预燃室带隔热层的顶燃式热风炉制造技术

本实用新型专利技术涉及冶金工业的高炉热风炉领域，目的在于提供一种使用寿命更长的预燃室带隔热层的顶燃式热风炉。该热风炉通过设置预燃室隔热层阻断热量从预燃室内墙向煤气环腔、空气环腔内墙的传递途径，降低煤气环腔、空气环腔内墙的温度，减少温度应力，同时降低预燃室内墙的热膨胀，使其与煤气环腔、空气环腔内墙之间自由滑动，不产生对煤气环腔、空气环腔内墙的推力，提高热风炉的寿命。同理，在煤气环腔和空气环腔之间的第二内衬中设有环腔隔热层。所述预燃室内墙为锥形结构，在预燃室与拱顶（燃烧室）之间设可移动的温度隔离盖。根据不同要求，提高煤气和空气的混合效果，减少送风时热风对预燃室的辐射热。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冶金工业的高炉热风炉领域，特别是涉及一种预燃室带隔热层的顶燃式热风炉。
技术介绍
高炉冶炼需要温度足够高的热风，而热风炉是提供这种热风的一种常用的装置。但是其中的顶燃式热风炉却存在预燃室隔墙容易因频繁的温度振动而破坏的缺陷。尽管当前工业上应用的顶燃式热风炉有很大的改进，其结构和早期的顶燃式热风炉相比已经有相当大的进步，如对预燃室隔墙由于温度应力引起的破坏所采取的比较有效的处理方法是将隔墙分为独立的两部分，进而缩短砖长，减少热膨胀。但热量的传递仍然存在，温度梯度也存在，导致热风炉的使用寿命仍然不够长。而能否进一步降低煤气环腔、空气环腔内墙的温度，进而进一步减少煤气环腔、空气环腔内墙的热膨胀，将温度应力的影响降到最低，成为提高热风炉寿命的主要因素。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种使用寿命更长的预燃室带隔热层的顶燃式热风炉。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为一种预燃室带隔热层的顶燃式热风炉，包括预燃室、拱顶(燃烧室)和蓄热室，其中，所述预燃室具有内腔、环腔和内衬，所述环腔分为上部环腔和下部环腔，以分别作为供应煤气的煤气环腔和供应空气的空气环腔，所述内衬包括第一内衬和第二内衬，所述第一内衬设置于所述内腔和环腔之间，所述第二内衬设置于所述上部环腔和下部环腔之间，在第一内衬上对应上部环腔和下部环腔的位置分别设有多排环腔孔道，其中，所述第一内衬中设有由隔热材料制成的预燃室隔热层。由于设置了预燃室隔热层，可以有效阻断热量从预燃室内墙向煤气环腔、空气环腔内墙的传递途径，降低煤气环腔、空气环腔内墙的温度，减少温度应力，同时降低预燃室内墙的热膨胀，使其与煤气环腔、空气环腔内墙之间实现自由滑动，不产生对煤气环腔、空气环腔内墙的推力。再者，在煤气环腔和空气环腔之间的第二内衬中亦设有由隔热材料制成的环腔隔热层，以阻断二者之间的热量传递。这样，在根据需要供应不同预热温度的煤气和空气(如高温空气和低温煤气)时可有效降低第二内衬的热应力。再者，预燃室的内腔表面可根据炉容的大小、气流的分布及温度的实际要求，设置成一带有锥度的结构，比如可为正锥或倒锥形结构，以提高预燃室中气体混合及导流的效果。再者，将对应下部环腔的多排环腔孔道中的上排环腔孔道的各孔道中心线设置为水平指向预燃室的中心线，通过这样的设置，可以更有效地吹穿预燃室上部形成的高速煤气涡旋气流，以进一步获致更好的气体混合及导流的效果。另外，在预燃室和拱顶(燃烧室)之间设可移动的温度隔离盖，送风时，温度隔离盖处于预燃室和拱顶(燃烧室)之间，隔离热风的辐射热，降低预燃室的温度，因此可以降低预燃室的温度和由此带来的热应力，另外一定程度上也降低了热量散失。在燃烧时，温度隔离盖处于预燃室上部，不影响煤气和空气混合。总之，由于采用了上述结构，本技术具有以下有益效果1.由于预燃室隔热层和环腔隔热层的设置，有效阻断了热量在第一内衬和第二内衬上的传递，降低了预燃室各部分的热膨胀和热应力，因此提高了热风炉的使用寿命。2.由于提高了煤气和空气在预燃室内的混合效果和导流效果，因此提高了燃烧温度和燃烧效率。3.减少送风时热风对预燃室的辐射热，在降低拱顶对预燃室热振动的同时，降低了热量损耗。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步描述。附图说明图1为本技术实施例中隔离盖位于预燃室和拱顶之间的单座热风炉的基本结构图；图2为本技术实施例中隔离盖位于预燃室上部的单座热风炉的基本结构图；图3为图1中沿A-A方向的放大剖面图；图4为图1中沿B-B方向的放大剖面图；图5为图1中沿C-C方向的放大剖面图；图6为图1中沿D-D方向的放大剖面图；图7是本技术实施例中从预燃室内墙表面至煤气环腔和空气环腔内墙表面的温度传递示意图；图8是本技术实施例中预燃室内表面为倒锥形状的单座热风炉基本结构图；图9为本技术实施例中不带有隔离盖的单座热风炉基本结构图。图中1.冷风入口 2.炉箅子及支柱3.格子砖4.蓄热室 5.炉壳6.炉衬7.热风出口 8.拱顶(燃烧室)9.预燃室支撑臂10.空气环腔 11.空气入口 12.空气环腔上壁13.环腔隔热层14.煤气环腔下壁 15.煤气入口16.煤气环腔 17.环腔内墙 18.预燃室隔热层19.预燃室内墙20.预燃室内拱 21.预燃室内衬22.预燃室23.隔离盖 24.煤气环腔孔道25.空气环腔孔道一26.空气环腔孔道二27.隔离盖拉杆28.烟气出口δ1.预燃室内墙19的厚度δ2.预燃室隔热层18的厚度 δ3.环腔内墙17的厚度具体实施方式如图1、图2所示，分别为本技术实施例中隔离盖位于预燃室和拱顶之间以及位于预燃室上部的不同位置的单座热风炉的基本结构图。其中，所述预燃室带隔热层的顶燃式热风炉由冷风入口1、炉箅子及支柱2、烟气出口28、作为蓄热体的格子砖3、蓄热室4、炉壳5、炉衬6、热风出口7、拱顶(燃烧室)8、预燃室支撑臂9、预燃室22(图中点划线框定部分)组成。所述预燃室22位于拱顶(燃烧室)8之上且在垂直方向上同轴线，预燃室22由空气环腔10、空气入口11、空气环腔上壁12、环腔隔热层13、煤气环腔下壁14、煤气入口15、煤气环腔16、环腔内墙17、预燃室隔热层18、预燃室内墙19、预燃室内拱20、预燃室内衬21、隔离盖23、煤气环腔孔道24、空气环腔孔道一25、空气环腔孔道二26、隔离盖拉杆27组成。其中，所述环腔内墙17、预燃室隔热层18、预燃室内墙19组成第一内衬；所述空气环腔上壁12、环腔隔热层13、煤气环腔下壁14组成第二内衬。所述预燃室22壳内侧设有上、下布置的所述煤气环腔16和空气环腔10，煤气环腔16和空气环腔10由空气环腔上壁12、环腔隔热层13、煤气环腔下壁14隔开。煤气环腔16和空气环腔10的空间与预燃室22内腔之间设三层墙，分别为所述的环腔内墙17、预燃室隔热层18和预燃室内墙19，其上设有煤气环腔孔道24、空气环腔孔道一25和空气环腔孔道二26。所述预燃室内墙19的耐火砖通过膨胀缝、滑动缝的方式进行合理砌设，因此预燃室22内墙19在承受高温时也不会在径向产生位移，也不会对煤气环腔、空气环腔内墙产生推力。请参阅图4所示，空气环腔孔道一25的各孔道中心线在平面内指向预燃室22的中心线。这样，在空气入口11的气体压力一定时，由该上排环腔孔道一25的各孔道中喷出的空气在水平方向上的速度最大，因此可以有效地吹穿预燃室22上部形成的高速煤气涡旋气流，相对于现有技术可以获致更好的气体混合及导流的效果。另请参阅图5和图6所示，所述煤气环腔孔道24的各孔道中心线在平面内与预燃室22半径方向相交一个角度β，其中，下排煤气环腔孔道的各孔道中心线在水平面内与预燃室半径的夹角小于上排煤气环腔孔道的各孔道中心线在水平面内与预燃室半径的夹角。所述空气环腔孔道二26的各孔道中心线在平面内与预燃室22半径方向也相交成一个角度β(参见图3所示)，该部分的角度和结构与现有技术相同，在此不予赘述。上述煤气环腔孔道24和空气环腔孔道二26的结合，可以在预燃室22中产生气体混合更为充分的涡旋，并使得气体的导流更为平稳。由于在预燃室内墙19和环腔内墙17之间设置的由保温材料构成的隔热层18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预燃室带隔热层的顶燃式热风炉，包括预燃室、拱顶和蓄热室，其中，所述预燃室具有内腔、环腔和内衬，所述环腔分为上部环腔和下部环腔，以分别作为供应煤气的煤气环腔和供应空气的空气环腔，所述内衬包括第一内衬和第二内衬，所述第一内衬设置于所述内腔和环腔之间，所述第二内衬设置于所述上部环腔和下部环腔之间，在第一内衬上对应上部环腔和下部环腔的位置分别设有多排环腔孔道，其特征在于，所述第一内衬中设有由隔热材料制成的预燃室隔热层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄东生，姚朝胜，钱钢，魏新民，衣忠德，王荣恩，吴洪勋，
申请(专利权)人：山东省冶金设计院，
类型：实用新型
国别省市：88[中国|济南]