[發明專利]一種熔煉反射爐用純氧燃燒裝置及燃燒方法

有效

• 申請號: 202011635932.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112815308B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 鄧韜;范勝標;賁志山;凌峰;劉繼雄;徐亞軍
• 申請（專利權）人: 長沙廣鋼氣體有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/62;F23D14/46
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明;王錦霞

1.一種熔煉反射爐用純氧燃燒裝置，其特征在于，包括燒嘴磚(1)以及嵌置于燒嘴磚(1)的天然氣噴嘴(2)、第一氧氣噴嘴(3)和第二氧氣噴嘴(4)，所述第一氧氣噴嘴(3)鄰近于天然氣噴嘴(2)設置且所述天然氣噴嘴(2)與第一氧氣噴嘴(3)構成主燃燒器，所述第二氧氣噴嘴(4)為多組、多組第二氧氣噴嘴(4)均勻環繞于天然氣噴嘴(2)分布且所述天然氣噴嘴(2)與第二氧氣噴嘴(4)構成次級燃燒器，所述天然氣噴嘴(2)旁側設有點火槍(5)；所述天然氣噴嘴(2)連接有天然氣供氣系統(6)，所述第一氧氣噴嘴(3)、第二氧氣噴嘴(4)連接有氧氣供氣系統(7)；

所述天然氣噴嘴(2)設于燒嘴磚(1)的中心，所述第一氧氣噴嘴(3)與天然氣噴嘴(2)并排設置，所述點火槍(5)位于第一氧氣噴嘴(3)、天然氣噴嘴(2)連接線段的中線上；

所述第二氧氣噴嘴(4)的中心連線形成圓形，所述圓形的圓心落于所述天然氣噴嘴(2)的中心軸線上，第二氧氣噴嘴(4)為偶數組，開啟或關閉第二氧氣噴嘴(4)時成對控制，保證彌散火焰的分布均勻性，第二氧氣噴嘴(4)向遠離圓心的方向擴張形成外擴喇叭結構。

2.根據權利要求1所述的熔煉反射爐用純氧燃燒裝置，其特征在于，所述第二氧氣噴嘴(4)為六組，六組第二氧氣噴嘴(4)均勻分布于圓形的圓周。

3.根據權利要求1或2所述的熔煉反射爐用純氧燃燒裝置，其特征在于，所述點火槍(5)包括槍體以及與槍體連通的天然氣入口(51)和第一氧氣入口(52)，所述槍體內設有伸向燒嘴磚(1)端部的點火器(53)，所述槍體內設有火焰監控器(54)；熔煉反射爐內設有溫度傳感器，所述火焰監控器(54)、溫度傳感器均連接于控制器。

4.根據權利要求3所述的熔煉反射爐用純氧燃燒裝置，其特征在于，所述天然氣供氣系統(6)包括天然氣管道(61)及設于天然氣管道(61)的第一閥門(62)，天然氣管道(61)經第一閥門(62)后分為與天然氣噴嘴(2)連通的第一天然氣支路(63)以及與天然氣入口(51)連通的第二天然氣支路(64)，所述第一天然氣支路(63)、第二天然氣支路(64)上分別設有第二閥門(65)、第三閥門(66)。

5.根據權利要求3所述的熔煉反射爐用純氧燃燒裝置，其特征在于，所述氧氣供氣系統(7)包括氧氣管道(71)及設于氧氣管道(71)的第四閥門(72)，氧氣管道(71)經第四閥門(72)后分為與第一氧氣噴嘴(3)連通的第一氧氣支路(73)、第二氧氣支路(74)、與所述第一氧氣入口(52)連通的第三氧氣支路(75)，所述第二氧氣支路(74)連通有氧氣分散器(76)，所述氧氣分散器(76)設有與多個第二氧氣噴嘴(4)一一連通的出氣口；所述第一氧氣支路(73)、第二氧氣支路(74)、第三氧氣支路(75)上分別設置有第五閥門、第六閥門及第七閥門。

6.根據權利要求5所述的熔煉反射爐用純氧燃燒裝置，其特征在于，所述氧氣分散器(76)為管狀結構，所述管狀結構的一端設有與第二氧氣支路(74)連通的第二氧氣入口，所述管狀結構的另一端設有分散盤，所述分散盤開設有與第二氧氣噴嘴(4)一一連通的氧氣出口。

7.一種熔煉反射爐用純氧燃燒方法，應用于權利要求1至6任一項所述熔煉反射爐用純氧燃燒裝置，其特征在于，包括以下步驟：溫度傳感器實時監測熔煉反射爐的爐內溫度：當爐內溫度低于750℃時，控制主燃燒器燃燒；當爐內溫度不低于750℃時，控制次級燃燒器燃燒；

根據熔煉反射爐內溫度控制主燃燒器、次級燃燒器工作：主燃燒器工作時，天然氣和氧氣集中火焰燃燒，可快速將熔煉反射爐內溫度升溫到設定值；次級燃燒器工作時，氧氣分散在天然氣四周，減緩氧氣和天然氣的混合速度，當氧氣和天然氣射入熔煉反射爐內并彌散開時，完成100%燃燒，形成彌散性火焰，相比集中火焰火焰溫度較低、火焰分布均勻，燃燒過程為低溫的純氧燃燒過程。

8.根據權利要求7所述的熔煉反射爐用純氧燃燒方法，其特征在于，主燃燒器燃燒時，天然氣噴嘴(2)流入的天然氣流速與第一氧氣噴嘴(3)流入的氧氣流速相等；磁極燃燒器燃燒時，第二氧氣噴嘴(4)流入的氧氣流速為天然氣噴嘴(2)流入的天然氣流速的兩倍。