[实用新型]自身预热内中燃式热风炉

说明书

本实用新型属于冶金企业炼铁设备范围。

一个多世纪以来，随着高炉冶炼的不断强化，对如何提高鼓风温度已采取诸多措施，如：提高煤气发热值；提高助燃    空气和煤气带入的物理热；降低空气过剩系数以减少燃烧生成物量等。提高风温的关键在于热风炉自身结构，就其发展过程看，大致经历了内燃式、外燃式到顶燃式的演变，整个过程的基本奋斗方向是：合理改进燃烧室和蓄热室的结构。形状及二者间的布置形式，以利于煤气燃烧、消除蓄热死角、引导气流以最佳流动状态在蓄热室内均匀合理分布；合理改进燃烧器结构，促使煤气在低空气过剩系数下与助燃空气充分混匀、燃烧；减少热损失、提高热效率。

本实用新型的目的在于：从节能角度出发，在热风炉底部特设有热交换装置，通过热交换，一方面降低废烟气带走的物理热，另一方面预热助燃空气及煤气，以增加二者带入的物理热，提高煤气理论燃烧温度，达到将废烟气的低温热量转化为煤气燃烧后的高温热量，增进鼓风温度、提高热效率的目的。

本实用新型的任务是以如下方式完成的：将上、下两级外观为短圆柱体的热交换器重叠地支撑在热风炉底部耐热铸铁支柱上，在上级热交换器的上表面，铺设有圆环形炉篦子，其上砌筑有断面为圆环形的蓄热室，蓄热室根据需要可由几段构成。将由蓄热室构成的与热风炉外壳同轴心线的内圆腔作为燃烧室，燃烧室与蓄热室间设有断面为圆环形的隔墙，燃烧器设在燃烧室下部。通过与热风炉外壳园轴心线的内、外圆筒与下、上两级热交换器相连。具有一定动能的助燃空气（煤气）经上级热交换器预热后。由内、外圆筒间的环腔引至燃烧器，具有一定动能的煤气（助燃空气）经下级热交换器预热后，由内圆筒引至燃烧器。燃烧器以低空气过剩系数将煤气与助燃空气充分混匀、燃烧，燃烧后产生的高温烟气，沿断面为圆形的燃烧室上升至半球形拱顶空间，在外界负压作用下，均匀分散并逆返入断面为圆环形的蓄热室，加热蓄热介质。从蓄热室出来带有余热的废烟气，进入上、下两级热交换器，完成预热助燃空气及煤气的任务，后汇集于热风炉底部耐热铸铁支柱所构成的空间，经烟道阀被吸往烟囱。当热风炉由燃烧转为送风时，按操作程序，关闭热风炉有关各阀，稍开冷风阀均压后，全开冷风阀，此时打开设在热风炉半球形拱顶上取代目前广泛使用的热风阀完成热风切断作业的热风切断钟，高动能冷风经冷风阀进入热风炉底部空间，穿越下、上两级热交换器及炉篦子进入蓄热室，进行热交换，当气流行至蓄热室上部时。又受到炽热蓄热介质的热辐射。冷风穿越蓄热室后变成高温热风，汇集于热风炉半球形拱顶空间，进一步受炽热耐火砖拱形砌体热辐射增温，经开启的热风切断钟鼓往高炉。

目前，由于高炉冶炼不断强化，煤气发热值普遍降低，为满足富氧鼓风、大喷吹量对高风温的要求，势必将高炉煤气中混有高发热值的焦炉煤气或天然气，以提高其理论燃烧温度。为节省焦炉煤气等重要化工原料，有的厂曾利用热风炉送风后的剩余热量预热助燃空气的办法，来提高煤气理论燃烧温度，收到满意效果。本实用新型从节能角度出发，通过热交换器，由带有余热的废烟气预热助燃空气及煤气，以提高煤气理论燃烧温度，达到将废烟气的低温热量转化为煤气燃烧后的高温热量，增进鼓风温度，提高热效率。由于断面为圆形的燃烧室有利于煤气燃烧，将其设在热风炉中间，消除了蓄热室内蓄热死角。根据结构特点，在热风炉半球形拱顶上设有热风切断钟，取代目前广泛使用的热风阀，完成热风切断作业。

本实用新型具体结构由附图及其实施例给出。

参照附图，将上、下两级外观为短圆柱体的热交换器〔3〕、〔2〕重叠地支撑在耐热铸铁支柱〔1〕上，在上级热交换器〔3〕的上表面铺设有圆环形炉篦子〔4〕，其上砌筑有断面为圆环形的蓄热室〔8〕，蓄热室〔8〕根据需要可由几段构成。将由蓄热室〔8〕构成的与热风炉外壳园轴心线的内圆腔〔9〕作为燃烧室，燃烧室与蓄热室间设有断面为圆环形的隔墙〔10〕，燃烧器〔7〕设在燃烧室〔9〕的下部。通过与热风炉外壳园轴心线的内、外圆筒〔5〕、〔6〕与下、上两级热交换器〔2〕、〔3〕相连。具有一定动能的助燃空气（煤气）经上级热交换器〔3〕预热后，由内外圆筒〔5〕、〔6〕间的环腔引至燃烧器〔7〕，煤气（助燃空气）经下级热交换器〔2〕预热后，由内园筒〔5〕引至燃烧器〔7〕。燃烧器〔7〕以低空气过剩系数将煤气与助燃空气充分混匀、燃烧，燃烧后产生的高温烟气沿断面为圆形的燃烧室上升至半球形拱顶空间〔11〕，在外界负压作用下，均匀分散并逆返入断面为圆环形的蓄热室〔8〕，加热蓄热介质。从蓄热室出来带有余热的废烟气，进入上、下两级热交换器，完成预热助燃空气及煤气的任务，后汇集于热风炉底部耐热铸铁支柱〔1〕所构成的空间，经烟道阀被吸往烟囱。当热风炉由燃烧转为送风时，按操作程序关闭热风炉有关各阀，稍开冷风阀均压后，全开冷风阀，此时打开设在热风炉半球形拱顶上取代目前广泛使用的热风阀完成热风切断作业的热风切断钟〔12〕。高动能冷风经冷风阀进入热风炉底部空间，穿越下、上两级热交换器〔2〕、〔3〕及炉篦子〔4〕进入蓄热室〔8〕，进行热交换，当气流行至蓄热室上部时，又受到炽热蓄热介质的热辐射。冷风穿越蓄热室后变成高温热风，汇集于半球形拱顶空间〔11〕，进一步受炽热耐火砖拱形砌体热辐射增温，经开启的热风切断钟〔12〕鼓往高炉。