[實用新型]一種快速提高爐頭溫度的富氧燒嘴

有效

• 申請號: 201320147067.9
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN203177179U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 賈麗娣;馬光宇;郝博;張健;張東明;王東山;李衛東
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: F23D14/58
• 分類號: F23D14/58;F23D14/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于軋鋼加熱爐富氧燃燒領域，尤其適合于大型厚板坯軋鋼加熱爐待軋后板坯升溫用富氧燒嘴。

背景技術

軋鋼加熱爐在待軋后期，需要快速提高爐溫，盡快恢復軋線生產。在待軋期間由于爐內熱負荷驟減，實際上爐頭爐門縫處往往會吸入冷空氣，對第1~2塊鋼表面溫度，特別是四角溫度影響最大，是制約恢復軋制的關鍵點，許多時候只能將位于爐頭的第1~2塊鋼坯返回，浪費了能源和材料。采用常規的燒嘴（含氧量21%的空氣助燃），爐頭溫度提高較慢，需要估計換輥檢修時間預計提前升溫時間。

專利號為92241883.7實用新型專利，公開的是“加熱爐的爐頭結構”，提出在靠近出料端的爐頂上裝有數個變焰燒嘴，正常生產時調為平焰或球形焰，噴出的旋轉熱氣流形成氣幕，阻止冷空氣吸入爐內；軋機故障解除后，用直焰或球形焰，可迅速將待軋坯升溫至出爐鋼溫度。這是一種采用不同燒嘴火焰形狀來控制鋼坯快速升溫的方法。

專利號為98252197.9實用新型專利，公開的是“高富氧燃燒器”，燒嘴上與燃料噴口外圈等距離的同一圓周上均布有氧氣噴口的結構。氧氣噴口與供氧管之間燃料管外圍安裝有環形穩壓腔。氧氣流股在與燃料混合之前吸入適量爐氣，有效降低了火焰溫度，增加了火焰動能，爐內溫度均勻。

《冶金能源》2011年?Vol.30?No.4“軋鋼加熱爐上應用富氧燃燒的試驗研究與技術分析”一文中，分析了在工業爐中應用的不同形式富氧燃燒器的特點。肯定了富氧燃燒器提高爐溫、節省燃料的明顯優勢。

因此，為解決待軋后加熱爐快速升溫問題，利用冶金工廠豐富的氧氣資源，依據富氧燃燒可以提高火焰溫度的原理，在加熱爐爐頭改造常規燒嘴為富氧燒嘴，研究合理的富氧燒嘴結構，可以達到爐頭快速升溫的目的。

發明內容

本實用新型的目的是利用冶金工廠中高壓氧氣動量，將純氧布置在燒嘴最里層，煤氣在燒嘴的中間層，助燃空氣在最外圍，氧氣以高于煤氣的速度噴出，提高燒嘴噴射動能，增加煤氣的燃燒強度，實現待軋后快速提高均熱段爐溫，盡快恢復軋線生產的目標。

本實用新型提供了一種可以快速提高爐頭溫度的富氧燒嘴裝置，其特點在于，富氧燒嘴由氧氣導管、煤氣導管、空氣導管三層套管組成，富氧燒嘴由氧氣導管、煤氣導管、空氣導管三層套管組成，氧氣導管位于燒嘴中心最里層，位于煤氣導管內部，氧氣導管前端為收縮結構噴口，煤氣導管布置在氧氣導管外層，煤氣導管前端為收縮口結構，煤氣噴口為一環縫結構，助燃空氣導管布置在燒嘴最外層，即煤氣導管的外層，助燃空氣導管的前端安裝在燒嘴磚的導流裝置，導流裝置上布有6~10個空氣噴口。

本實用新型的具體結構有，燒嘴中心的氧氣導管末端安裝有窺視孔。

本實用新型的具體結構有，所述導流裝置上布有的6~10個空氣噴口為圓形，均勻分布在與燒嘴中心同心的圓周上，空氣噴口中心線與燒嘴中心線成10~30°的向內夾角。

因為冶金工程輸送的氧氣壓力高，利用氧氣比燒嘴用煤氣壓力高的特點，將氧氣布置在燒嘴中心層，既在煤氣導管內部。這種結構的目的是當較高壓力的氧氣噴入爐內，產生較高的動頭，可以將噴入爐內的氧氣流帶拉長，這樣氧氣濃度不會集中在爐子側面既燒嘴根部，同時較高速度的氧氣流還可以帶動外圍的煤氣速度，因而煤氣與氧氣的混合燃燒不會在燒嘴根部形成高溫集中區，這樣既可以使爐溫均勻，同時降低了由于高溫形成的NOx有害氣體的生成量；氧氣導管末端安裝有窺視孔，可以觀察爐內煤氣燃燒狀態；

為提高煤氣噴出速度，煤氣導管前端為收縮口結構。考慮燒嘴組織高濃度氧氣進行富氧燃燒，提高了煤氣中可燃成分與高氧氣接觸的濃度，增強了燃燒效率，同時降低了煙氣量，提高了爐溫，可以節省煤氣消耗量，原有結構燒嘴內煤氣通道需要縮小。因此，氧氣導管布置在煤氣導管內，既縮小了原有煤氣通道面積，同時煤氣由原來的一個實流股形狀噴出變成環縫形狀噴出，增加了煤氣與中心氧氣和外圍空氣中氧氣的接觸面積，有利于完全燃燒。

煤氣外圍為助燃空氣（含氧21%）噴口，數量為6~10個，均勻布置在與燒嘴中心同心的圓周上，使助燃空氣噴出后形成多個流束與煤氣在外圍進行混合燃燒，增強了混合程度，保證了煤氣的完全燃燒，燒嘴的過剩系數可以降低，爐內過剩氧量減少。