[實用新型]一種采用旋流流動的頂燃式熱風爐冷風進氣結構

有效

• 申請號: 201320426736.6
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN203333693U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 王賢;羅志紅;侯世鋒
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司
• 主分類號: C21B9/10
• 分類號: C21B9/10
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 張愛云

技術領域

本實用新型專利屬于鋼鐵工業高爐煉鐵工藝中熱風爐技術領域，涉及一種采用旋流流動的頂燃式熱風爐冷風分布裝置。

背景技術

頂燃式熱風爐目前在高爐煉鐵工藝中得到廣泛的應用，且旋流燃燒已成為頂燃式熱風爐所采用的主流燃燒形式，由于旋流的作用，延長了氣流流經路徑，充分利用了燃燒空間，使得燃燒更完全、更充分，但也因為旋流的作用，使煙氣流沿四周壁面流動，造成煙氣流在蓄熱室頂面分布呈現邊緣速度較高、中心速度較低的分布形式。這種氣流分布會造成以下問題：

1、燃燒期內煙氣流在進入蓄熱室時因速度分布“中心低、四周高”，將造成蓄熱室橫截面邊緣區域的煙氣量大于中心區域的煙氣量，也使得邊緣積蓄的熱量大于中心區域。而送風期內，送風口對面的氣流遠大于送風口附近區域氣流，因冷風分布在橫截面上與煙氣流的不一致，所以帶走的熱量更不均勻，從而導致蓄熱室格子磚的利用率下降，降低蓄熱室的蓄熱量，影響高爐送風溫度。

2、燃燒期內煙氣流在蓄熱室內“中心低、四周高”的氣流分布還會造成蓄熱室橫截面上格磚溫度分布不均，同時送風期內冷風的分布也不均勻，將進一步加劇了格磚溫度分布不均，從而造成格子磚熱脹不一致，長期運行，將嚴重影響熱風爐蓄熱室的格磚壽命。

目前，很多學者針對頂燃式熱風爐的旋流燃燒器進行了大量的研究，以求在保證完全燃燒的前提下，盡可能提高煙氣流在蓄熱室橫截面上的均勻度，但在旋流的作用下，必然會形成“中心低、四周高”的煙氣氣流分布。同樣也有學者對冷風的分布進行改善研究，比如中國專利ZL200720182357.1提出了一種熱風爐冷風分配器，通過加分流板的形式，改善氣流的分布，比如中國專利ZL200420006333.7提出了一種熱風爐冷風、煙氣均流裝置，通過環形通道多點進入冷風的方式，來使得分布更均勻。目前的研究及做法都是盡量使得冷風分布更均勻些，而沒有從蓄熱室煙氣蓄熱的分布來考慮冷風的分布形式。

本實用新型而是根據蓄熱室煙氣流的分布形式，提出了一種同樣采用旋流流動的冷風分布裝置，通過該裝置可以使得兩氣流分布相對應，從而提高了蓄熱室的利用率，也提供高爐送風溫度，同時延長了蓄熱室格子磚的使用壽命。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提出一種采用旋流流動的頂燃式熱風爐冷風進氣結構，使得冷風分布與煙氣分布相對應，從而提高蓄熱室格子磚的利用率，提高送風溫度。

為了實現上述技術目的，本實用新型采用以下技術方案：一種采用旋流流動的頂燃式熱風爐冷風進氣結構，其特征在于：在爐殼外壁上設置有集氣環道，集氣環道與設置在爐殼上的旋流噴口相連接，冷風經旋流噴口后產生旋流流動，使得進入蓄熱室的冷風分布與進入蓄熱室頂部的煙氣氣流分布相對應。

所述集氣環道與冷風入口管相連接，與煙道出口管相隔離，冷風繞過煙道出口管進入到旋流噴口中。

所述集氣環道由爐殼和焊接在爐殼上的鋼板構成。

所述旋流噴口為一層或兩層以上，同一層的旋流噴口位于同一標高上。

旋流噴口在水平方向上投影的中心線與熱風爐中心和噴口中心連線夾角0°＜α＜90°。

旋流噴口在豎直方向上投影的中心線與豎直方向上的夾角0°＜β≤90°。

本實用新型的有益效果為：

1、燃燒期內由于燃燒器旋流的作用，煙氣流會集中分布在拱頂燃燒室邊緣區域內，而送風期內通過該冷風分布裝置使得冷風也旋流流動，且該分布與煙氣相對應，這樣可以將燃燒期內蓄積的熱量在送風期內被有效的帶走，從而提高蓄熱室的利用率，提高了送風溫度；

2、采用該冷風分布裝置，可以使蓄熱室內蓄積的熱量被冷風有效的帶走，蓄熱室橫截面溫差縮小，溫度波動也減小，對耐材的穩定和長壽大有利處。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1中A-A的剖視圖。

其中1為爐殼、2為集氣環道、3為旋流噴口、4為耐火材料、5為蓄熱室、6為冷風入口管、7為煙道出口管、8為鋼板。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施作進一步說明：