长火焰的稀氧燃烧器的制作方法

阅读：评论：0

1.本实用新型属于有金属冶炼加热装置技术领域，尤其涉及一种用于有金属冶炼中的长火焰的稀氧燃烧器。

背景技术：

2.稀氧燃烧器比传统燃烧器具有以下技术效果主要有:没有氮气进入炉内、烟气中没有氮气带走热量、增加辐射传热效率、烟气在炉内停留时间延长，从而提高传热效果、由于助燃气体中已无氮气，在排放时对环保就影响不大等优势。以低能耗、低排放、低污染为基础的低碳经济条件下,稀氧燃烧得到广泛迅速推广应用，常用的稀氧燃烧器的喷嘴上气体通道为两个，分为内层和外层气体通道，外层气体通道通天然气，内层气体通道通入稀氧气体，稀氧燃烧器装置使用过程中，发现稀氧燃烧器装置燃烧火焰长度不长，火焰区域局部温度过高，无法更好满足有些冶金炉如反射炉需要。在反射炉使用，常用稀氧燃烧器装置存在着靠近燃烧器炉内物料熔化快，距燃烧器炉内物料熔化慢，为了提高反射炉处理量，往往人为搅拌物料或熔化慢的地方加块煤，一方面操作工劳动强度加大，同时能耗增加、烟尘率高等问题。

技术实现要素：

3.本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种长火焰的稀氧燃烧器，其结构设计合理，使得炉内物料得到较为均匀受热，物料基本同时进行熔化反应，有效地解决能源消耗多等问题。
4.为实现上述目的，所采取的技术方案是：
5.一种长火焰的稀氧燃烧器，包括：
6.燃气内管，所述燃气内管的第一端部为燃气进口，所述燃气内管的第二端部为燃气出口；
7.第一稀氧外套管，所述第一稀氧外套管套设在所述燃气内管外侧，所述燃气内管与所述第一稀氧外套管之间形成第一稀氧通道，所述第一稀氧通道的第一端部为第一稀氧进口，所述第一稀氧通道的第二端部为第一稀氧出口；
8.第二稀氧外套管，所述第二稀氧外套管套设在所述第一稀氧外套管的外侧，所述第二稀氧外套管与所述第一稀氧外套管之间形成第二稀氧通道，所述第二稀氧通道的第一端部为第二稀氧进口，所述第二稀氧通道的第二端部为第二稀氧出口；以及
9.调节衬套，在所述第一稀氧通道和第二稀氧通道二者中，至少一者中设置有调节衬套。
10.根据本实用新型长火焰的稀氧燃烧器，优选地，所述调节衬套焊接固定在对应的稀氧通道内。
11.根据本实用新型长火焰的稀氧燃烧器，优选地，所述调节衬套通过螺纹连接在对应的稀氧通道内。
12.根据本实用新型长火焰的稀氧燃烧器，优选地，所述燃气内管的第二端部的外壁和/或所述第一稀氧外套管的第二端部的外壁上设置有螺纹段。
13.根据本实用新型长火焰的稀氧燃烧器，优选地，还包括固定座，所述燃气内管、第一稀氧外套管和第二稀氧外套管均焊接固定或通过螺纹固定在所述固定座上。
14.根据本实用新型长火焰的稀氧燃烧器，优选地，所述调节衬套为圆柱形；或
15.所述调节衬套包括圆柱形本体和设置在所述圆柱形本体的前端部的收敛端口。
16.根据本实用新型长火焰的稀氧燃烧器，优选地，所述调节衬套的前端部呈圆周均布开设有条形槽。
17.根据本实用新型长火焰的稀氧燃烧器，优选地，所述燃气内管的内孔直径为10-30mm，所述第一稀氧外套管的内孔直径为15-45mm，所述第二稀氧外套管的内孔直径为20-60mm；所述燃气内管、第一稀氧外套管和第二稀氧外套管的长度为200-600mm。
18.根据本实用新型长火焰的稀氧燃烧器，优选地，所述燃气内管、第一稀氧外套管和第二稀氧外套管的管壁厚度为3-12mm。
19.根据本实用新型长火焰的稀氧燃烧器，优选地，所述第一稀氧通道内通入燃气完全燃烧需要氧气量的20%-50%，所述第二稀氧通道内通入的燃气完全燃烧需要氧气量的50%-80%。
20.采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
21.本技术的长火焰的稀氧燃烧器的燃气内管中通天然气，外层两个稀氧通道通稀氧气体，使用中，第一稀氧通道通天然气完全燃烧需要氧量的20%-50%，第二稀氧通道通天然气完全燃烧需要氧量的50%-80%；天然气与外层的稀氧气体向一个方向高速运动，同时这两种气体之间有一定空间，这样结构，使用天然气和氧气燃烧过程中同时向前运动，有利于形成长火焰。
22.本技术的天然气燃烧过程能够实现分步燃烧，先实现不完全燃烧，后进行完全燃烧，这样一方面有利于形成长火焰，另一方面有利于火焰形成温度比较一致；这种长火焰的稀氧燃烧器解决了常用稀氧燃烧器装置的火焰较短、局部温度高的问题，使得反射炉均匀炉膛温度，内炉料受热更均匀，减少辅料加入，提高金属直接回收率，降低烟气中含尘率和燃料消耗。
23.本技术的调节衬套能够实现对两个通道之间的距离进行调整，有利于延长气体混合时间，根据不同的情况调节混合的效果，从而实现对长火焰的控制，满足生产的需求，另一方面本技术能够对气流进行归整，根据实际需要调整气流的阻力，调整气体通道面积，实现不同的通道内的气体流量布置，从而有助于实现对长火焰的精确控制，提高长火焰的稳定性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
25.图1为本实用新型实施例的长火焰的稀氧燃烧器的结构示意图之一。
26.图2为本实用新型实施例的长火焰的稀氧燃烧器的结构示意图之二。
27.图3为本实用新型实施例的长火焰的稀氧燃烧器的结构示意图之三。
28.图4为本实用新型实施例的长火焰的稀氧燃烧器的结构示意图之四。
29.图中序号：
30.100为燃气内管、101为燃气进口、102为燃气出口；
31.200为第一稀氧外套管、201为第一稀氧进口、202为第一稀氧出口、203为第一稀氧通道；
32.300为第二稀氧外套管、301为第二稀氧进口、302为第二稀氧出口、303为第二稀氧通道；
33.400为调节衬套、401为收敛端口、402为条形槽；
34.500为固定座。
具体实施方式
35.下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本实用新型的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。
37.应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。
38.应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
39.应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。
40.参见图1-图3，一种长火焰的稀氧燃烧器，包括燃气内管100、第一稀氧外套管200、第二稀氧外套管300和调节衬套400，所述燃气内管100的第一端部为燃气进口101，所述燃气内管100的第二端部为燃气出口102；所述第一稀氧外套管200套设在所述燃气内管100外侧，所述燃气内管100与所述第一稀氧外套管200之间形成第一稀氧通道203，所述第一稀氧通道203的第一端部为第一稀氧进口201，所述第一稀氧通道203的第二端部为第一稀氧出口202；所述第二稀氧外套管300套设在所述第一稀氧外套管200的外侧，所述第二稀氧外套管300与所述第一稀氧外套管200之间形成第二稀氧通道303，所述第二稀氧通道303的第一端部为第二稀氧进口301，所述第二稀氧通道303的第二端部为第二稀氧出口302；在所述第一稀氧通道203和第二稀氧通道303二者中，至少一者中设置有调节衬套400。即本技术可以在第一稀氧通道203中布置，也可以在第二稀氧通道303中布置，还可以在第一稀氧通道203和第二稀氧通道303中同时布置。
41.本实施例中的调节衬套有多种装配方式。装配方式一：调节衬套400焊接固定在对应的稀氧通道内，在装配时，通过初步校正后，调整到位后，通过焊接进行固定，如图1所示；装配方式二：为了避免在后续的生产过程中调节不方便，本技术还可以将调节衬套400通过螺纹连接在对应的稀氧通道内，使用时，调节衬套的长度可以根据实际需求进行选择，且可以对调节衬套凸出长度进行自由调整，实用性更好，如图2-图4所示。
42.当进行螺纹连接时，在燃气内管100的第二端部的外壁和/或所述第一稀氧外套管的第二端部的外壁上设置有螺纹段。调节衬套的厚度和长度均可以进行自由选择，连接和调节均较为方便，为了避免调节衬套在应用过程中移动，还可以通过设置锁紧螺栓进行固紧。
43.进一步地，为了便于稀氧燃烧器整体的固定和装配，本技术还设置有固定座500，燃气内管100、第一稀氧外套管200和第二稀氧外套管300均焊接固定或通过螺纹固定在固定座500上，从而能够形成结构稳定的一体结构，在装配时更为方便，可靠性高。
44.调节衬套的结构本技术也给出了两种形式，形式一为：调节衬套400为圆柱形，如图1和图2所示；形式二为：调节衬套400包括圆柱形本体和设置在所述圆柱形本体的前端部的收敛端口401，如图3所示。不同的结构对燃气与稀氧气体的混合效果均由不同的影响，在实际应用中根据火焰的长度和燃烧的充分性等因素均能够进行灵活调节；此外，本技术的调节衬套400的前端部呈圆周均布开设有条形槽402，如图4所示，条形槽的设置能够使得气流的能够实现进一步的分级，从而进一步提高燃烧的效果。
45.对于各部件的设计尺寸，燃气内管100的内孔直径为10-30mm，所述第一稀氧外套管200的内孔直径为15-45mm，所述第二稀氧外套管300的内孔直径为20-60mm；所述燃气内管100、第一稀氧外套管200和第二稀氧外套管300的长度为200-600mm。所述燃气内管100、第一稀氧外套管200和第二稀氧外套管300的管壁厚度为3-12mm。在应用过程中，第一稀氧通道203内通入燃气完全燃烧需要氧气量的20%-50%，所述第二稀氧通道303内通入的燃气完全燃烧需要氧气量的50%-80%。
46.以下结合具体应用过程中的各部件的尺寸和应用中的参数进行进一步的说明：
47.本技术的长火焰的稀氧燃烧器，如图所示，包括多层相套圆管和固定座，多层相套圆管为三个不同直径圆管按直径从小到大相套构成同心体，多层相套圆管一端固定在固定座上，固定座上设置有三个进气口和三个出气口。
48.在装配应用中，反射炉一端上部安装这种长火焰的稀氧燃烧器，多层相套圆管，直接最小圆管内孔直径为10毫米，管壁厚度为3毫米，直径较大圆管内孔直径为19毫米，管壁厚度为4毫米，直径最大圆管内孔直径32毫米，管壁厚度为3毫米，圆管长度均为550毫米，这三个圆管一端部与固定座通过螺纹连接固定；使用时，把固定座安装在反射炉的端墙外部，多层相套圆管另一端伸进炉内部，固定座上燃气进口与车间内天然气管道相连，固定座第一稀氧进口和第二稀氧进口分别与车间内氧气管道相连；使用中，燃气内管中通入预定天然气量，第一稀氧通道通预定天然气完全燃烧需要氧量的25%-30%，第二稀氧体通道通预定天然气完全燃烧需要氧量的70%-75%；正中心通入天然气与外层氧气向一个方向高速运动，同时不同气体在出口处有一定空间，使用天然气和稀氧气体在向前运动中同时燃烧，有利于形成长火焰；天然气燃烧过程实现分步燃烧，先实现不完全燃烧，再进行完全燃烧，这样一方面有利于形成长火焰，另一方面还有利于火焰形成温度比较一致；使得反射炉炉内物
料受热较为均匀，反应速度基本一致，避免使用常用稀氧燃烧器装置燃烧造成炉料受热不均衡带来劳动强度大，能耗高，烟尘率高的问题。
49.本文中术语“和/或”表示可以存在三种关系。例如，a和/或b可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
50.上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种长火焰的稀氧燃烧器，其特征在于，包括：燃气内管，所述燃气内管的第一端部为燃气进口，所述燃气内管的第二端部为燃气出口；第一稀氧外套管，所述第一稀氧外套管套设在所述燃气内管外侧，所述燃气内管与所述第一稀氧外套管之间形成第一稀氧通道，所述第一稀氧通道的第一端部为第一稀氧进口，所述第一稀氧通道的第二端部为第一稀氧出口；第二稀氧外套管，所述第二稀氧外套管套设在所述第一稀氧外套管的外侧，所述第二稀氧外套管与所述第一稀氧外套管之间形成第二稀氧通道，所述第二稀氧通道的第一端部为第二稀氧进口，所述第二稀氧通道的第二端部为第二稀氧出口；以及调节衬套，在所述第一稀氧通道和第二稀氧通道二者中，至少一者中设置有调节衬套。2.根据权利要求1所述的长火焰的稀氧燃烧器，其特征在于，所述调节衬套焊接固定在对应的稀氧通道内。3.根据权利要求1所述的长火焰的稀氧燃烧器，其特征在于，所述调节衬套通过螺纹连接在对应的稀氧通道内。4.根据权利要求3所述的长火焰的稀氧燃烧器，其特征在于，所述燃气内管的第二端部的外壁和/或所述第一稀氧外套管的第二端部的外壁上设置有螺纹段。5.根据权利要求1所述的长火焰的稀氧燃烧器，其特征在于，还包括固定座，所述燃气内管、第一稀氧外套管和第二稀氧外套管均焊接固定或通过螺纹固定在所述固定座上。6.根据权利要求1所述的长火焰的稀氧燃烧器，其特征在于，所述调节衬套为圆柱形；或所述调节衬套包括圆柱形本体和设置在所述圆柱形本体的前端部的收敛端口。7.根据权利要求6所述的长火焰的稀氧燃烧器，其特征在于，所述调节衬套的前端部呈圆周均布开设有条形槽。8.根据权利要求1所述的长火焰的稀氧燃烧器，其特征在于，所述燃气内管的内孔直径为10-30mm，所述第一稀氧外套管的内孔直径为15-45mm，所述第二稀氧外套管的内孔直径为20-60mm；所述燃气内管、第一稀氧外套管和第二稀氧外套管的长度为200-600mm。9.根据权利要求1所述的长火焰的稀氧燃烧器，其特征在于，所述燃气内管、第一稀氧外套管和第二稀氧外套管的管壁厚度为3-12mm。10.根据权利要求1所述的长火焰的稀氧燃烧器，其特征在于，所述第一稀氧通道内通入燃气完全燃烧需要氧气量的20%-50%，所述第二稀氧通道内通入的燃气完全燃烧需要氧气量的50%-80%。

技术总结

本实用新型属于有金属冶炼加热装置技术领域。一种长火焰的稀氧燃烧器，包括燃气内管、第一稀氧外套管、第二稀氧外套管和调节衬套，燃气内管的第一端部为燃气进口，燃气内管的第二端部为燃气出口；第一稀氧外套管套设在燃气内管外侧，燃气内管与第一稀氧外套管之间形成第一稀氧通道；第二稀氧外套管套设在第一稀氧外套管的外侧，第二稀氧外套管与第一稀氧外套管之间形成第二稀氧通道；在第一稀氧通道和第二稀氧通道二者中，至少一者中设置有调节衬套。本申请使得炉内物料得到较为均匀受热，物料基本同时进行熔化反应，有效地解决能源消耗多等问题。耗多等问题。耗多等问题。