[其他]旋風(fēng)發(fā)生裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87208734
• 申請日: 1987-06-06
• 公開（公告）號: CN87208734U
• 公開（公告）日: 1988-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳朝云
• 申請（專利權(quán)）人: 陳朝云
• 主分類號: B04C3/00
• 分類號: B04C3/00;F27B1/16
• 代理公司: 秦皇島市專利事務(wù)所
• 代理人: 賈文,胡辰芷

本發(fā)明“旋風(fēng)發(fā)生裝置”可應(yīng)用于各種需要供風(fēng)的冶金爐型上，特別是裝配并應(yīng)用在沖天爐側(cè)吹環(huán)狀風(fēng)箱的進(jìn)風(fēng)口上。

本發(fā)明“旋風(fēng)發(fā)生裝置”屬流體力學(xué)和空氣動力學(xué)在沖天爐熔煉供風(fēng)方法上的一種新的開拓性的應(yīng)用。

根據(jù)檢索和對流體力學(xué)，空氣動力學(xué)方面的技術(shù)設(shè)備和器械的了解得知，本發(fā)明是前所未有的；也沒有用高速旋風(fēng)束為沖天爐及其它冶金爐型在熔煉中作為供風(fēng)方法的。

目前現(xiàn)有的“旋風(fēng)除塵器”“風(fēng)動板手”等，只是用氣流作動力，氣流沿園桶內(nèi)壁做園環(huán)運動，而沒有軸向力的氣流，氣流的功能完成之后，作為能量耗盡的廢氣由中心排出。

目前應(yīng)用廣泛的“沖天爐”是側(cè)吹供風(fēng)。其供風(fēng)方法是在環(huán)狀風(fēng)箱的內(nèi)壁開設(shè)若干進(jìn)風(fēng)口實現(xiàn)的。其進(jìn)風(fēng)的氣流為直線形的，由其特性所限，自然產(chǎn)生下述熔煉缺陷。

1.供風(fēng)分布不均勻，“爐壁效應(yīng)”嚴(yán)重?！皼_天爐”內(nèi)的料柱，在爐壁處較為稀疏，空隙較多；在爐心處較為密集，空隙較少。因此爐壁處空氣富集，爐心處稀薄，而且側(cè)吹氣流出風(fēng)口后受到底焦的阻力和爐料的壓力，大部分受阻的氣流將帶著與底焦發(fā)生燃燒反應(yīng)的火焰向其反方向或斜后方向的爐壁沖擊。致使?fàn)t壁燒損較快，即“爐壁效應(yīng)”嚴(yán)重。

2.吹黑風(fēng)口，損失熱能。由于風(fēng)量分布不均勻。風(fēng)口處過大的風(fēng)量，時常造成風(fēng)口結(jié)渣和吹黑焦炭的現(xiàn)象。因此供風(fēng)量和風(fēng)速隨之大為降低，則爐心區(qū)供風(fēng)不足的問題進(jìn)一步惡化。促成CO₂＋C→2CO－3237千卡／公斤炭的還原吸熱反應(yīng)和由于缺氧形成C＋ 1/2 O₂→CO＋2450千卡／公斤炭的不完全燃燒反應(yīng)的發(fā)生，致使底焦熱能大大地消耗和流失。

3.底焦擴(kuò)散速度慢，強(qiáng)化燃燒差?！皼_天爐”內(nèi)的溫度決定于底焦的燃燒速度，底焦的燃燒速度決定于焦炭的反應(yīng)速度和擴(kuò)散速度。當(dāng)溫度低于800℃時，底焦的燃燒速度取決于焦炭的反應(yīng)速度，當(dāng)溫度高于800℃時底焦的燃燒速度取決于焦炭的擴(kuò)散速度，熔煉時沖天爐內(nèi)底焦的溫度高于800℃，因此底焦的燃燒速度要達(dá)到強(qiáng)化燃燒的目的，必須提高焦炭的擴(kuò)散速度。

底焦在燃燒過程中，其表面要由灰渣和CO₂，CO氣體等反應(yīng)物組成隔離層。這個隔離層極大地妨障底焦的擴(kuò)散速度。

側(cè)吹風(fēng)氣流對這個隔離層只能起到?jīng)_擊和壓附的作用。一旦風(fēng)量風(fēng)速過大，還會把底焦吹冷，使灰渣在底焦表面凝固，致使反應(yīng)停止。

本發(fā)明“旋風(fēng)發(fā)生裝置”應(yīng)用于沖天爐供風(fēng)，是跨裝在風(fēng)箱內(nèi)外壁上的一種機(jī)械部件。以其產(chǎn)生的旋風(fēng)特有的性能，更易象旋轉(zhuǎn)的槍彈那樣保持其向前飛行和貫穿物體的慣性。

通過本發(fā)明“旋風(fēng)發(fā)生裝置”所產(chǎn)生的氣流束，是由中心高速的直線形氣流束和周圍作高速旋轉(zhuǎn)運動氣流束共同組成的旋風(fēng)束。這股強(qiáng)大的旋風(fēng)束射入沖天爐內(nèi)，氣流可以沿著底焦不規(guī)則的表面和空隙深入爐心，改善風(fēng)口區(qū)乃至整個爐心區(qū)風(fēng)量的均勻分布，從而減輕了“爐壁效應(yīng)”；避免了風(fēng)口區(qū)因風(fēng)量過大造成風(fēng)口結(jié)渣和吹黑底焦的現(xiàn)象；減少了爐心區(qū)因風(fēng)量不足造成CO₂＋C→2CO－3237千卡／公斤炭的還原吸熱反應(yīng)和由于缺氧形成C＋ 1/2 O₂→CO＋2450千卡／公斤炭的不完全燃燒反應(yīng)。

通過本發(fā)明“旋風(fēng)發(fā)生裝置”所產(chǎn)生的旋風(fēng)束進(jìn)入沖天爐內(nèi)，以其出口后具有強(qiáng)大的離心力和軸向力的特性，可將底焦燃燒時其表面產(chǎn)生的由灰渣和CO₂，CO氣體組成的隔離層迅速地被剝離并拋開。使底焦表面連續(xù)不斷地露出新的活化層，加快了底焦表面的擴(kuò)散速度，提高了底焦的燃燒速度，達(dá)到了強(qiáng)化燃燒的目的。使底焦在單位時間內(nèi)燃燒的放熱強(qiáng)度得到顯著的提高。從而使沖天爐的熔化速度和鐵水溫度得到顯著的提高。實現(xiàn)低耗、高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

圖1是全剖主視圖；圖2是矩形進(jìn)風(fēng)口剖面圖；圖3是直風(fēng)進(jìn)風(fēng)口剖面圖。

本發(fā)明“旋風(fēng)發(fā)生裝置”結(jié)構(gòu)如圖：1.外套；2.內(nèi)套；3.漸擴(kuò)管；4.端蓋；5.檔板；6.手柄；7.觀察孔；8.直風(fēng)進(jìn)風(fēng)孔；9.直風(fēng)出風(fēng)孔；10.矩形進(jìn)風(fēng)口；11.風(fēng)箱內(nèi)壁；12.風(fēng)箱外壁等組成，并形成以下四個結(jié)構(gòu)段：

A、進(jìn)風(fēng)園柱段。由外套的園柱體部位和內(nèi)套的內(nèi)外園柱體部位組成。結(jié)構(gòu)特征是：

1.外套上設(shè)有若干個漸縮的矩形進(jìn)風(fēng)口。其中兩個相對壁平面分別按同一方向相切于外套的內(nèi)壁園柱面和過本切點相切于比內(nèi)套外園柱面直徑略大1毫米左右的一個假想園柱面；而另外的兩個壁平面相互平行，并與內(nèi)外套軸心線形成前傾的夾角α。

切向矩形進(jìn)風(fēng)口的作用是使風(fēng)箱內(nèi)的高壓氣流按切線方向引入園柱環(huán)狀空腔，并整流成旋轉(zhuǎn)氣流束。