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目前蓄热式烧嘴的结构形式主要有2种,即:有组织火焰的烧嘴和无组织火焰的烧嘴。2种不同结构形式的烧嘴具有完全不同的火焰特性,因而在铝合金熔化炉上的使用效果有很大差异。以往为某使用单位设计建造的兼用炉上使用了日本厂商生产的“一体式”蓄热烧嘴,即燃气枪与助燃空气通道结为一体,其结构形式如图2所示。
这种烧嘴由于火焰是有组织的,因而火焰较短,燃料燃尽所需要的空间较小,易实现空燃比控制,使用效果比较理想。但烧嘴成本高,烧嘴的燃料枪需定期维护保养。
该案例中尝试使用了日本厂商生产的另一种结构“分离式”烧嘴,即烧嘴的供气枪与供风通道分为两体,其结构形式如图3所示。
这种燃烧系统的燃料枪与热风供给通道安装时互成一定角度,燃料与热空气在炉内混合燃烧,其特点是,燃料枪寿命长,安装灵活,可根据需要在供风通道周边任意位置安装。但火焰较长。例如1台功率为1160kW(100×104kcal/h)的烧嘴火焰可长达4m。如果保持室尺寸较小的话,火焰极易喷射到对测炉墙,从而炉墙耐材造成一定的损害。考虑到这一因素,保持室侧墙使用了高品质的进口耐材,这也使得炉子的砌体成本有较大增加。此外,这种燃烧系统很难实现理想的空燃比控制。保持室内的火焰情况如图4所示。