改造，达到提高热风炉送风温度和热效率、延长热风炉寿命、缩减热风炉占地面积、节省钢材及耐材用量、节省投资、节省煤气消耗、提高综合经济效益的目的。
实用新型内容
本实用新型采取“由外燃改为垂直顶燃”的技术关键，其蓄热壁内的底端设置有炉箅子，蓄热壁中炉箅子的上面设置有蓄热体，蓄热室上端的拆连分界线处与新燃烧室的下端相连接为一体、即蓄热室的上端与新燃烧室的下端二者的外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌连接，新燃烧室的上端与垂直顶燃式燃烧器的下端相连接为一体、即新燃烧室的上端与垂直顶燃式燃烧器的下端二者的外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌连接，新燃烧室的下端设置有热风新出口。
通过本实用新型达到的目的是：①、以“由外燃改为垂直顶燃”关键技术，提供“由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉”新装置；②、克服现有外燃式热风炉存在的缺陷，以能够适应从不足1000m3直至5000m3级以上不同级别冶金高炉的需要；③、对蓄热体的格子砖为选择燃烧炉通用的格子砖、燃烧炉的高效格子砖中的一种，提高蓄热体效率；④、延长热风炉寿命、缩减热风炉占地面积、节省钢材及耐材用量、节省投资、节省煤气消耗、提高综合经济效益；⑤、使煤气与空气混合完全且燃烧充分、提高热风炉效率和送风温度；⑥、充分利用原有热风炉设施条件，使热风炉新设备的设计科学合理、结构简单实用、操作使用方便、效果稳定可靠、投资及运行费用低、增进总体功效及产业利用价值、利于推广应用。
为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
一种由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，包括蓄热壁、炉箅子、蓄热体、蓄热室，还设置有新燃烧室、垂直顶燃式燃烧器、热风新出口；
所述由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，其蓄热壁内的底端设置有炉箅子，其蓄热壁中炉箅子的上面设置有蓄热体，其蓄热室上端的拆连分界线处与新燃烧室的下端相连接为一体、即蓄热室的上端与新燃烧室的下端二者的外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌连接，其新燃烧室的上端与垂直顶燃式燃烧器的下端相连接为一体、即新燃烧室的上端与垂直顶燃式燃烧器的下端二者的外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌连接，其新燃烧室的下端设置有热风新出口。
所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，所述蓄热壁为外壁内设置有耐火砖的圆筒状结构，所述炉箅子为燃烧炉的炉箅子，所述蓄热体由燃烧炉的格子砖构成，所述蓄热室由蓄热壁与蓄热体共同构成，所述新燃烧室为倒锥形的腔体，所述垂直顶燃式燃烧器为火焰呈垂直向燃烧的燃烧器，所述热风新出口为管状结构。
所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，所述垂直顶燃式燃烧器、新燃烧室、蓄热室的轴向同处于一条重合的垂直同轴中心线上。
所述由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，所述垂直顶燃式燃烧器为选择卡卢金顶燃热风炉燃烧器(专利号为02157064.7)、多火孔无焰陶瓷燃烧器(专利号为2005 1011 8640.6)、预燃室带隔热层的顶燃式热风炉上的燃烧器(专利号为2004 2007 7627.9)、旋切式顶燃式热风炉上的燃烧器(专利号为2004 2000 8906.X)中的一种。
所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，所述炉箅子可替代为复合型炉箅子。
所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，所述蓄热体的格子砖为选择燃烧炉的格子砖、燃烧炉的高效格子砖中的一种，所述高效格子砖的格孔数为5个到61个，所述高效格子砖格孔的形状为选择圆形孔、多边形孔、齿边形孔中的一种。
由于采用了本实用新型提供的技术方案；由于采用了“由外燃改为垂直顶燃”关键技术；由于本实用新型蓄热壁内的底端设有炉箅子，蓄热壁中炉箅子上面设有蓄热体，蓄热室上端拆连分界线处与新燃烧室下端连为一体、即蓄热室上端与新燃烧室下端二者的外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌，新燃烧室上端与垂直顶燃式燃烧器下端连为一体、即新燃烧室上端与垂直顶燃式燃烧器下端二者的外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌连接，新燃烧室下端设有热风新出口。使得本实用新型与已有公知技术相比，获得的有益效果是：①、由外燃改为垂直顶燃关键技术，提供了由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉新装置；②、克服了现有外燃式热风炉的缺陷，能够适应从不足1000m3直至5000m3级以上不同级别冶金高炉的需要；③、蓄热体的格子砖为选择燃烧炉通用的格子砖、燃烧炉的高效格子砖中的一种，有效提高了蓄热体效率；④、延长了热风炉寿命、缩减了热风炉占地面积、节省钢材及耐材用量、节省投资及煤气消耗、提高了综合经济效益；⑤、煤气与空气混合完全且燃烧充分、提高了热风炉效率和送风温度；⑥、充分利用了原有热风炉设施条件，使热风炉新设备的设计科学合理、结构简单实用、操作使用方便、效果稳定可靠、投资及运行费用低、增进了总体功效及产业利用价值、利于推广应用，提高了行业的技术水平。
附图说明
图1为本实用新型具体实施方式的示意图。
图2为已有技术外燃式热风炉的示意图；作为与本实用新型的对照图；以便于对本实用新型的理解。
图中的标号：1、蓄热壁，2、炉箅子，3、蓄热体，4、蓄热室，5、拆连分界线(即以该拆连分界线作为界限、对已有技术的蓄热室上端拆除，仍以该拆连分界线为界限、并在该拆连分界线的以上部分连接新燃烧室)，6、新燃烧室，7、垂直顶燃式燃烧器，8、热风新出口，9、拱顶(为已有技术外燃式热风炉中的拱顶)，10、燃烧室(为已有技术外燃式热风炉中的燃烧室)，11、燃烧器(为已有技术外燃式热风炉中的燃烧器)；其中上述已有技术外燃式热风炉中的拱顶、燃烧室、燃烧器均已拆除，只是作为与本实用新型对照以加强对本实用新型的理解。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本实用新型作详细描述。正如说明书附图1所示：
一种由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，包括蓄热壁1、炉箅子2、蓄热体3、蓄热室4，还设置有新燃烧室6、垂直顶燃式燃烧器7、热风新出口8；
所述由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，其蓄热壁1内的底端设置有炉箅子2，其蓄热壁1中炉箅子2的上面设置有蓄热体3，其蓄热室4上端的拆连分界线5处与新燃烧室6的下端相连接为一体、即蓄热室4的上端与新燃烧室6的下端二者的外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌连接，其新燃烧室6的上端与垂直顶燃式燃烧器7的下端相连接为一体、即新燃烧室6的上端与垂直顶燃式燃烧器7的下端二者的外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌连接，其新燃烧室6的下端设置有热风新出口8。
所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，所述蓄热壁1为外壁内设置有耐火砖的圆筒状结构，所述炉箅子2为燃烧炉的炉箅子，所述蓄热体3由燃烧炉的格子砖构成，所述蓄热室4由蓄热壁1与蓄热体3共同构成，所述新燃烧室6为倒锥形的腔体，所述垂直顶燃式燃烧器7为火焰呈垂直向燃烧的燃烧器，所述热风新出口8为管状结构。
所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，所述垂直顶燃式燃烧器7、新燃烧室6、蓄热室4的轴向同处于一条重合的垂直同轴中心线上。
所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，所述垂直顶燃式燃烧器7为选择卡卢金顶燃热风炉燃烧器(专利号为02157064.7)、多火孔无焰陶瓷燃烧器(专利号为2005 1001 8640.6)、预燃室带隔热层的顶燃式热风炉上的燃烧器(专利号为2004 2007 7627.9)、旋切式顶燃式热风炉上的燃烧器(专利号为2004 2000 8906.X)中的一种。
所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，所述炉箅子2可替代为复合型炉箅子。
所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，所述蓄热体3的格子砖为选择燃烧炉的格子砖、燃烧炉的高效格子砖中的一种，所述高效格子砖的格孔数为5个到61个，所述高效格子砖格孔的形状为选择圆形孔、多边形孔、齿边形孔中的一种。
在上述的实施过程中：对所述的垂直顶燃式燃烧器7分别以卡卢金顶燃热风炉燃烧器(专利号为02157064.7)、多火孔无焰陶瓷燃烧器(专利号为2005 1001 8640.6)、预燃室带隔热层的顶燃式热风炉上的燃烧器(专利号为2004 2007 7627.9)、旋切式顶燃式热风炉上的燃烧器(专利号为2004 2000 8906.X)进行了实施；对所述的炉箅子2分别以单层的炉箅子、复合型炉箅子、上端面呈半球体状炉箅子进行了实施；对所述的蓄热体3分别以耐火球蓄热体、燃烧炉的格子砖蓄热体、燃烧炉的高效格子砖蓄热体进行了实施；对所述高效格子砖的格孔数分别以5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61个进行了实施；对所述高效格子砖的格孔分别以圆形孔、多边形孔、齿边形孔进行了实施；均获得了预期的良好效果。对于以上的实施如图1所示(参照图2)，关键是将外燃式热风炉沿拆连分界线5将已有技术的拱顶9、燃烧室10、燃烧器11拆除，在保留的蓄热室4上重新安装一个新燃烧室6和一个垂直顶燃式燃烧器7，并在新安装的新燃烧室6的侧墙上设置热风新出口8；对所述外燃式热风炉改造如图2所示，既可以是新日铁式外燃热风炉，也可以是地得式外燃热风炉、马琴式外燃热风炉、考伯式外燃热风炉等。更具体的说：为对本实用新型进行试用性考核试验，而是结合高炉改建工程进行的，现有高炉的有效容积4500m3，将其设有的4座新日铁式外燃热风炉，改造成本实用新型后，与原来的外燃式热风炉相比，其占地面积减少25％，彻底解决了拱顶联络管损坏问题，蓄热体寿命大幅度提高，完全可以满足高炉一代寿命需要，热效率提高约8％。
在以上实施基础上，对本实用新型进行了试用性考核试验，经考核试验证明，本实用新型的优点主要还表现在：
①、提高热风温度和热效率：由于采用垂直顶燃式燃烧器，煤气和空气混合充分，在很小的过剩空气系数下就可以保证完全燃烧；取消了燃烧室，热风炉炉壳散热面积减小，减少了热损失；采用高效格子砖，热工性能优化，缩小了送风周期温度降落，垂直顶燃式热风炉结构对称，气流分布均匀，格子砖得到充分利用，从而可以提高热风温度和热效率。
②、延长使用寿命：本实用新型砌体结构对称，不存在外燃热风炉的拱顶联络管开裂问题；温度分布均匀合理，而且温度波动小，有利于砌体结构的稳定长寿。
③、减少投资和运行费用：热效率高，燃料消耗约可节省约10％。
④、适应性强：适应各种容积高炉的热风炉改造，改造时取消了外部燃烧室，节省占地25％以上，特别适应场地拥挤时高炉扩容改造的需要。
综上所述，本实用新型不论在结构上或功能上皆有较大改进，获得了技术上的较大进步，较已有技术增进了多项功效，具有诸多优点及实用价值，并产生了好用及实用的效果，具有产业化的广泛利用价值，有效的提升了行业的技术进步。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可顺畅实施，但在不脱离本实用新型技术方案所作出的演变均为本实用新型的等效实施例，均仍属于本实用新型的技术方案。
Claims (6)
1.一种由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，包括蓄热壁(1)、炉箅子(2)、蓄热体(3)、蓄热室(4)，其特征在于：还设置有新燃烧室(6)、垂直顶燃式燃烧器(7)、热风新出口(8)；
所述由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，其蓄热壁(1)内的底端设置有炉箅子(2)，其蓄热壁(1)中炉箅子(2)的上面设置有蓄热体(3)，其蓄热室(4)上端的拆连分界线(5)处与新燃烧室(6)的下端相连接为一体、即蓄热室(4)的上端与新燃烧室(6)的下端二者的外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌连接，其新燃烧室(6)的上端与垂直顶燃式燃烧器(7)的下端相连接为一体、即新燃烧室(6)的上端与垂直顶燃式燃烧器(7)的下端二者的外壁焊接且外壁内的耐火砖垒砌连接，其新燃烧室(6)的下端设置有热风新出口(8)。
2.根据权利要求1所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，其特征在于：所述蓄热壁(1)为外壁内设置有耐火砖的圆筒状结构，所述炉箅子(2)为燃烧炉的炉箅子，所述蓄热体(3)由燃烧炉的格子砖构成，所述蓄热室(4)由蓄热壁(1)与蓄热体(3)共同构成，所述新燃烧室(6)为倒锥形的腔体，所述垂直顶燃式燃烧器(7)为火焰呈垂直向燃烧的燃烧器，所述热风新出口(8)为管状结构。
3.根据权利要求1所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，其特征在于：所述垂直顶燃式燃烧器(7)、新燃烧室(6)、蓄热室(4)的轴向同处于一条重合的垂直同轴中心线上。
4.根据权利要求1或2所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，其特征在于：所述垂直顶燃式燃烧器(7)为选择卡卢金顶燃热风炉燃烧器、多火孔无焰陶瓷燃烧器、预燃室带隔热层的顶燃式热风炉上的燃烧器、旋切式顶燃式热风炉上的燃烧器中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，其特征在于：所述炉箅子(2)可替代为复合型炉箅子。
6.根据权利要求1或2所述的由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉，其特征在于：所述蓄热体(3)的格子砖为选择燃烧炉的格子砖、燃烧炉的高效格子砖中的一种，所述高效格子砖的格孔数为5个到61个，所述高效格子砖格孔的形状为选择圆形孔、多边形孔、齿边形孔中的一种。
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| CN2010205601651U CN201801535U (zh) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | 由外燃改为垂直顶燃式高效格子砖热风炉 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102304596A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-01-04 | 陈维汉 | 带多孔稳焰喷嘴与蓄热体均流助燃的热风炉 |
| CN103333978A (zh) * | 2013-07-05 | 2013-10-02 | 郑州安耐克实业有限公司 | 锥柱复合型拱顶结构顶燃式热风炉 |
| CN108456759A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-08-28 | 马钢集团设计研究院有限责任公司 | 一种外燃式热风炉改造为顶燃式热风炉的方法 |
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2010
- 2010-10-12 CN CN2010205601651U patent/CN201801535U/zh not_active Expired - Lifetime
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