一种球团回转窑燃气烧嘴及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种球团回转窑燃气烧嘴及其使用方法，燃气烧嘴包括从内到外依次同轴设置的预混室、助燃风室、隔离风室及加强风室；预混室设有燃气入口、预混风入口及预混燃气出口；助燃风室设助燃风入口及助燃风出口，隔离风室设隔离风入口及隔离风出口，加强风室设隔离风入口及隔离风出口。通过向燃气烧嘴内引入隔离风(惰性气体)在预混后的燃气外围形成动态隔离通道，通过加强风(富氧气体)增加燃气在动态隔离通道内的移动距离，并于隔离风末端实现二次加强燃烧，进而改善回转窑燃气燃烧火焰的形貌，有效拉长火焰长度，并使火焰集中燃烧，进而达到优化球团矿焙烧工艺条件、节约燃耗的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种球团回转窑燃气烧嘴及其使用方法


[0001]本专利技术涉及球团回转窑
，尤其涉及一种球团回转窑燃气烧嘴及其使用方法。

技术介绍

[0002]燃气烧嘴是回转窑的重要组成部分，其性能的优劣将直接影响到燃烧设备的运行，进而影响到产品的质量、能耗和钢铁企业的经济效益。
[0003]炼铁工艺回转窑球团生产中，燃烧器喷射可燃物与空气充分燃烧提供热能，然后经辐射、对流等换热方式，为回转窑内球团焙烧持续提供热量。所用可燃物分为固态可燃物(如煤粉、生物质粉末等)、气态可燃物(如焦炉煤气、天然气等)、液态可燃物(如重油等)。固态可燃物采用气固两相流输送，气态可燃物、液态可燃物采用加压输送方式。基于物质的固有特性，煤气等气态可燃物在回转窑内燃烧过程存在诸如火焰长度较短、燃烧后热量较散等不利因素。
[0004]授权公告号为CN206522771U的中国技术专利公开了“一种回转窑燃烧器”，目的是提供一种对火焰调节能力强的回转窑燃烧器。该回转窑燃烧器包括气管总成和喷嘴；气管总成包括相嵌套的六个气管，喷嘴包括相嵌套的六个喷管，六个喷管分别与六个气管对应设置并连接形成六个燃烧器管，最内部的燃烧器管内部以及各燃烧器管之间形成六个气体通道，六个气体通道由内而外依次是引燃气通道、中心风道，第一燃气道、第二燃气道，旋流风道、直流风道。其火焰调整方式更为多样化，长火焰能调节得更长，短火焰能调节得更短，火焰的粗细、角度和象限调节自如。
[0005]授权公告号为CN212581984U的中国技术专利公开了“一种节能减排的带式球团焙烧机焙烧系统”，包括焙烧烧嘴、烟气循环管道、烟气循环风机、排烟管道、排烟风机及烟囱；带式球团焙烧机的焙烧段设有多个焙烧烧嘴，焙烧烧嘴为二段式烧嘴，其上设有气体燃料入口、一次助燃气体入口及二次助燃气体入口；带式球团焙烧机的烟气出口通过烟气出口管道分别连接烟气循环管道及排烟管道，烟气循环管道分别连接焙烧烧嘴上的一次助燃气体入口及二次助燃气体入口，烟气循环管道上设烟气循环风机；排烟管道连接烟囱，排烟管道上设排烟风机。该专利通过对带式球团焙烧机排放烟气的循环利用，实现焙烧烧嘴处的低氧燃烧，有效降低了球团生产过程中NOx的排放量。
[0006]授权公告号为CN212778604U的中国技术专利公开了“一种带式焙烧机焙烧球团的燃烧系统”，包括沿着台车运行方向设置在台车两侧的燃烧炉，燃烧炉内设置有燃烧室，燃烧室的出口与台车上部的烟罩连接，燃烧炉侧壁上设置有提供燃料的燃烧器，燃烧炉顶部设置有二次风管，燃烧器与二次风管均与燃烧室连通。该专利通过采用低热值燃料在燃烧器中生成燃料，燃料与二次风管内的气体进行充分混合产生高温气体对生球进行预热和焙烧，满足带式焙烧球团矿焙烧要求，可避免高热值燃气的消耗，降低生产成本，同时整个系统结构简单，易于操作。
[0007]以上现有技术中，炼铁球团回转窑所用燃气烧嘴大多以一次风作为引燃风，二次
风作为助燃风，起到提高燃烧率、增加火焰长度等作用，但目前尚无有效方法能够解决燃烧过程中存在的火焰形状不佳、燃烧后热量分散、火焰超长距离输送困难等问题。为此，本专利技术提出一种球团回转窑燃气烧嘴及其使用方法，通过增设隔离风及加强风，改善现有回转窑燃气燃烧火焰形貌，进而优化球团矿焙烧工艺条件，节约燃耗。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种球团回转窑燃气烧嘴及其使用方法，通过向燃气烧嘴内引入隔离风(惰性气体)在预混后的燃气外围形成动态隔离幕墙，通过加强风(富氧气体)增加燃气在动态隔离幕墙内的移动距离，并于隔离风末端实现二次加强燃烧，进而改善回转窑燃气燃烧火焰的形貌，有效拉长火焰长度，并使火焰集中燃烧，进而达到优化球团矿焙烧工艺条件、节约燃耗的目的。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0010]一种球团回转窑燃气烧嘴，包括从内到外依次同轴设置的预混室、助燃风室、隔离风室及加强风室；预混室、助燃风室、隔离风室及加强风室的一端对齐，且该端为燃气烧嘴的出风端；加强风室、隔离风室、助燃风室及预混室的长度依次增加；预混室在与出风端相对的另一端设燃气入口；预混室、助燃风室、隔离风室、加强风室在远离出风端的一端侧面分别对应设置预混风入口、助燃风入口、隔离风入口及加强风入口；在出风端，预混室设预混燃气出口，助燃风室设多个助燃风出口，隔离风室设多个隔离内出口，加强风室设多个加强风出口。
[0011]进一步的，所述预混室为圆筒状结构；所述助燃风室、隔离风室及加强风室均为圆环形通道，各层圆环形通道之间通过间隔设置的多个支撑柱支撑。
[0012]进一步的，所述助燃风出口、加强风出口均为圆形通孔。
[0013]进一步的，所述多个助燃风出口、多个隔离风出口、多个加强风出口均沿燃气烧嘴周向均匀设置。
[0014]进一步的，所述隔离风出口为内口小外口大的四棱锥孔，四棱锥孔是径向为短轴、切向为长轴的长条孔，四棱锥孔的锥角为5
°
～10
°
。
[0015]进一步的，所述隔离风出口内侧的隔离风室内设旋流结构，旋流结构由多个沿燃气烧嘴周向均匀设置的旋流片组成，旋流片的倾角为65
°
～90
°
。
[0016]进一步的，一种球团回转窑燃气烧嘴，采用耐热温度不低于1300℃的耐高温陶瓷或耐热钢制成。
[0017]一种球团回转窑燃气烧嘴的使用方法，包括：
[0018]1)预混及点火；通过燃气入口将燃气引入预混室，通过预混风入口将助燃空气导入预混室，燃气与助燃空气在预混室内充分掺混，并在烧嘴的出风端引燃形成火焰；
[0019]2)加大预混燃气流量，同时通过助燃风入口向助燃风室内导入高温空气，提高火焰传播速度；
[0020]3)待燃烧稳定后，自隔离风入口向隔离风室内导入惰性气体，惰性气体通过旋流结构提高流速，自隔离风出口喷出后在预混燃气周围形成一道环形的动态隔离幕墙，使火焰集中燃烧并拉长火焰；
[0021]4)通过加强风入口向加强风室内导入高温富氧空气，高温富氧空气自加强风出口
流出后与预混燃气在动态隔离幕墙的末端相遇，并进行二次强化燃烧。
[0022]进一步的，所述惰性气体为氮气、氩气或二氧化碳。
[0023]进一步的，自加强风入口向加强风室内引入的高温空气为高温富氧空气，富氧率满足如下公式：
[0024][0025]式中：η—加强风富氧率，％；
[0026]Q
隔
—隔离风流量，m3·
h
‑1；
[0027]Q
加
—加强风流量，m3·
h
‑1。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]通过向燃气烧嘴内引入隔离风(惰性气体)在预混后的燃气外围形成动态隔离幕墙，通过加强风(富氧气体)增加燃气在动态隔离幕墙内的移动距离，并于隔离风末端实现二次加强燃烧，进而改善回转窑燃气燃烧火焰的形貌，有效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球团回转窑燃气烧嘴，其特征在于，包括从内到外依次同轴设置的预混室、助燃风室、隔离风室及加强风室；预混室、助燃风室、隔离风室及加强风室的一端对齐，且该端为燃气烧嘴的出风端；加强风室、隔离风室、助燃风室及预混室的长度依次增加；预混室在与出风端相对的另一端设燃气入口；预混室、助燃风室、隔离风室、加强风室在远离出风端的一端侧面分别对应设置预混风入口、助燃风入口、隔离风入口及加强风入口；在出风端，预混室设预混燃气出口，助燃风室设多个助燃风出口，隔离风室设多个隔离内出口，加强风室设多个加强风出口。2.根据权利要求1所述的一种球团回转窑燃气烧嘴，其特征在于，所述预混室为圆筒状结构；所述助燃风室、隔离风室及加强风室均为圆环形通道，各层圆环形通道之间通过间隔设置的多个支撑柱支撑。3.根据权利要求1所述的一种球团回转窑燃气烧嘴，其特征在于，所述助燃风出口、加强风出口均为圆形通孔。4.根据权利要求1所述的一种球团回转窑燃气烧嘴，其特征在于，所述多个助燃风出口、多个隔离风出口、多个加强风出口均沿燃气烧嘴周向均匀设置。5.根据权利要求1所述的一种球团回转窑燃气烧嘴，其特征在于，所述隔离风出口为内口小外口大的四棱锥孔，四棱锥孔是径向为短轴、切向为长轴的长条孔，四棱锥孔的锥角为5
°
～10
°
。6.根据权利要求1所述的一种球团回转窑燃气烧嘴，其特征在于，所述隔离风出口内侧的隔离风室内设旋流结构，旋流结构由多个沿燃气烧嘴周向均匀设置的旋流片组成，旋流...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳明旭，贾丽春，张兴胜，朱卫刚，张荣富，赵吉祥，唐成鹏，刁惠元，柯飞，李威，
申请(专利权)人：本钢板材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：