工藝技術_沖天爐結構工藝參數

著重講解沖天爐砌筑和維修工藝要及工藝參數的確定 包括7t h多排小風口沖天爐 7 10t h雙排大間距熱風沖天爐 1 沖天爐的結構 2 沖天爐用耐火材料1 耐火材料種類沖天爐爐襯一般用耐火材料及耐火混合料修砌 耐火材料的種類很多 其分類如下 1 按耐火材料的化學礦物組成分類 硅質耐火材料 SiO2為主 硅酸鋁質耐火材料 又可分三類 即半硅質耐火材料 粘土質耐火材料和高鋁質耐火材料 鎂質耐火材料 MgO為主 其它耐火材料 如鉻鐵礦質耐火材料 碳質耐火材料 2 按耐火材料的化學性質分類 酸性耐火材料 堿性耐火材料 中性耐火材料 2 耐火材料的特性現將沖天爐常用的耐火材料分述如下 1 硅質耐火材料常用的硅質耐火材料SiO2含量 93 是用天然的石英或石英砂加工制成的 SiO2呈酸性 因此硅質耐火材料是強酸性耐火材料 我國四川 河南等省出產一種 泡砂石 這種材料中SiO2含量為80 93 也基本屬硅質或半硅質耐火材料 2 硅酸鋁質耐火材料以Al2O3和SiO2為主的耐火材料都稱為硅酸鋁質耐火材料 常用的有以下三種 半硅質耐火材料 15 30 Al2O3 其它主要為SiO2 屬較強酸性耐火材料 有些地區(qū) 因其產量高 成本低 常代替粘土質耐火材料使用 粘土質耐火材料 是沖天爐最常用的一種 其成分為30 45 Al2O3 55 65 SiO2 仍屬酸性耐火材料 但酸性較弱 高鋁質耐火材料 在硅酸鋁質耐火材料中 當Al2O3含量 46 時統(tǒng)稱高鋁質耐火材料 高鋁質耐火材料的化學性質接近中性耐火材料 能抵抗酸性渣侵蝕 但抗堿性渣能力要比抗酸性渣弱些 高鋁質耐火材料耐火度比粘土質耐火材料高 但價格較貴 3 鎂質耐火材料鎂質耐火材料是以MgO為主的耐火材料 其中MgO含量在85 以上 這種耐火材料呈堿性 能抵抗堿性爐渣的侵蝕 用于砌堿性沖天爐 這種耐火材料耐火度很高 在2000 以上 4 其它耐火材料其它耐火材料有鉻鐵礦質耐火材料 碳質耐火材料 包括石墨和焦炭耐火材料 等中性耐火材料 11 1 2耐火磚及耐火混合料 1 耐火磚型號和規(guī)格粘土質和半硅質沖天爐用耐火磚有H 1至H 12十二個型號 現中小型沖天爐多用H 1至H 3三種 H 4以上各型磚多供大型 8 10t h以上 沖天爐使用 各種沖天爐用磚的形狀尺寸見表11 2 2 耐火混合料沖天爐砌磚可用粘土質耐火泥 耐火泥一般由耐火材料廠生產 但國內沖天爐砌磚多使用自配耐火砂漿乃將60 75 的石英砂或耐火磚末 粒度在1 1 5mm以下 和25 40 的耐火黏土加水混制而成 選料時 石英砂粒度不要過大 否則會使磚縫過寬而影響爐襯壽命 搗制和修補爐襯用的耐火材料一般用較粗的耐火磚末 粒度1 3mm 或石英砂 粒度0 5 3mm 加耐火粘土配制而成 粘土加入量約為混合劑總重的15 25 這種混合劑水分一般可控制在5 8 范圍內 混合料配制可在碾輪式混砂機中進行 要求先干混5 10min左右 加水后濕混5 10min左右 以充分發(fā)揮粘土的粘結作用 11 1 3沖天爐修砌的工藝要求修砌沖天爐爐襯主要應保證爐膛及風口的尺寸正確并注意修砌質量 以減少爐襯的侵蝕 爐襯侵蝕速度過快 必然造成爐膛形狀過早破壞 爐膛迅速擴大 同時也會使爐渣增多 嚴重妨礙沖天爐的正常熔煉 為了減少爐襯侵蝕 用耐火磚修砌時 特別是修砌新爐時 磚縫應控制在2mm以下 在日常修補爐襯時 磚縫可適當放寬 但過寬對爐襯抗侵蝕能力影響很大 故仍需對磚縫大小規(guī)定必要的要求 修爐工作中 應注意修好連接前后爐的過橋和出鐵口 出渣口 這對保證沖天爐順利工作起著關鍵的作用 11 2沖天爐基本熔煉工藝參數11 2 1風量的計算沖天爐所需的風量可按送風強度計算 也可按每小時焦炭消耗量計算 1 按最佳送風強度計算風量 最惠送風強度與層焦耗的關系歸納成下式 焦炭固定碳含量按93 計算 2 按焦炭消耗量計算風量沖天爐熔化率與焦炭燃燒狀況的關系可用下式表示 11 2 2底焦高度的選擇 1 底焦高度的確定底焦高度 是指第一排風口中心線至底焦頂面之間的高度 底焦的平衡位置與下列因素有關 1 供風強度越大 底焦高度也越高 2 風口排距大 風口斜度大和風口排數多 底焦高度也相應增高 3 焦炭塊度小 反應性能高 底焦高度相應降低 反之 底焦高度應提高 4 層焦耗越高 底焦高度也越高 裝爐低焦高度 針對不同結構的爐子 有兩種估算方法 多排小風口沖天爐 11 9 式中 底焦高度 mm Dmax 最大爐膛直徑 mm 大排距雙層送風 倒大雙 沖天爐 11 10 在熔化率 5t h的沖天爐或風口倒置時取上限 熔化率 5t h的沖天爐或風口順置時取下限 2 底焦高度的校核1 觀察開風后的滴鐵時間如果開風6 8min后風口處能見鐵滴 說明初選的底焦高度合適 如果時間小于5min 說明底焦不夠 如果時間大于10min 說明底焦高度過高 2 觀察爐襯侵蝕高度沖天爐熔化時 從熔化區(qū)上平面開始 爐襯將有明顯侵蝕 且往往在爐壁四周掛有少量爐渣 此處亦正是運行底焦高度略高于此 即可判定初選的裝爐底焦高度是合適的 11 2 3層焦量和層鐵量的確定 1 層焦量層焦的作用是補償熔化一批鐵料所損失的底焦 并將各批鐵料分隔開來 因此 層焦量是按焦層的厚度計算的 按爐膛最大截面積計算的層焦厚度一般取160 200mm左右 據此 可按下式計算層焦量 層焦加入量也可按選定鐵焦比計算 2 層鐵量層料厚度對沖天爐熔化區(qū)的影響很大 薄料層能提高熔化區(qū)的平均高度 延長鐵液的過熱路程 改善鐵液的過熱條件 因此 應盡量選擇薄料層 但也不能過于薄 以防止相鄰鐵料竄混和上料過于頻繁 一般取沖天爐每小時平均熔化量的1 10左右 11 2 4熔劑量的確定沖天爐用熔劑主要是石灰石以及少量氟石 合適的熔劑加入量應根據層焦質量 焦炭含灰量 鐵料帶入的泥砂和對爐渣成分的要求 通過配料計算來決定 但由于這種計算比較麻煩