专利名称:均热炉用燃气烧嘴的制作方法
本发明属于燃烧器技术领域：
，特别是一种钢铁厂均热炉用的燃气烧嘴。
目前，国内外钢铁厂均热炉上所用的燃气可调烧嘴，例如美国米特兰-罗斯公司介绍的和国内有关厂家使用的燃气烧嘴，这些烧嘴的特点是，使用过程中，可以根据不同的需要，获得长、短可调的供均热炉用的混合燃气流。但是，这种烧嘴存在明显的缺点使进入均热炉内的燃气和助燃气混合不均匀;形成的混合燃气流细，铺展性不好。
本发明的目的是，针对上述燃气烧嘴存在的问题作出改进，提出了一种可以使进入均热炉内的燃气和助燃气混合均匀，并铺展性好的燃气烧嘴。
这种烧嘴包括烧嘴砖1，射流通道8，出口9，进口10，烧嘴本体部分的外壳2，二次燃气套管3，一次燃气套管4，助燃气通道11，二次燃气通道12，一次燃气通道13，助燃气进口A，二次燃气进口G2，一次燃气进口G1。一次燃气套管4本身构成一次燃气通道13，位于三通道的最内层;二次燃气套管3与外壳2之间的空间构成助燃气通道11，位于三通道的最外层;一次燃气套管4与二次燃气套管3之间的空间构成二次燃气通道12，位于三通道的中间层，在位于烧嘴本体头部的一次燃气通道13，二次燃气通道12和助燃气通道11内，分别设置旋流元件7、5、6。
射流通道8为圆锥台形，由进口10向出口9延伸扩张，其扩张角β为7°≤β≤15°。出口9为圆弧形，圆弧半径R为140mm≤R≤180mm。进口10有一接口，用于固接烧嘴本体。
射流通道8也可以由上部为截圆柱体形通道和下部为圆锥台形通道构成。其中，圆锥台形通道的扩张角β为7°≤β≤15°。
旋流元件5是由不少于12个旋转排列的喷管组成，各喷管固定在二次燃气套管3头部的外壁上，并与二次燃气通道12相通;喷管出口为扁圆形，位于助燃气通道11内、旋流元件6前;各喷管旋转角α2为55°≤α2≤65°，喷管中心线与烧嘴轴线的相交角(α3/2)为55°≤(α3/2)≤65°。
旋流元件6是由不少于10个与旋流元件5同向旋转排列的螺旋旋流叶片组成，各旋流叶片固定在二次燃气套管3头部的外壁上，位于旋流元件5后，其旋流角α4为18°≤α4≤25°。
旋流元件7由不少于6个与旋流元件5、6反向旋转排列的旋流叶片组成，各旋流叶片固定在一次燃气套管4头部的内壁上;旋流叶片的旋流角α1为18°≤α1≤25°，其弯曲角γ为13°≤γ≤17°。
采用本发明燃气烧嘴具有以下明显效果旋流元件5、6使得二次燃气和助燃气按照相同方向的规定角度喷射混合，从而得到混合较好的旋转展射的二次燃气、助燃气混合燃气流。旋流元件7使一次燃气沿着与二次燃气、助燃气混合燃气流相反方向旋转喷射，加强一次燃气与二次燃气、助燃气混合燃气的混合。具有圆弧形出口的圆锥台形射流通道8，有利于二次燃气、助燃气混合燃气流的旋转散射，加强一次燃气、二次燃气和助燃气的混合，形成混合均匀的、铺展性好的供均热炉用的混合燃气流。
图1是本发明的结构图;
图2是本发明中二次燃气套管结构图;
图3是本发明中一次燃气旋流元件位置图。
下面结合附图对本发明加以说明燃气烧嘴由烧嘴砖和烧嘴本体两部分所组成。
烧嘴砖部分包括烧嘴砖1，射流通道8，出口9和进口10等。射流通道可以是圆锥台形或上部为截圆柱体形下部为圆锥台形两种形式，由进口向出口延伸扩张，其扩张角β为15°。出口为圆弧形，圆弧半径R为140mm，进口有一接口，用于固接烧嘴本体。
烧嘴本体部分包括外壳2，一次燃气套管4，二次燃气套管3，一次燃气通道13，二次燃气通道12，助燃气通道11，一次燃气进口G1，二次燃气进口G2，助燃气进口A，一次燃气旋流元件7，二次燃气旋流元件5，助燃气旋流元件6。各旋流元件位于相应通道内，烧嘴本体头部。
本实施例采用的二次燃气旋流元件5是由16个顺时针方向旋转排列的喷管组成，各喷管固定在二次燃气套管3头部的外壁上，并与二次燃气通道12相通;喷管出口为扁圆形，位于助燃气通道11内、助燃气旋流元件6之前;各喷管旋转角α2为65°，喷管中心线与烧嘴轴线的相交角(α3/2)为65°。助燃气旋流元件6是12个左旋排列的螺旋旋流叶片组成，各旋流叶片固定在二次燃气套管3头部的外壁上，位于二次燃气旋转流元件5之后，其旋流角α4为25°一次燃气旋流元件7是由6个右旋排列的旋流叶片组成，各旋流叶片固定在一次燃气套管4头部的内壁上，其旋流角α1为18°，其弯曲角γ为13°。一次燃气套管4本身构成一次燃气通道13，位于三通道的最内层;二次燃气套管3与外壳2之间的空间构成助燃气通道11，位于三通道的最外层;一次燃气套管4与二次燃气套管3之间的空间构成二次燃气通道12，位于三通道的中间层。
以煤气作为燃气，空气作为助燃气。工作时，空气从空气进口A进入空气通道11通过空气旋流元件6，形成左旋的空气流。二次煤气由二次煤气进口G2进入二次煤气通道12，通过二次煤气旋流元件5，形成与空气流旋转方向相同而夹角不同的二次煤气。在空气旋流元件6前的空气通道11内，二次煤气与空气在此旋转混合，形成旋转散射的混合燃气流。一次煤气由一次煤气进口G1进入一次煤气通道13，通过一次煤气旋流元件7，形成与二次煤气、空气混合气流旋转方向相反的右旋气流。在烧嘴砖射流通道8内，一次煤气与二次煤气及空气的混合燃气流进一步混合，射流通道壁及其出口有利于二次煤气、空气的混合燃气流的散射，并使其按照均热炉内燃烧气体的理想分布模式展开，形成混合均匀的铺展性好的燃烧气流。
将本发明所说的燃气烧嘴，用在上侧单烧嘴均热炉上试验，在不同供热条件下燃气烧嘴所形成的火焰形状如下表所示表见下页。
★斜线前数据为打开炉盖时的观测数据，斜线后数据为炉盖关闭时的观测数据。
权利要求
1.一种钢铁厂均热炉用燃气烧嘴，包括烧嘴砖1，射流通道8，出口9，进口10，烧嘴本体部分的外壳2，二次燃气套管3，一次燃气套管4，助燃气通道11，二次燃气通道12，一次燃气通道13，助燃气进口A，二次燃气进口G2，一次燃气进口G1；本发明其特征是，位于烧嘴本体头部的一次燃气通道13、二次燃气通道12和助燃气通道11内分别设置旋流元件7、5、6；射流通道8为圆锥台形，由进口10向出口9延伸扩张，其扩张角β为7°≤β≤15°；出口9为圆弧形，圆弧半径R为140mm≤R≤180mm。
2.按照权利要求
1所说的燃气烧嘴，其特征是，旋流元件5由不少于12个旋转排列的喷管组成，各喷管固定在二次燃气套管3头部的外壁上，并与二次燃气通道12相通;喷管出口为扁圆形，位于助燃气通道11内、旋流元件6前;各喷管旋转角α2为55°≤α2≤65°，喷管中心线与烧嘴轴线的相交角(α3/2)为55°≤(α3/2)≤65°;旋流元件6由不少于10个与旋流元件5同向旋转排列的螺旋旋流叶片组成，各旋流叶片固定在二次燃气套管3头部的外壁上，位于旋流元件5后，其旋流角α4为18°≤α4≤25°;旋流元件7由不少于6个与旋流元件5、6反向旋转排列的旋流叶片组成，各旋流叶片固定在一次燃气套管4头部的内壁上，旋流叶片的旋流角α1为18°≤α1≤25°，其弯曲角γ为13°≤γ≤17°。
3.按照权利要求
2所说的燃气烧嘴，其特征是，射流通道8由上部为截圆柱形通道和下部为圆锥台形通道构成，其扩张角β为7°≤β≤15°。
专利摘要
本发明属于燃烧器技术领域：
，特别是一种钢铁厂均热炉用的燃气烧嘴。在烧嘴本体的一次燃气、二次燃气和助燃气的通道内，各设置旋流元件；烧嘴砖射流通道为圆锥台形，通道出口为圆弧形，使进入均热炉内的燃气和助燃气混合均匀，并形成铺展性好的混合燃气流。
文档编号F23D14/58GK86106900SQ86106900
公开日1988年4月27日 申请日期1986年10月17日
发明者沈龙, 张素珍 申请人:冶金工业部攀枝花钢铁公司, 冶金工业部攀枝花钢铁研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan