[其他]旋風發生裝置

無效

• 申請號: 87208734
• 申請日: 1987-06-06
• 公開（公告）號: CN87208734U
• 公開（公告）日: 1988-05-25
• 發明（設計）人: 陳朝云
• 申請（專利權）人: 陳朝云
• 主分類號: B04C3/00
• 分類號: B04C3/00;F27B1/16
• 代理公司: 秦皇島市專利事務所
• 代理人: 賈文,胡辰芷

本發明“旋風發生裝置”可應用于各種需要供風的冶金爐型上，特別是裝配并應用在沖天爐側吹環狀風箱的進風口上。

本發明“旋風發生裝置”屬流體力學和空氣動力學在沖天爐熔煉供風方法上的一種新的開拓性的應用。

根據檢索和對流體力學，空氣動力學方面的技術設備和器械的了解得知，本發明是前所未有的；也沒有用高速旋風束為沖天爐及其它冶金爐型在熔煉中作為供風方法的。

目前現有的“旋風除塵器”“風動板手”等，只是用氣流作動力，氣流沿園桶內壁做園環運動，而沒有軸向力的氣流，氣流的功能完成之后，作為能量耗盡的廢氣由中心排出。

目前應用廣泛的“沖天爐”是側吹供風。其供風方法是在環狀風箱的內壁開設若干進風口實現的。其進風的氣流為直線形的，由其特性所限，自然產生下述熔煉缺陷。

1.供風分布不均勻，“爐壁效應”嚴重。“沖天爐”內的料柱，在爐壁處較為稀疏，空隙較多；在爐心處較為密集，空隙較少。因此爐壁處空氣富集，爐心處稀薄，而且側吹氣流出風口后受到底焦的阻力和爐料的壓力，大部分受阻的氣流將帶著與底焦發生燃燒反應的火焰向其反方向或斜后方向的爐壁沖擊。致使爐壁燒損較快，即“爐壁效應”嚴重。

2.吹黑風口，損失熱能。由于風量分布不均勻。風口處過大的風量，時常造成風口結渣和吹黑焦炭的現象。因此供風量和風速隨之大為降低，則爐心區供風不足的問題進一步惡化。促成CO₂＋C→2CO－3237千卡／公斤炭的還原吸熱反應和由于缺氧形成C＋ 1/2 O₂→CO＋2450千卡／公斤炭的不完全燃燒反應的發生，致使底焦熱能大大地消耗和流失。

3.底焦擴散速度慢，強化燃燒差。“沖天爐”內的溫度決定于底焦的燃燒速度，底焦的燃燒速度決定于焦炭的反應速度和擴散速度。當溫度低于800℃時，底焦的燃燒速度取決于焦炭的反應速度，當溫度高于800℃時底焦的燃燒速度取決于焦炭的擴散速度，熔煉時沖天爐內底焦的溫度高于800℃，因此底焦的燃燒速度要達到強化燃燒的目的，必須提高焦炭的擴散速度。

底焦在燃燒過程中，其表面要由灰渣和CO₂，CO氣體等反應物組成隔離層。這個隔離層極大地妨障底焦的擴散速度。

側吹風氣流對這個隔離層只能起到沖擊和壓附的作用。一旦風量風速過大，還會把底焦吹冷，使灰渣在底焦表面凝固，致使反應停止。

本發明“旋風發生裝置”應用于沖天爐供風，是跨裝在風箱內外壁上的一種機械部件。以其產生的旋風特有的性能，更易象旋轉的槍彈那樣保持其向前飛行和貫穿物體的慣性。

通過本發明“旋風發生裝置”所產生的氣流束，是由中心高速的直線形氣流束和周圍作高速旋轉運動氣流束共同組成的旋風束。這股強大的旋風束射入沖天爐內，氣流可以沿著底焦不規則的表面和空隙深入爐心，改善風口區乃至整個爐心區風量的均勻分布，從而減輕了“爐壁效應”；避免了風口區因風量過大造成風口結渣和吹黑底焦的現象；減少了爐心區因風量不足造成CO₂＋C→2CO－3237千卡／公斤炭的還原吸熱反應和由于缺氧形成C＋ 1/2 O₂→CO＋2450千卡／公斤炭的不完全燃燒反應。

通過本發明“旋風發生裝置”所產生的旋風束進入沖天爐內，以其出口后具有強大的離心力和軸向力的特性，可將底焦燃燒時其表面產生的由灰渣和CO₂，CO氣體組成的隔離層迅速地被剝離并拋開。使底焦表面連續不斷地露出新的活化層，加快了底焦表面的擴散速度，提高了底焦的燃燒速度，達到了強化燃燒的目的。使底焦在單位時間內燃燒的放熱強度得到顯著的提高。從而使沖天爐的熔化速度和鐵水溫度得到顯著的提高。實現低耗、高效、優質、節能的技術經濟效益。

圖1是全剖主視圖；圖2是矩形進風口剖面圖；圖3是直風進風口剖面圖。

本發明“旋風發生裝置”結構如圖：1.外套；2.內套；3.漸擴管；4.端蓋；5.檔板；6.手柄；7.觀察孔；8.直風進風孔；9.直風出風孔；10.矩形進風口；11.風箱內壁；12.風箱外壁等組成，并形成以下四個結構段：

A、進風園柱段。由外套的園柱體部位和內套的內外園柱體部位組成。結構特征是：

1.外套上設有若干個漸縮的矩形進風口。其中兩個相對壁平面分別按同一方向相切于外套的內壁園柱面和過本切點相切于比內套外園柱面直徑略大1毫米左右的一個假想園柱面；而另外的兩個壁平面相互平行，并與內外套軸心線形成前傾的夾角α。

切向矩形進風口的作用是使風箱內的高壓氣流按切線方向引入園柱環狀空腔，并整流成旋轉氣流束。