[實用新型]一種用于天然氣脈沖燃燒鋼包烘烤器的助燃氣體穩壓裝置

有效

• 申請號: 201220464716.3
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN202779751U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 曹云星;阮德有;王少華;沈康
• 申請（專利權）人: 寶鋼特種材料有限公司
• 主分類號: B22D41/015
• 分類號: B22D41/015;F23D14/22;F23D14/46
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本實用新型涉及鋼鐵冶煉的輔助配套設備，具體涉及一種用于天然氣脈沖燃燒鋼包烘烤器的防止切換燃燒方式時火焰熄滅的助燃氣體穩壓裝置。

背景技術

鋼包在盛裝液態鋼水前，必須對其耐火材料進行烘烤，加熱至紅熱狀態，否則嚴重影響工藝流程和鋼包壽命。對鋼包在盛裝液態鋼水前進行加熱的設備，稱之為鋼包烘烤器。根據烘烤器燃料介質的不同，目前主要有柴油鋼包烘烤器、煤氣鋼包烘烤器及天然氣鋼包烘烤器。在天然氣鋼包烘烤器中，又根據燃燒的進行狀態，分為連續燃燒和脈沖燃燒二種形式。天然氣脈沖燃燒鋼包烘烤器有著高溫氣流速度高、加熱火焰射流遠、被加熱鋼包受熱均勻等優點。

天然氣脈沖燃燒鋼包烘烤器的原理如下：所謂脈沖燃燒，就是在燃燒的過程中，烘烤器燒嘴輸出的燃燒功率按周期進行變化。如圖1所示，連接烘烤器燒嘴2有五路供氣管道，其中四路供氣管道分別輸送兩路天然氣和兩路助燃氣體，而且該四路供氣管道在燒嘴2前方合并成一路天然氣管道3和一路助燃氣體管道4，并進入燒嘴2，該四路供氣管道包括大流量天然氣管道31、小流量天然氣管道32、大流量助燃氣體管道41和小流量助燃氣體管道42，其中，大流量助燃氣體管道41上設有換向閥411；另外一路供氣管道5輸送冷卻氣體。當鋼包烘烤器加熱鋼包1時，在設定的時間周期內，先開通小流量天然氣管道32和小流量助燃氣體管道42進行點火維持燃燒，經過設定的若干時間，再開通大流量天然氣管道31和大流量助燃氣體管道41進行燒嘴2的全功率燃燒。到了設定的時間周期，再關閉大流量天然氣管道31和大流量助燃氣體管道41，然后由小流量的天然氣和助燃氣體進行點火維持燃燒，周而復始。

鋼包烘烤器工作時，維持燃燒的作用是對全功率燃燒提供點火、釋放全功率燃燒時產生的廢氣余壓(該余壓會反作用于燃燒火焰而降低燃燒氣流的流速及作用距離)和調節被加熱物體的升溫速度。在維持燃燒向全功率燃燒切換的瞬間，大口徑的助燃氣體管道突然開啟(其氣體流量約為大流量天然氣的10倍，小流量天然氣的30倍以上)，較大的助燃氣體流量也同時作用于燒嘴，這種突變的不穩定流量的沖擊往往造成脫火現象，使維持燃燒模式中的火焰吹熄。而在全功率燃燒向維持燃燒切換的瞬間，大流量的助燃氣體突然關閉，急劇變化的氣流流量(壓力)在閥門和燒嘴之間形成振蕩，也會造成縮火和脫火現象，使維持燃燒模式中的火焰熄滅。據統計，由于上述原因造成的火焰熄滅率達到5％，從而導致烘烤過程中斷，影響生產的正常進行。

發明內容

本實用新型的目的在于設計一種用于天然氣脈沖燃燒鋼包烘烤器的助燃氣體穩壓裝置，以消除天然氣脈沖式燃燒鋼包烘烤器在火焰切換時火焰易熄滅的故障，保證火焰穩定燃燒。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種用于天然氣脈沖燃燒鋼包烘烤器的助燃氣體穩壓裝置，安裝于鋼包烘烤器的大流量助燃氣體管道中流量調節閥的出口端，該助燃氣體穩壓裝置包括換向閥、設置于換向閥兩端的第一、第二穩壓室，其中，第一穩壓室對應流量調節閥一側，第二穩壓室對應烘烤器燒嘴一側，且第一穩壓室的容積大于第二穩壓室的容積。

進一步，所述第一穩壓室的容積與第二穩壓室的容積之比≥3∶2。

所述換向閥為具有啟閉阻尼功能的電磁氣體換向閥。

本實用新型防止切換燃燒方式時火焰熄滅的工作原理：

造成烘烤器火焰熄滅的原因是：大流量助燃氣體管道中換向閥打開或關閉時，助燃氣體流量(壓力)有突變，導致燒嘴中的火焰產生突然沖擊和回吸效應。為了防止大流量助燃氣體管道中換向閥閥門在開啟時流量瞬時缺失，本實用新型在大流量助燃氣體管道中的換向閥對應流量調節閥一側設置第一穩壓室；為了防止大流量助燃氣體管道中換向閥閥門在切斷時氣體壓力震蕩(急劇失壓)，故在換向閥對應燒嘴一側設置第二穩壓室。同時，為了消除壓力突變，本實用新型中第一穩壓室的容積大于第二穩壓室的容積。本實用新型消除了上述效應，保證了火焰穩定燃燒。

本實用新型的有益效果：

1.本實用新型在大流量助燃氣體管道中換向閥的兩端設置容積不同的穩壓室，消除了打開或關閉時大流量助燃氣體管道中換向閥打開或關閉時產生的突然沖擊和回吸效應，使得烘烤器燃燒穩定，尤其在燃燒火焰切換時，根本杜絕了熄火現象，保證了烘烤器加熱效果，并具有顯著的節能效果。

2.本實用新型結構簡單，可用鋼管過度，第一穩壓室和第二穩壓室可直接與大流量助燃氣體換向閥的兩端相連，運行可靠，降低了維護工作量和維護成本。

3.本實用新型無活動件，安裝成功后無需維護。

附圖說明