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《柳鋼1號高爐球式熱風爐設(shè)計特點》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、柳鋼1號高爐球式熱風爐設(shè)計特點1 前 言 由于具有投資省，風溫高的顯著優(yōu)點，球式熱風爐從70年代開始在我國的小高爐上成功使用后就迅速得到推廣。從1987年成鋼300m3級高爐采用球式熱風爐至今，相繼有威(遠)鋼、漣鋼、漢鋼、南昌鋼廠等300m3級高爐采用了球式熱風爐。據(jù)資料統(tǒng)計，風溫在1050～1150℃，最高達1200℃(短時間)；但在使用過程中也暴露出球床壽命(清球周期)短(長的3～4年，短的1年)、耐火球材質(zhì)不合理，高溫區(qū)爐殼保溫不太理想、爐殼熱損失較大、拱頂熱電偶易燒壞等不足。柳鋼1號高爐球式熱風爐設(shè)計時，在充分吸收兄弟廠球式熱風
2、爐優(yōu)點的基礎(chǔ)上，針對這些問題，結(jié)合柳鋼自身的特點，設(shè)計作了相應改進。 2 工藝參數(shù)及主要技術(shù)性能2.1 工藝參數(shù) (1)高爐有效容積：350m3 (2)熱風爐座數(shù)：3 (3)利用系數(shù)：η=2.8～3.0t/m3·d (4)入熱風爐風量：～1100m3/min (5)設(shè)計風溫：1100～1150℃ (6)每座熱風爐煤氣耗量：18900～28700m3/h (7)每座熱風爐助燃空氣耗量：13100～19700m3/h (8)高爐煤氣壓力：～7.84kPa 含塵量：≤5～8mg/m33.2 主要技術(shù)性能
3、 1號高爐球式熱風爐主要技術(shù)性能見表1。表1 主要技術(shù)性能項 目數(shù)量備 注熱風爐全高，m21.45 熱風爐爐殼外徑(上/下)，mm7926/7020 蓄熱室斷面積，m224.454 燃燒室斷面積，m228.834 球床高度，m6φ60鎂鋁鉻球2m每座熱風爐裝球量，t271其中鎂鋁鉻球92.4t鼓風占有球量，kg/m3·min246 高爐有效容積占有球量，t/m32.32 熱風爐加熱面積，m2/座12325 熱風爐溫度，℃1100～1150 廢氣溫度，℃200～300 3 熱風爐設(shè)計3.1 熱風爐型式 本設(shè)計熱風爐采用架空式結(jié)構(gòu)，
4、與落地式結(jié)構(gòu)相比，該結(jié)構(gòu)便于卸球，同時簡化了熱風爐下部結(jié)構(gòu)，有效地解決了熱風爐底板變形漏風的問題；此外，該結(jié)構(gòu)利于冷風均布。3.2 熱風爐拱頂 采用懸鏈線y=a·ch(x/a)拱頂，和以往采用的圓錐臺形、半球形、錐球形等拱頂相比，懸鏈式拱頂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、氣流分布均勻。本次設(shè)計熱風爐拱頂峰頂高度與峰頂開度一半之比為：9.2：7。有些鐵廠球式熱風爐拱頂熱電偶經(jīng)常被燒壞，我們分析認為：這主要是熱風爐拱頂燃燒空間不夠所致，因此，本次設(shè)計除加大拱頂內(nèi)徑外，還將拱頂直段加長～770mm，目的是：(1)擴大球床上方的燃燒空間，以保證煤氣燃燒在球床上方完成
5、；(2)若日后高爐少量擴容，球床還有加球的余地。3.3 爐頂測溫點 拱頂頂部設(shè)有測量球床上表面溫度的紅外線測溫裝置，在熱風出口附近另設(shè)有一支水平安裝、測量拱頂煤氣燃燒溫度的熱電偶。兩點測溫的目的是保證拱頂區(qū)域測溫準確可靠，同時亦可檢測煤氣是否在拱頂完全燃燒。從目前生產(chǎn)看，拱頂燃燒溫度較球床上表面溫度高40～60℃。這說明進入球床前，煤氣已燃燒完畢，即拱頂燃燒空間合適。3.4 燃燒裝置 采用較成熟的、目前國內(nèi)普遍使用的水平陶瓷燃燒器，每座球式熱風爐采用2個燃燒器，相向側(cè)裝，燒嘴角度β=25°，燒嘴切圓直徑3700mm。 燃燒器
6、參數(shù)： (1)燃料種類：高爐凈煤氣 (2)煤氣耗量：2.63～3.99m3/s (3)助燃空氣耗量：1.81～2.74m3/s3.5 球床結(jié)構(gòu) 球床直徑5580mm，高度6m，采用兩段式耐火球。上部采用60鎂鋁鉻球(鎂鋁球)，加熱面積63m2/m3，高2m；下部采用40高鋁球(鋁鉻球)，加熱面積94.5m2/m3，高4m。 300m3級高爐的球式熱風爐球床以前多采用“上部60硅球+下部40高鋁球”；由于硅球熱容量較小，后來改用“上部φ60鎂鋁球+下部φ40高鋁球”；但這種配合也存在某些不足，如鎂鋁球抗水性較差。最近，國
7、內(nèi)某大學和某耐火球生產(chǎn)廠試驗表明：鎂鋁球與高鋁球配合使用時，“分界處”的耐火球會發(fā)生化學反應而導致該區(qū)域耐火球表面粉化、粘結(jié)，從而影響球床壽命。用鎂鋁鉻球替代鎂鋁球可以有效地阻止這種化學反應，而且鎂鋁鉻球抗水性優(yōu)于鎂鋁球，因此，使用鎂鋁鉻球要優(yōu)于鎂鋁球。在柳鋼1號高爐球式熱風爐設(shè)計審查會上，西安冶金建筑學院杜森林教授、國家冶金局高清舉等專家學者都鼓勵我們采用“鎂鋁鉻球+鋁鉻球”的配合(兩者不發(fā)生化學反應)，以期打破近年來球式熱風爐耐火球技術(shù)發(fā)展停滯不前的局面，使耐火球材質(zhì)、生產(chǎn)有質(zhì)的飛躍，為球式熱風爐向中型高爐推廣做出貢獻。因此，為便于比較，本
8、次設(shè)計一座熱風爐球床采用上部φ60鎂鋁鉻球(2ｍ)+下部φ40鋁鉻球(4ｍ)。一座熱風爐球床采用上部φ60鎂鋁鉻球(2ｍ)+下部φ40高鋁球(4ｍ)。
