燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃燒器，特別是一種燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中氣體燃料的燃燒主要是以自由火焰為特征的空間燃燒，這種燃燒方式的火焰面附近溫度梯度陡而且溫度分布不均，局部高溫區(qū)的存在造成了大量的NOx生成，同時(shí)，還存在著燃燒不完全、熱效率低、燃燒穩(wěn)定性較差等問(wèn)題，燃燒污染物排放較高，授權(quán)公號(hào)為CN101929676B的專利即公開(kāi)了一種催化多孔介質(zhì)燃燒器，該燃燒器可有效降低燃燒污染物排放，但由于其預(yù)混氣體從預(yù)混室經(jīng)多孔板直接進(jìn)入催化金屬纖維氈和陶瓷泡沫燃燒，預(yù)混氣體的分布仍不夠均勻，從而使加熱溫度分布也不夠均勻，其加熱效率仍較低。此外，一些退火爐的加熱裝置如不銹鋼帶光亮退火爐的加熱裝置，要求其燃燒時(shí)產(chǎn)生的廢氣不得直接排入爐內(nèi)，以保證退火爐內(nèi)的氣氛不受外界的影響，防止不銹鋼帶在高溫加熱時(shí)氧化，達(dá)到光亮的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器，以提高加熱效率，同時(shí)提高加熱的均勻性，降低NOx的排放，還可用于需要保證爐內(nèi)氣氛的退火工藝。
[0004]解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器，包括燃燒器本體、保溫層、耐火磚層，所述的耐火磚層位于燃燒器本體內(nèi)，所述的耐火磚層包括由外至內(nèi)依次設(shè)置的外耐火磚層、內(nèi)耐火磚層，該外耐火磚層和內(nèi)耐火磚層之間設(shè)置有所述的保溫層，外耐火磚層中分別設(shè)有進(jìn)氣通道和出氣通道；所述的內(nèi)耐火磚層內(nèi)由底部至頂部依次設(shè)置有預(yù)混氣體擴(kuò)散室、穿孔板、預(yù)混氣體均壓室、阻焰屏障板、泡沫陶瓷板，所述的預(yù)混氣體擴(kuò)散室的底部與預(yù)混氣體供氣管連通，預(yù)混氣體擴(kuò)散室的周邊與內(nèi)耐火磚層之間設(shè)置有保溫棉；泡沫陶瓷板上方的外耐火磚層中部設(shè)有燃燒口，該外耐火磚層的頂面安裝有一塊擋住燃燒口的耐高溫紅外石英玻璃；耐高溫紅外石英玻璃的上方還設(shè)有上壓緊板，燃燒器本體的下端面設(shè)置有下壓緊板，該下壓緊板與上壓緊板通過(guò)連接緊固件壓緊連接在一起。
[0005]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:阻焰屏障板與泡沫陶瓷板之間通過(guò)粘接板A粘接在一起；所述的泡沫陶瓷板包括大孔泡沫陶瓷板和小孔泡沫陶瓷板，小孔泡沫陶瓷板位于大孔泡沫陶瓷板的底部，小孔泡沫陶瓷板與大孔泡沫陶瓷板之間通過(guò)粘接板B粘接在一起。
[0006]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的大孔泡沫陶瓷板的孔隙率為80?90%，孔徑為10?20PPI，板厚為10?50mm ;大孔泡沫陶瓷板上還負(fù)載有經(jīng)高溫?zé)Y(jié)的具有耐高溫抗氧化的稀有金屬催化燃燒劑；所述的小孔泡沫陶瓷板的孔隙率為80?90%，孔徑為50?65PPI，板厚為5?50mm。
[0007]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的大孔泡沫陶瓷板的材質(zhì)為:碳化硅泡沫陶瓷或硅碳化硅泡沫陶瓷，或由碳化硅和三氧化二鋁兩種材料混合的泡沫陶瓷，或由碳化硅和三氧化二鋁和氧化硅三種材料混合的泡沫陶瓷，或由碳化硅和三氧化二鋁和氧化鋯三種材料混合的泡沫陶瓷；所述的小孔泡沫陶瓷板的材質(zhì)為三氧化二鋁泡沫陶瓷，或由三氧化二鋁和氧化鋯兩種材料混合的泡沫陶瓷。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的阻焰屏障板的厚度為5?50mm，阻焰屏障板上均勻布置有直徑為0.5?3mm的孔，孔間距為3?20mmo
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的阻焰屏障板材質(zhì)為:三氧化二鋁多孔陶瓷材料，或氧化鋯多孔陶瓷材料，或由三氧化二鋁和氧化鋯兩種材料混合的多孔陶瓷材料。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的穿孔板的板厚度為I?4mm，穿孔板上均勻布置有直徑為0.5?3mm的孔，孔間距為3?20mm ;所述的耐高溫紅外石英玻璃的紅外線透過(guò)率大于85%，板厚為5?10mm。
[0011]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的內(nèi)、外耐火磚層的耐火磚為耐高溫耐火澆鑄磚，該耐火磚的材質(zhì)為鋼玉或氧化鋯。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的保溫層為高密度氧化鋁耐高溫纖維墊，所述的外耐火磚層與耐高溫紅外石英玻璃之間還設(shè)置有高密度耐高溫氧化鋁纖維墊，在耐高溫紅外石英玻璃與上壓緊板之間設(shè)置有高密度耐高溫氧化鋁纖維氈，所述的保溫棉為氧化鋁纖維保溫棉。
[0013]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的阻焰屏障板、泡沫陶瓷板與內(nèi)耐火磚層內(nèi)壁之間、耐高溫紅外石英玻璃與燃燒器本體內(nèi)壁之間均通過(guò)柔性耐高溫密封粘接膠泥粘結(jié)在一起。
[0014]由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明之燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
1.加熱效率高:
本發(fā)明包括燃燒器本體、外耐火磚層、內(nèi)耐火磚層，外耐火磚層和內(nèi)耐火磚層之間設(shè)置保溫層，外耐火磚層的外壁與燃燒器本體的內(nèi)壁緊密配合，外耐火磚層中分別設(shè)有進(jìn)氣通道和出氣通道；內(nèi)耐火磚層內(nèi)由底部至頂部依次設(shè)置有預(yù)混氣體擴(kuò)散室、穿孔板、預(yù)混氣體均壓室、阻焰屏障板、泡沫陶瓷板，預(yù)混氣體擴(kuò)散室的底部與預(yù)混氣體供氣管連通，泡沫陶瓷板上方的外耐火磚層中部設(shè)有燃燒口，該外耐火磚層上安裝有一塊擋住燃燒口的耐高溫紅外石英玻璃。使用時(shí)，預(yù)混氣體經(jīng)預(yù)混氣體供氣管進(jìn)口進(jìn)入到燃燒器本體中，由預(yù)混氣體擴(kuò)散室經(jīng)穿孔板、預(yù)混氣體均壓室后經(jīng)阻焰屏障板使預(yù)混氣體分布均勻，然后再進(jìn)入泡沫陶瓷板中燃燒，燃燒時(shí)為無(wú)焰燃燒，火焰僅在泡沫陶瓷板內(nèi)燃燒。
[0015]由于阻焰屏障板的作用，可使預(yù)混氣體分布更加均勻，從而使泡沫陶瓷板最高表面燃燒溫度可在1350?1400。C，并產(chǎn)生高強(qiáng)度的近紅外輻射線。因此，本發(fā)明的加熱效率非常高。
[0016]2.燃燒充分..由于本發(fā)明的泡沫陶瓷板還包括大孔泡沫陶瓷板和小孔泡沫陶瓷板，其中小孔泡沫陶瓷板可起到先預(yù)熱的作用，因此，經(jīng)阻焰屏障板分布均勻后的預(yù)混氣體再進(jìn)入小孔泡沫陶瓷板中，可預(yù)先對(duì)預(yù)混氣體起到預(yù)熱作用，最后預(yù)混氣體進(jìn)入到大孔泡沫陶瓷板內(nèi)燃燒，從而使預(yù)混氣體燃燒得更加充分，燃燒產(chǎn)物僅為水及二氧化碳。
[0017]3.同時(shí)提高加熱的均勻性，降低NOx的排放:
由于本發(fā)明可使泡沫陶瓷板產(chǎn)生更加均勻的高溫，因此，可在提高加熱效率的同時(shí)，可提高加熱的均勻性，大大降低NOx的排放，使燃燒產(chǎn)物僅為水及二氧化碳，同時(shí)燃燒噪音低，還可用于有危險(xiǎn)氣體及氣氛爐的加熱工藝。
[0018]4.可用于需要保證爐內(nèi)氣氛的退火工藝:
由于不銹鋼帶光亮退火等工藝需要保證退火爐內(nèi)的氣氛不受外界的影響，以防止不銹鋼帶在高溫加熱時(shí)氧化，從而達(dá)到光亮的效果。而本發(fā)明由于在外耐火磚層中分別設(shè)有進(jìn)氣通道和出氣通道，而且在外耐火磚層上還安裝有一塊具有85%以上高穿透性的耐高溫紅外石英玻璃。燃燒時(shí)可在進(jìn)氣通道口用送風(fēng)機(jī)送微風(fēng)，再在出氣通道口用高溫抽風(fēng)機(jī)抽微風(fēng)，送排微風(fēng)的風(fēng)壓風(fēng)量保持平衡，從而可使燃燒產(chǎn)生的水蒸氣及二氧化碳廢氣，經(jīng)外耐火磚層的出氣通道排出。因此，本發(fā)明可用于如不銹鋼帶光亮退火等需要保證爐內(nèi)氣氛的退火工藝。
[0019]5.可防止回火，可保證燃燒器的安全可靠性:
由于本發(fā)明在穿孔板與泡沫陶瓷板之間安裝了阻焰屏障板，該阻焰屏障板除了可保證將預(yù)混氣體均流送至泡沫陶瓷板外，還可阻止回火，可保證燃燒器的結(jié)構(gòu)安全可靠。
[0020]6.燃燒時(shí)表面溫度穩(wěn)定，輻射效率高:
本發(fā)明燃燒時(shí)排氣量非常少，燃燒時(shí)表面溫度穩(wěn)定，大孔泡沫陶瓷板最高表面燃燒溫度可在1350?1400 °C，并可在800?1400°C調(diào)節(jié)；燃燒時(shí)輻射效率高達(dá)46%，并且輻射效率可調(diào)，燃燒時(shí)功率調(diào)節(jié)比可達(dá)1:20，燃燒時(shí)功率密度達(dá)2500kw/m2。
[0021]7.安裝方便、靈活:
本發(fā)明可根據(jù)外部的形狀進(jìn)行任意布置，方形、圓形、水平、垂直布置均可，其安裝方便、靈活，而且運(yùn)行成本低使用安全、維護(hù)方便。
[0022]8.控制精確，噪音小，使用壽命長(zhǎng)，節(jié)能環(huán)保。
[0023]9.應(yīng)用范圍廣:
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于以下方面:
(I)工件表面處理:熱水槽，預(yù)脫脂槽，脫脂槽，磷化槽等；(2)各種工業(yè)鍋爐；
(3)各種黑色鋼鐵工業(yè)的加熱爐，熱處理爐，退火爐；
(4)各種工業(yè)有色金屬工業(yè)的加熱爐，熱處理爐，退火爐，化鋁爐；
(5 )鍛造爐，精鑄模模殼焙燒爐；
(6)玻璃加工；
(7)紡織品，玻璃纖維；
(8)塑料袋制品熱成型，橡膠硫化。
[0024]下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1:實(shí)施例一所述本發(fā)明之燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖中，各標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下:
1-預(yù)混氣體供氣管，2-預(yù)混氣體擴(kuò)散室，3-下壓緊板，4-內(nèi)耐火磚層，
5-保溫層，6-進(jìn)氣通道，7-耐火磚層，8-燃燒器本體，9-連接緊固件，
10-高密度耐高溫氧化鋁纖維墊，11-上壓緊板，12-高密度耐高溫氧化鋁纖維氈，
13-耐高溫紅外石英玻璃，14-大孔泡沫陶瓷板，15-小孔泡沫陶瓷板，16-粘接板B，17-粘接板A，18-阻焰屏障板，19-柔性耐高溫密封粘接膠泥，20-預(yù)混氣體均壓室，21-穿孔板，22-出氣通道，23-保溫棉。
[0026]圖中的箭頭a為預(yù)混氣體流動(dòng)的方向，箭頭b為空氣流動(dòng)的方向，
箭頭c為燃燒廢氣流動(dòng)的方向，箭頭d為燃燒廢氣及空氣混合流動(dòng)的方向，
箭頭e為紅外線輻射的方向。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例一:
一種燃?xì)獯呋療o(wú)焰近紅外間接加熱多孔介質(zhì)燃燒器(參見(jiàn)圖1)，包括燃燒器本體8、耐火磚層，所述的耐火磚層位于燃燒器本體8內(nèi)，所述的耐火磚層包括由外至內(nèi)依次設(shè)置的外耐火磚層7、內(nèi)耐火磚層4，該外耐火磚層7和內(nèi)耐火磚層4之間設(shè)置有保溫層5，外耐火磚層7的外壁與燃燒器本體8的內(nèi)壁緊密配合，外耐火磚層7中分別設(shè)有進(jìn)氣通道6和出氣通道22 ;所述的內(nèi)耐火磚層4內(nèi)由底部至頂部依次設(shè)置有預(yù)混氣體擴(kuò)散室2、穿孔板21、預(yù)混氣體均壓室20、阻焰屏障板18、泡沫陶瓷板，所述的預(yù)混氣體擴(kuò)散室2的底部與預(yù)混氣體供氣管I連通，預(yù)混氣體擴(kuò)散室2的周邊與內(nèi)耐火磚層4之間設(shè)置有保溫棉23，阻焰屏障板18與泡沫陶瓷板之間通過(guò)粘接板A17粘接在一起；泡沫陶瓷板上方的外耐火磚層7中部設(shè)有燃燒口，該外耐火磚層7的頂面安裝有一塊擋住燃燒口的耐高溫紅外石英玻璃13 ;耐高溫紅外石英玻璃13的上方還設(shè)有上壓緊板11，燃燒器本體8的下端面設(shè)置有下壓緊板3，該