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《柳鋼1號(hào)高爐球式熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)特點(diǎn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、柳鋼1號(hào)高爐球式熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)特點(diǎn)1 前 言 由于具有投資省，風(fēng)溫高的顯著優(yōu)點(diǎn)，球式熱風(fēng)爐從70年代開(kāi)始在我國(guó)的小高爐上成功使用后就迅速得到推廣。從1987年成鋼300m3級(jí)高爐采用球式熱風(fēng)爐至今，相繼有威(遠(yuǎn))鋼、漣鋼、漢鋼、南昌鋼廠等300m3級(jí)高爐采用了球式熱風(fēng)爐。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，風(fēng)溫在1050～1150℃，最高達(dá)1200℃(短時(shí)間)；但在使用過(guò)程中也暴露出球床壽命(清球周期)短(長(zhǎng)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(hào)高爐球式熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)時(shí)，在充分吸收兄弟廠球式熱風(fēng)
2、爐優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)這些問(wèn)題，結(jié)合柳鋼自身的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)作了相應(yīng)改進(jìn)。 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(fēng)爐座數(shù)：3 (3)利用系數(shù)：η=2.8～3.0t/m3·d (4)入熱風(fēng)爐風(fēng)量：～1100m3/min (5)設(shè)計(jì)風(fēng)溫：1100～1150℃ (6)每座熱風(fēng)爐煤氣耗量：18900～28700m3/h (7)每座熱風(fēng)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(hào)高爐球式熱風(fēng)爐主要技術(shù)性能見(jiàn)表1。表1 主要技術(shù)性能項(xiàng) 目數(shù)量備 注熱風(fēng)爐全高，m21.45 熱風(fēng)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(fēng)爐裝球量，t271其中鎂鋁鉻球92.4t鼓風(fēng)占有球量，kg/m3·min246 高爐有效容積占有球量，t/m32.32 熱風(fēng)爐加熱面積，m2/座12325 熱風(fēng)爐溫度，℃1100～1150 廢氣溫度，℃200～300 3 熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)3.1 熱風(fēng)爐型式 本設(shè)計(jì)熱風(fēng)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(shí)簡(jiǎn)化了熱風(fēng)爐下部結(jié)構(gòu)，有效地解決了熱風(fēng)爐底板變形漏風(fēng)的問(wèn)題；此外，該結(jié)構(gòu)利于冷風(fēng)均布。3.2 熱風(fēng)爐拱頂 采用懸鏈線y=a·ch(x/a)拱頂，和以往采用的圓錐臺(tái)形、半球形、錐球形等拱頂相比，懸鏈?zhǔn)焦绊斀Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定、氣流分布均勻。本次設(shè)計(jì)熱風(fēng)爐拱頂峰頂高度與峰頂開(kāi)度一半之比為：9.2：7。有些鐵廠球式熱風(fēng)爐拱頂熱電偶經(jīng)常被燒壞，我們分析認(rèn)為：這主要是熱風(fēng)爐拱頂燃燒空間不夠所致，因此，本次設(shè)計(jì)除加大拱頂內(nèi)徑外，還將拱頂直段加長(zhǎng)～770mm，目的是：(1)擴(kuò)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(kuò)容，球床還有加球的余地。3.3 爐頂測(cè)溫點(diǎn) 拱頂頂部設(shè)有測(cè)量球床上表面溫度的紅外線測(cè)溫裝置，在熱風(fēng)出口附近另設(shè)有一支水平安裝、測(cè)量拱頂煤氣燃燒溫度的熱電偶。兩點(diǎn)測(cè)溫的目的是保證拱頂區(qū)域測(cè)溫準(zhǔn)確可靠，同時(shí)亦可檢測(cè)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(shuō)明進(jìn)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(guó)內(nèi)普遍使用的水平陶瓷燃燒器，每座球式熱風(fēng)爐采用2個(gè)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(jí)高爐的球式熱風(fēng)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(lái)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(guó)
7、內(nèi)某大學(xué)和某耐火球生產(chǎn)廠試驗(yàn)表明：鎂鋁球與高鋁球配合使用時(shí)，“分界處”的耐火球會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)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(xué)反應(yīng)，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(hào)高爐球式熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)審查會(huì)上，西安冶金建筑學(xué)院杜森林教授、國(guó)家冶金局高清舉等專家學(xué)者都鼓勵(lì)我們采用“鎂鋁鉻球+鋁鉻球”的配合(兩者不發(fā)生化學(xué)反應(yīng))，以期打破近年來(lái)球式熱風(fēng)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(fēng)爐向中型高爐推廣做出貢獻(xiàn)。因此，為便于比較，本
8、次設(shè)計(jì)一座熱風(fēng)爐球床采用上部φ60鎂鋁鉻球(2ｍ)+下部φ40鋁鉻球(4ｍ)。一座熱風(fēng)爐球床采用上部φ60鎂鋁鉻球(2ｍ)+下部φ40高鋁球(4ｍ)。
