第5章 送風(fēng)系統(tǒng) 2

1、5 高爐送風(fēng)系統(tǒng)高爐送風(fēng)系統(tǒng)5.1 高爐鼓風(fēng)機高爐鼓風(fēng)機 5.1.1 高爐冶煉對鼓風(fēng)機的要求高爐冶煉對鼓風(fēng)機的要求:5.1.2 高爐鼓風(fēng)機工作原理及特性高爐鼓風(fēng)機工作原理及特性常用的兩種高爐鼓風(fēng)機有：離心式和軸流式常用的兩種高爐鼓風(fēng)機有：離心式和軸流式1 離心式鼓風(fēng)機離心式鼓風(fēng)機1. 工作原理：工作原理：是靠裝有許多葉片的工作葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，使空是靠裝有許多葉片的工作葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，使空氣達到一定的風(fēng)量和風(fēng)壓。高爐用的離心式鼓風(fēng)機一氣達到一定的風(fēng)量和風(fēng)壓。高爐用的離心式鼓風(fēng)機一般都是多級的，級數(shù)越多，風(fēng)機的出口風(fēng)壓也越高。般都是多級的，級數(shù)越多，風(fēng)機的出口風(fēng)壓也越高。 四級離心

2、式鼓風(fēng)機四級離心式鼓風(fēng)機1機殼；機殼；2進氣口；進氣口；3工作葉輪；工作葉輪；4擴散器；擴散器；5固定導(dǎo)向葉片；固定導(dǎo)向葉片；6排氣口排氣口 2 結(jié)構(gòu)示意圖：結(jié)構(gòu)示意圖： 3. 特性曲線：特性曲線： K4250411型離心式鼓風(fēng)機特性曲線型離心式鼓風(fēng)機特性曲線 鼓風(fēng)機特性曲鼓風(fēng)機特性曲線線：在一定吸：在一定吸氣條件下，鼓氣條件下，鼓風(fēng)機的風(fēng)量、風(fēng)機的風(fēng)量、風(fēng)壓、效率及風(fēng)壓、效率及轉(zhuǎn)速之間的關(guān)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系曲線。系曲線。特性如下：特性如下：離心式鼓風(fēng)機特性如下：離心式鼓風(fēng)機特性如下：1）在某一轉(zhuǎn)速下，管網(wǎng)阻力增加（或減小）出口風(fēng)壓上升）在某一轉(zhuǎn)速下，管網(wǎng)阻力增加（或減?。┏隹陲L(fēng)壓上升（或下降），

3、風(fēng)量將下降（或上升）。（或下降），風(fēng)量將下降（或上升）。2）風(fēng)量和風(fēng)壓隨轉(zhuǎn)數(shù)而變化，轉(zhuǎn)速可做為調(diào)節(jié)手段；）風(fēng)量和風(fēng)壓隨轉(zhuǎn)數(shù)而變化，轉(zhuǎn)速可做為調(diào)節(jié)手段；3）風(fēng)機轉(zhuǎn)速愈高，風(fēng)壓）風(fēng)機轉(zhuǎn)速愈高，風(fēng)壓風(fēng)量曲線曲率愈大。風(fēng)量曲線曲率愈大。4）風(fēng)壓過高時，風(fēng)量迅速減少，如果再提高壓力，則產(chǎn)生）風(fēng)壓過高時，風(fēng)量迅速減少，如果再提高壓力，則產(chǎn)生倒風(fēng)現(xiàn)象，此時的風(fēng)機壓力稱為臨界壓力。倒風(fēng)現(xiàn)象，此時的風(fēng)機壓力稱為臨界壓力。5）風(fēng)機的特性曲線是在某一特定吸氣條件下測定的，同一）風(fēng)機的特性曲線是在某一特定吸氣條件下測定的，同一轉(zhuǎn)速夏季出口風(fēng)壓比冬季低轉(zhuǎn)速夏季出口風(fēng)壓比冬季低2025，風(fēng)量也低，風(fēng)量也低30左右。左右。

4、 依靠在轉(zhuǎn)子上裝有扭轉(zhuǎn)一定角度的工依靠在轉(zhuǎn)子上裝有扭轉(zhuǎn)一定角度的工作葉片隨轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)，由于工作葉作葉片隨轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)，由于工作葉片對氣體作功，使獲得能量的氣體沿軸向片對氣體作功，使獲得能量的氣體沿軸向流動，達到一定的風(fēng)量和風(fēng)壓。流動，達到一定的風(fēng)量和風(fēng)壓。 1. 工作原理：工作原理：二二. 軸流式鼓風(fēng)機軸流式鼓風(fēng)機軸流式鼓風(fēng)機軸流式鼓風(fēng)機1機殼；機殼；2轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子；3工作葉片；工作葉片；4導(dǎo)流葉片；導(dǎo)流葉片； 5吸氣口；吸氣口；6排氣口排氣口 2. 結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖3. 特性曲線：特性曲線：4. 軸流式鼓風(fēng)機特性軸流式鼓風(fēng)機特性 氣體在風(fēng)機中沿軸向流動，風(fēng)機效率高氣體在風(fēng)機中沿軸

5、向流動，風(fēng)機效率高（90%）；）；結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小，運行穩(wěn)定，功率大，結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小，運行穩(wěn)定，功率大，更能適應(yīng)大型高爐冶煉要求；更能適應(yīng)大型高爐冶煉要求；有較寬的工作范圍（轉(zhuǎn)速可調(diào)或靜葉可有較寬的工作范圍（轉(zhuǎn)速可調(diào)或靜葉可調(diào)）；調(diào)）； 特性曲線斜度很大，近似等流量工作特性曲線斜度很大，近似等流量工作 ；飛動曲線斜度小，容易產(chǎn)生飛動現(xiàn)象；飛動曲線斜度小，容易產(chǎn)生飛動現(xiàn)象； 5.1.3 高爐鼓風(fēng)機的選擇高爐鼓風(fēng)機的選擇 1. 高爐鼓風(fēng)量高爐鼓風(fēng)量 的確定：的確定： (1)高爐入爐風(fēng)量高爐入爐風(fēng)量1440juvIqVq式中：式中： V0 標(biāo)態(tài)入爐風(fēng)量，標(biāo)態(tài)入爐風(fēng)量，m3/min； Vu 高爐有效

6、容積，高爐有效容積，m3； I 高爐冶煉強度，高爐冶煉強度，t/(m3d)，取最高值；，取最高值； qj每噸干焦消耗標(biāo)態(tài)風(fēng)量，每噸干焦消耗標(biāo)態(tài)風(fēng)量，m3/t。 灰分為灰分為10%16%一般在一般在27502604 m3/t之間之間 。（2）考慮漏風(fēng)率：）考慮漏風(fēng)率： 大高爐大高爐0.1，中小高爐，中小高爐0.15 vqq0（3）熱風(fēng)爐換爐充風(fēng)量）熱風(fēng)爐換爐充風(fēng)量 按理論準(zhǔn)確計算充風(fēng)量比較復(fù)雜，生按理論準(zhǔn)確計算充風(fēng)量比較復(fù)雜，生產(chǎn)中一般是根據(jù)經(jīng)驗公式估算，或按經(jīng)驗產(chǎn)中一般是根據(jù)經(jīng)驗公式估算，或按經(jīng)驗取值確定。其經(jīng)驗公式如下：取值確定。其經(jīng)驗公式如下： 式中式中C充風(fēng)量占高爐入爐風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)，充風(fēng)

7、量占高爐入爐風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)，%，大型高爐，大型高爐C值一般取值一般取0.1左右。左右。vqCqqqqqvc0（4）鼓風(fēng)機出口風(fēng)量計算用下式：）鼓風(fēng)機出口風(fēng)量計算用下式：2. 鼓風(fēng)機出口風(fēng)壓的確定鼓風(fēng)機出口風(fēng)壓的確定FSLStBPPPP式中：式中： P B鼓風(fēng)機出口風(fēng)壓，鼓風(fēng)機出口風(fēng)壓，Pa； Pt高爐爐頂壓力，高爐爐頂壓力，Pa； PLS高爐料柱阻力損失，高爐料柱阻力損失，Pa； PFS高爐送風(fēng)系統(tǒng)阻力損失，高爐送風(fēng)系統(tǒng)阻力損失，Pa。3. 鼓風(fēng)鼓風(fēng)機的機的選擇選擇 高爐操作條件所確定的鼓風(fēng)機工況區(qū)，高爐操作條件所確定的鼓風(fēng)機工況區(qū)，必須位于鼓風(fēng)機的安全運行范圍以內(nèi)。同時，必須位于鼓風(fēng)機的安全運

8、行范圍以內(nèi)。同時，各工況點，尤其是年平均點應(yīng)處于鼓風(fēng)機的各工況點，尤其是年平均點應(yīng)處于鼓風(fēng)機的高效運行區(qū)域。高效運行區(qū)域。 選擇鼓風(fēng)機時，應(yīng)由制造廠提供鼓風(fēng)機選擇鼓風(fēng)機時，應(yīng)由制造廠提供鼓風(fēng)機的夏季、冬季和年平均性能曲線。的夏季、冬季和年平均性能曲線。（1）大氣狀況對高爐鼓風(fēng)機工作的影響）大氣狀況對高爐鼓風(fēng)機工作的影響n由于各地的大氣溫度、濕度和壓力的變化，由于各地的大氣溫度、濕度和壓力的變化，風(fēng)機的吸氣條件發(fā)生了變化，必須用氣象風(fēng)機的吸氣條件發(fā)生了變化，必須用氣象修正系數(shù)對風(fēng)量和風(fēng)壓分別加以修正。修正系數(shù)對風(fēng)量和風(fēng)壓分別加以修正。（2）鼓風(fēng)機工況點風(fēng)量和風(fēng)壓計算）鼓風(fēng)機工況點風(fēng)量和風(fēng)壓計算

9、高爐鼓風(fēng)機必須根據(jù)鼓風(fēng)機的特性曲線來高爐鼓風(fēng)機必須根據(jù)鼓風(fēng)機的特性曲線來選擇，不能直接用銘牌風(fēng)量、風(fēng)壓來選擇，因選擇，不能直接用銘牌風(fēng)量、風(fēng)壓來選擇，因此對標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量和風(fēng)壓必須進行修正換算。此對標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量和風(fēng)壓必須進行修正換算。按下式將要求的鼓風(fēng)機的出口風(fēng)量換算為鼓風(fēng)按下式將要求的鼓風(fēng)機的出口風(fēng)量換算為鼓風(fēng)機工況點的容積風(fēng)量：機工況點的容積風(fēng)量：Kqqcq鼓風(fēng)機特性曲線上工況點的容積風(fēng)量，鼓風(fēng)機特性曲線上工況點的容積風(fēng)量， m3/min；qc要求鼓風(fēng)機在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積風(fēng)量，要求鼓風(fēng)機在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積風(fēng)量，m3/min ；K風(fēng)量修正系數(shù)。風(fēng)量修正系數(shù)。n將鼓風(fēng)機特性曲線上工況點的風(fēng)壓將鼓風(fēng)機特性

10、曲線上工況點的風(fēng)壓(絕對大絕對大氣壓力氣壓力)換算為某地區(qū)鼓風(fēng)機實際出口風(fēng)壓換算為某地區(qū)鼓風(fēng)機實際出口風(fēng)壓(絕對大氣壓力絕對大氣壓力)：PKPC/PC某地區(qū)要求鼓風(fēng)機實際達到的出口風(fēng)某地區(qū)要求鼓風(fēng)機實際達到的出口風(fēng)壓，壓，MPa；P鼓風(fēng)機特性曲線上工況點的風(fēng)壓，絕鼓風(fēng)機特性曲線上工況點的風(fēng)壓，絕對大氣壓力，對大氣壓力，MPa；K/風(fēng)壓修正系數(shù)。風(fēng)壓修正系數(shù)。(3). 選擇風(fēng)機要考慮以下兩點：選擇風(fēng)機要考慮以下兩點： 應(yīng)滿足夏季最高冶煉強度的要求；應(yīng)滿足夏季最高冶煉強度的要求；冬季，風(fēng)機應(yīng)能在經(jīng)濟區(qū)域工作；冬季，風(fēng)機應(yīng)能在經(jīng)濟區(qū)域工作；對于高壓操作的高爐，應(yīng)考慮常壓對于高壓操作的高爐，應(yīng)考慮常壓

11、冶煉的可行性和合理性，風(fēng)機應(yīng)在冶煉的可行性和合理性，風(fēng)機應(yīng)在ABCD區(qū)域工作，如圖區(qū)域工作，如圖 ： 高壓高爐鼓風(fēng)機工況區(qū)示意圖高壓高爐鼓風(fēng)機工況區(qū)示意圖 n為了確保高爐安全生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)置備用鼓風(fēng)機，為了確保高爐安全生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)置備用鼓風(fēng)機，其臺數(shù)與爐容大小和高爐座數(shù)有關(guān)。其臺數(shù)與爐容大小和高爐座數(shù)有關(guān)。5.1.4 風(fēng)機的并聯(lián)與串聯(lián)風(fēng)機的并聯(lián)與串聯(lián) 一一. 風(fēng)機并聯(lián)：風(fēng)機并聯(lián)： 風(fēng)機并聯(lián)可以提高風(fēng)量。風(fēng)機并聯(lián)可以提高風(fēng)量。2 風(fēng)機串聯(lián)風(fēng)機串聯(lián) 風(fēng)機的串聯(lián)可以提高風(fēng)壓。風(fēng)機的串聯(lián)可以提高風(fēng)壓。 5.1.5富氧、脫濕鼓風(fēng)富氧、脫濕鼓風(fēng)一、富氧鼓風(fēng)一、富氧鼓風(fēng)二、脫濕鼓風(fēng)二、脫濕鼓風(fēng)作業(yè)：n1高爐冶煉對

12、鼓風(fēng)機有何要求？風(fēng)機出口風(fēng)量如何計算？n2高爐使用鼓風(fēng)機有哪幾種類型？什么叫風(fēng)機特性曲線？n3如何選擇高爐鼓風(fēng)機？n4畫出離心式鼓風(fēng)機特性曲線并說明離心式風(fēng)機的工作特性？n5畫出軸流式鼓風(fēng)機特性曲線并說明軸流式風(fēng)機的工作特性？5.2 熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)及分類熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)及分類n現(xiàn)代高爐普遍采用蓄熱式熱風(fēng)爐。現(xiàn)代高爐普遍采用蓄熱式熱風(fēng)爐。n蓄熱式熱風(fēng)爐基本工作原理：煤氣在燃燒室燃蓄熱式熱風(fēng)爐基本工作原理：煤氣在燃燒室燃燒，高溫?zé)煔馔ㄟ^蓄熱室加熱格子磚，然后再燒，高溫?zé)煔馔ㄟ^蓄熱室加熱格子磚，然后再使鼓風(fēng)通過熾熱的格子磚加熱并送入高爐。使鼓風(fēng)通過熾熱的格子磚加熱并送入高爐。n每座高爐配置三或四座熱風(fēng)爐，

13、輪流交替地燃每座高爐配置三或四座熱風(fēng)爐，輪流交替地燃燒和送風(fēng)，高爐連續(xù)不斷地得到高溫助燃空氣。燒和送風(fēng)，高爐連續(xù)不斷地得到高溫助燃空氣。熱風(fēng)爐的大小及各部尺寸，決定于高爐所需風(fēng)熱風(fēng)爐的大小及各部尺寸，決定于高爐所需風(fēng)溫及風(fēng)量。溫及風(fēng)量。n熱風(fēng)爐的加熱能力：用每熱風(fēng)爐的加熱能力：用每m3高爐有效容積所高爐有效容積所具有的加熱面積表示，一般為具有的加熱面積表示，一般為 80110m2/m3。 自自1857年蓄熱式熱風(fēng)爐問世以來，已年蓄熱式熱風(fēng)爐問世以來，已有有130余年的歷史，它在生產(chǎn)實踐過程中不余年的歷史，它在生產(chǎn)實踐過程中不斷得到改進和完善。目前蓄熱式熱風(fēng)爐有斷得到改進和完善。目前蓄熱式熱風(fēng)爐

14、有三種基本結(jié)構(gòu)形式三種基本結(jié)構(gòu)形式：內(nèi)燃式熱風(fēng)爐內(nèi)燃式熱風(fēng)爐傳統(tǒng)型和改進型傳統(tǒng)型和改進型外燃式熱風(fēng)爐外燃式熱風(fēng)爐頂燃式熱風(fēng)爐頂燃式熱風(fēng)爐 n從加熱煙氣及鼓風(fēng)氣流在格子磚室內(nèi)的分布狀況來看，外燃式最好，頂燃式次之，內(nèi)燃式最差，但按它們所需的投資來排序卻正好相反。因此，對于較小的高爐，熱風(fēng)爐直徑較小，多采用內(nèi)燃式和頂燃式;大高爐由于熱風(fēng)爐直徑大，為使氣流均勻分布，多采用外燃式熱風(fēng)爐。5.2.1.1 傳統(tǒng)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐傳統(tǒng)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐 一一. 基本結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)： 由爐襯、燃燒室、蓄熱室、爐殼、爐篦由爐襯、燃燒室、蓄熱室、爐殼、爐篦子、支柱、管道及閥門等組成。燃燒室和蓄子、支柱、管道及閥門等組成。

15、燃燒室和蓄熱室砌在同一爐殼內(nèi)，之間用隔墻隔開。熱室砌在同一爐殼內(nèi)，之間用隔墻隔開。5.2.1熱風(fēng)爐的分類及工作原理熱風(fēng)爐的分類及工作原理結(jié)構(gòu)圖：結(jié)構(gòu)圖： 熱風(fēng)爐主要尺寸是外徑和全高，一般新建熱熱風(fēng)爐主要尺寸是外徑和全高，一般新建熱風(fēng)爐的高徑比（風(fēng)爐的高徑比（H/D）在）在5.0左右。左右。高徑比過低時高徑比過低時會造成氣流分布不均，格子磚不能很好利用會造成氣流分布不均，格子磚不能很好利用;高徑高徑比過高熱風(fēng)爐不穩(wěn)定，并可能導(dǎo)致下部格開磚不比過高熱風(fēng)爐不穩(wěn)定，并可能導(dǎo)致下部格開磚不起蓄熱作用。起蓄熱作用。高爐容積高爐容積 (m (m3 3) ) 255255 620620 10261026 12

16、601260 15131513 18001800 20502050 25602560 H H 2884028840 3350033500 3700037000 3816038160 4445044450 4447044470 5400054000 4725047250 D D 上上 54005400 下下 52005200 上上 73007300 下下 67806780 80008000 上上 83108310 下下 80008000 90009000 上上 9339330 0 下下 90009000 上上 99609960 下下 95009500 1000010000 H/DH/D 5.55

17、5.55 4.944.94 4.624.62 4.954.95 4.934.93 4.944.94 5.685.68 4.724.72 不同爐容熱風(fēng)爐的高徑比見下表不同爐容熱風(fēng)爐的高徑比見下表二二 、 工作原理工作原理 燃燒室和蓄熱室砌在同一爐殼內(nèi)，之間用燃燒室和蓄熱室砌在同一爐殼內(nèi)，之間用隔墻隔開。煤氣和空氣由管道經(jīng)閥門送入燃燒隔墻隔開。煤氣和空氣由管道經(jīng)閥門送入燃燒器并在燃燒室內(nèi)燃燒，燃燒的熱煙氣向上運動器并在燃燒室內(nèi)燃燒，燃燒的熱煙氣向上運動經(jīng)過拱頂時改變方向，再向下穿過蓄熱室，然經(jīng)過拱頂時改變方向，再向下穿過蓄熱室，然后進入大煙道經(jīng)煙囪排入大氣。在熱煙氣穿過后進入大煙道經(jīng)煙囪排入大氣。

18、在熱煙氣穿過蓄熱室時，將蓄熱室內(nèi)的格子磚加熱。格子磚蓄熱室時，將蓄熱室內(nèi)的格子磚加熱。格子磚被加熱并蓄存一定熱量后，熱風(fēng)爐停止燃燒，被加熱并蓄存一定熱量后，熱風(fēng)爐停止燃燒，轉(zhuǎn)入送風(fēng)。送風(fēng)時冷風(fēng)從下部冷風(fēng)管道經(jīng)冷風(fēng)轉(zhuǎn)入送風(fēng)。送風(fēng)時冷風(fēng)從下部冷風(fēng)管道經(jīng)冷風(fēng)閥進入蓄熱室，空氣通過格子磚時被加熱，經(jīng)閥進入蓄熱室，空氣通過格子磚時被加熱，經(jīng)拱頂進入燃燒室，再經(jīng)熱風(fēng)出口、熱風(fēng)閥、熱拱頂進入燃燒室，再經(jīng)熱風(fēng)出口、熱風(fēng)閥、熱風(fēng)總管送至高爐。風(fēng)總管送至高爐。 三、傳統(tǒng)型熱風(fēng)爐具有如下特點三、傳統(tǒng)型熱風(fēng)爐具有如下特點:（1）燃燒室和蓄熱室之間的隔墻溫差太大，易引起燃）燃燒室和蓄熱室之間的隔墻溫差太大，易引起燃燒室

19、產(chǎn)生裂縫、掉磚、短路燒穿。燒室產(chǎn)生裂縫、掉磚、短路燒穿。（2）拱頂為圓球形，當(dāng)高溫?zé)煔庥晒绊斶M入蓄熱室時，）拱頂為圓球形，當(dāng)高溫?zé)煔庥晒绊斶M入蓄熱室時，氣流分布很不均勻，造成局部過熱，損壞耐火磚，使氣流分布很不均勻，造成局部過熱，損壞耐火磚，使火井向蓄熱室傾斜火井向蓄熱室傾斜;且拱頂坐落在大墻上。受大墻不均且拱頂坐落在大墻上。受大墻不均勻漲落與自身熱膨脹的影響而產(chǎn)生拱頂裂縫。勻漲落與自身熱膨脹的影響而產(chǎn)生拱頂裂縫。（3）隨著高爐大型化，風(fēng)壓越來越高，熱風(fēng)爐己成為）隨著高爐大型化，風(fēng)壓越來越高，熱風(fēng)爐己成為一個受壓容器，加之熱風(fēng)爐的爐皮隨著耐火砌體的膨一個受壓容器，加之熱風(fēng)爐的爐皮隨著耐火砌體的

20、膨脹而上漲，將爐底板拉成碟子狀，以致焊縫拉開，爐脹而上漲，將爐底板拉成碟子狀，以致焊縫拉開，爐底板拉裂，造成嚴(yán)重漏風(fēng)。底板拉裂，造成嚴(yán)重漏風(fēng)。（4）由于熱風(fēng)爐存在著周期性的擺動和上下漲落運動，）由于熱風(fēng)爐存在著周期性的擺動和上下漲落運動，經(jīng)常出現(xiàn)熱風(fēng)爐短管經(jīng)常出現(xiàn)熱風(fēng)爐短管爛脖子爛脖子”現(xiàn)象。現(xiàn)象。（5）多采用金屬套筒燃燒器，容易產(chǎn)生脈動。）多采用金屬套筒燃燒器，容易產(chǎn)生脈動。5.2.1.2 改進型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐改進型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐（霍戈文）一、改進型的主要特征：一、改進型的主要特征：（1）采用懸鏈線形拱頂，且拱頂與大墻脫開。）采用懸鏈線形拱頂，且拱頂與大墻脫開。（2）燃燒室下部隔墻增設(shè)絕熱磚和耐

21、熱不銹鋼）燃燒室下部隔墻增設(shè)絕熱磚和耐熱不銹鋼 板，用以防止氣流短路。板，用以防止氣流短路。（3）采用眼睛形火井和矩形陶瓷燃燒器相配合。）采用眼睛形火井和矩形陶瓷燃燒器相配合。（4）采用圓弧形爐底板。）采用圓弧形爐底板。 改改進進型型內(nèi)內(nèi)燃燃式式熱熱風(fēng)風(fēng)爐爐 1. 懸鏈線拱頂懸鏈線拱頂 特點：特點：內(nèi)襯由鋼結(jié)構(gòu)支撐，拱頂與大墻分開；內(nèi)襯由鋼結(jié)構(gòu)支撐，拱頂與大墻分開；采用關(guān)節(jié)磚，使拱腳磚與關(guān)節(jié)磚、關(guān)節(jié)采用關(guān)節(jié)磚，使拱腳磚與關(guān)節(jié)磚、關(guān)節(jié)磚拱頂上部磚之間能相對轉(zhuǎn)動磚拱頂上部磚之間能相對轉(zhuǎn)動 ；拱頂由一層致密磚代替了傳統(tǒng)的兩層致拱頂由一層致密磚代替了傳統(tǒng)的兩層致密磚；密磚；蓄熱室斷面氣流分布均勻蓄熱室

22、斷面氣流分布均勻 。 2. 特殊的隔墻結(jié)構(gòu)特殊的隔墻結(jié)構(gòu) 合理設(shè)置膨脹縫；合理設(shè)置膨脹縫；隔墻兩層致密磚間加入隔熱層；隔墻兩層致密磚間加入隔熱層；隔墻各層砌體間、隔墻與熱風(fēng)爐大墻隔墻各層砌體間、隔墻與熱風(fēng)爐大墻間設(shè)置滑動縫；間設(shè)置滑動縫；隔墻靠近蓄熱室側(cè)在一定高度上增加隔墻靠近蓄熱室側(cè)在一定高度上增加一層不銹鋼板。一層不銹鋼板。 改進型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐改進型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐燃燒室隔墻的砌筑燃燒室隔墻的砌筑1-42%Al2O3粘土磚；粘土磚； 2-42% Al2O3粘土磚；粘土磚；3- 30%Al2O3高鋁磚；高鋁磚；4-55% Al2O3高鋁磚；高鋁磚；5-60% Al2O3高鋁磚；高鋁磚；6-66%

23、 Al2O3高鋁磚；高鋁磚；7-硅磚；硅磚；8-隔熱磚；隔熱磚；9-耐熱鋼板耐熱鋼板 3. 眼睛型燃燒室眼睛型燃燒室 隔墻斷面小，增加了蓄熱室的有效隔墻斷面小，增加了蓄熱室的有效蓄熱面積。蓄熱面積。蓄熱室的煙氣流分布均勻。蓄熱室的煙氣流分布均勻。燃燒室隔墻與大墻不咬砌。燃燒室隔墻與大墻不咬砌。 4. 矩形陶瓷燃燒器矩形陶瓷燃燒器 與眼睛型燃燒室相配的燃燒器，能充與眼睛型燃燒室相配的燃燒器，能充分利用眼睛型燃燒室斷面的空間。分利用眼睛型燃燒室斷面的空間。矩形燃燒器氣體混合效果好，燃燒穩(wěn)矩形燃燒器氣體混合效果好，燃燒穩(wěn)定，效率高，燃燒強度大；定，效率高，燃燒強度大；氣流阻力損失小氣流阻力損失小 二

24、二. 內(nèi)燃式熱風(fēng)爐優(yōu)缺點：內(nèi)燃式熱風(fēng)爐優(yōu)缺點： 1. 優(yōu)點：優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單，建設(shè)費用較低，占地面積結(jié)構(gòu)簡單，建設(shè)費用較低，占地面積較小。較小。2. 缺點：缺點：蓄熱室煙氣分布不均勻；蓄熱室煙氣分布不均勻；燃燒室隔墻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損壞。燃燒室隔墻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損壞。 5.2.1.3 外燃式熱風(fēng)爐外燃式熱風(fēng)爐 一、外燃式熱風(fēng)爐爐型特征：一、外燃式熱風(fēng)爐爐型特征： 燃燒室和蓄熱室分別在兩個圓柱形殼體燃燒室和蓄熱室分別在兩個圓柱形殼體內(nèi)，兩個室的頂部以一定方式連接起來。內(nèi)，兩個室的頂部以一定方式連接起來。 外燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)示意圖外燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)示意圖 二、二、.分類分類（1）地得式：拱頂由兩個直徑不等的

25、球形拱構(gòu)成，并用錐）地得式：拱頂由兩個直徑不等的球形拱構(gòu)成，并用錐形結(jié)構(gòu)相互連通。形結(jié)構(gòu)相互連通。（2）考貝式：拱頂由圓柱形通道連成一體。）考貝式：拱頂由圓柱形通道連成一體。（3）馬琴式：蓄熱室的上端有一段倒錐形，錐體上部接）馬琴式：蓄熱室的上端有一段倒錐形，錐體上部接一段直筒部分，直徑與燃燒室直徑相同，兩室用水平通道一段直筒部分，直徑與燃燒室直徑相同，兩室用水平通道連接起來。連接起來。（4）新日鐵式）新日鐵式 ：蓄熱室上部有一個錐體段，使蓄熱室拱：蓄熱室上部有一個錐體段，使蓄熱室拱頂直徑和燃燒室直徑相同。頂直徑和燃燒室直徑相同。 從四種外燃式熱風(fēng)爐來看，地得式和拷貝式的高度較從四種外燃式熱風(fēng)

26、爐來看，地得式和拷貝式的高度較低，地得式占地面積較小，但結(jié)構(gòu)龐大，穩(wěn)定性差，氣流低，地得式占地面積較小，但結(jié)構(gòu)龐大，穩(wěn)定性差，氣流分布較差，新日鐵式占地面積最大；在氣流分布均勻、結(jié)分布較差，新日鐵式占地面積最大；在氣流分布均勻、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定方面，新日鐵式與馬琴式比較好，但使用的材料較構(gòu)穩(wěn)定方面，新日鐵式與馬琴式比較好，但使用的材料較多，散熱面積較大?，F(xiàn)在新建的外燃式熱風(fēng)爐多為新日鐵多，散熱面積較大?，F(xiàn)在新建的外燃式熱風(fēng)爐多為新日鐵式和馬琴式。式和馬琴式。三三. 外燃式熱風(fēng)爐的優(yōu)點：外燃式熱風(fēng)爐的優(yōu)點： （1）結(jié)構(gòu)上：外燃式比內(nèi)燃式合理；）結(jié)構(gòu)上：外燃式比內(nèi)燃式合理；（2）燃燒室、蓄熱室、拱頂?shù)炔课?/p>

27、磚襯可）燃燒室、蓄熱室、拱頂?shù)炔课淮u襯可以單獨膨脹和收縮，可以承受高溫作用；以單獨膨脹和收縮，可以承受高溫作用；（3）由于兩室都做成圓形斷面，且拱頂有由于兩室都做成圓形斷面，且拱頂有特殊連通結(jié)構(gòu)，使?fàn)t內(nèi)氣流分布均勻，有特殊連通結(jié)構(gòu)，使?fàn)t內(nèi)氣流分布均勻，有利于燃燒和熱交換。利于燃燒和熱交換。（4）可長時間保持較高的送風(fēng)溫度。可長時間保持較高的送風(fēng)溫度。四、外燃式熱風(fēng)爐的缺點四、外燃式熱風(fēng)爐的缺點n結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，投資成本增加，一結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，投資成本增加，一般應(yīng)用于新建的大型高爐。般應(yīng)用于新建的大型高爐。n但是從高風(fēng)溫、長壽命所獲得的經(jīng)濟效益角但是從高風(fēng)溫、長壽命所獲得的經(jīng)濟效益角

28、度來講，這不能算是缺點。當(dāng)前外燃式熱風(fēng)度來講，這不能算是缺點。當(dāng)前外燃式熱風(fēng)爐在世界上被普遍采用，特別是要求提供爐在世界上被普遍采用，特別是要求提供1200以上高風(fēng)溫的大型高爐。以上高風(fēng)溫的大型高爐。5.2.1.4 頂燃式熱風(fēng)爐頂燃式熱風(fēng)爐 頂燃式熱風(fēng)爐是新發(fā)展起來的一種熱頂燃式熱風(fēng)爐是新發(fā)展起來的一種熱風(fēng)爐形式，在我國應(yīng)用很多。它取消了燃風(fēng)爐形式，在我國應(yīng)用很多。它取消了燃燒室，將燃燒器直接安裝在熱風(fēng)爐的頂部，燒室，將燃燒器直接安裝在熱風(fēng)爐的頂部，以拱頂空間作為燃燒室。國外稱之為無燃以拱頂空間作為燃燒室。國外稱之為無燃燒室熱風(fēng)爐。燒室熱風(fēng)爐。頂燃式熱風(fēng)爐具有如下特點頂燃式熱風(fēng)爐具有如下特點:

29、（1）擴大了蓄熱室容積，在相同熱風(fēng)爐容量條件下，）擴大了蓄熱室容積，在相同熱風(fēng)爐容量條件下，蓄熱面積增加蓄熱面積增加25%35%。（2）結(jié)構(gòu)對稱，穩(wěn)定性好，氣流分布均勻。）結(jié)構(gòu)對稱，穩(wěn)定性好，氣流分布均勻。（3）采用大功率短焰或無焰燃燒器，使高溫集中在）采用大功率短焰或無焰燃燒器，使高溫集中在拱頂部位，熱損失減少，有利于提高拱頂溫度。拱頂部位，熱損失減少，有利于提高拱頂溫度。（4）蓄熱室內(nèi)氣流分布均勻，效率高。）蓄熱室內(nèi)氣流分布均勻，效率高。（5）耐火材料工作穩(wěn)定性提高，熱風(fēng)爐壽命延長。）耐火材料工作穩(wěn)定性提高，熱風(fēng)爐壽命延長。（6）布置緊湊，占地面積小，節(jié)約材料。）布置緊湊，占地面積小，節(jié)約

30、材料。一、卡魯金頂燃式熱風(fēng)爐一、卡魯金頂燃式熱風(fēng)爐特點特點:n(1)縮小了球頂?shù)闹睆剑m用于現(xiàn)有內(nèi)燃式熱風(fēng)爐技縮小了球頂?shù)闹睆?，適用于現(xiàn)有內(nèi)燃式熱風(fēng)爐技術(shù)改造。術(shù)改造。n(2) 煤氣和助燃空氣混合很好，燃燒完全、熱效率高。煤氣和助燃空氣混合很好，燃燒完全、熱效率高。n(3)結(jié)構(gòu)對稱，穩(wěn)定性好。結(jié)構(gòu)對稱，穩(wěn)定性好。n(4)采用高效蜂窩式格子磚采用高效蜂窩式格子磚19孔六邊形格子磚，節(jié)省孔六邊形格子磚，節(jié)省鋼材和耐火材料，占地面積較小。整個熱風(fēng)爐的投資鋼材和耐火材料，占地面積較小。整個熱風(fēng)爐的投資可節(jié)約可節(jié)約50%。n 該熱風(fēng)爐屬于高溫長壽型熱風(fēng)爐，風(fēng)溫維持在該熱風(fēng)爐屬于高溫長壽型熱風(fēng)爐，風(fēng)溫維持

31、在11501220工作，及工作，及30年年(爐襯砌體無檢修爐襯砌體無檢修)壽命。壽命。卡魯金式熱風(fēng)爐 a)俄羅斯冶金熱工研究院設(shè)計；(b)卡魯金型預(yù)燃熱風(fēng)爐1、助燃空氣通道；2、助燃空氣噴口；3、前室；4、格子磚室；5-熱風(fēng)出口；6、煤氣通道；7、助燃空氣環(huán)集管；8、煤氣環(huán)集管；9一助燃空氣管；10、煤氣管；11、爐篦和支柱二、球式熱風(fēng)爐二、球式熱風(fēng)爐 結(jié)構(gòu)與頂燃結(jié)構(gòu)與頂燃式相同，所不同式相同，所不同的是蓄熱室用自的是蓄熱室用自然堆積的耐火球然堆積的耐火球代替格子磚。用代替格子磚。用于小型高爐的熱于小型高爐的熱風(fēng)爐風(fēng)爐 。 （1）單位體積球的加熱面積大，可縮小熱風(fēng)爐體積；）單位體積球的加熱面積

32、大，可縮小熱風(fēng)爐體積；（2）熱效率高。氣流呈紊流狀態(tài)，風(fēng)溫和拱頂溫度基熱效率高。氣流呈紊流狀態(tài)，風(fēng)溫和拱頂溫度基本接近，一般溫差在本接近，一般溫差在80100。（3）燃燒器多為金屬與陶瓷相結(jié)合的套筒燃燒器。燃燒器多為金屬與陶瓷相結(jié)合的套筒燃燒器。（4）球式熱風(fēng)爐的體積小、結(jié)構(gòu)簡單、施工方便，使）球式熱風(fēng)爐的體積小、結(jié)構(gòu)簡單、施工方便，使得投資成本大大降低。得投資成本大大降低。優(yōu)點優(yōu)點：缺點：缺點：（1）要求煤氣干凈；）要求煤氣干凈；（2）助燃空氣和煤氣壓力要高。）助燃空氣和煤氣壓力要高。 三、旋流頂燃式熱風(fēng)爐三、旋流頂燃式熱風(fēng)爐該熱風(fēng)爐有如下特點：該熱風(fēng)爐有如下特點：（1）多點環(huán)形布置燒嘴，形

33、成旋轉(zhuǎn)氣流環(huán)繞蓄）多點環(huán)形布置燒嘴，形成旋轉(zhuǎn)氣流環(huán)繞蓄熱體頂端作渦旋向下運動，空氣、煤氣進一步熱體頂端作渦旋向下運動，空氣、煤氣進一步強紊流充分混合，使燃燒完全。強紊流充分混合，使燃燒完全。（2）將內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的燃燒室變成只輸送熱風(fēng)）將內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的燃燒室變成只輸送熱風(fēng)的通道，在爐體直徑不變的條件下，蓄熱面積的通道，在爐體直徑不變的條件下，蓄熱面積增加了增加了20%30% ,有利于氣流和溫度的均勻分有利于氣流和溫度的均勻分布，消除了蓄熱死角，提高了換熱效力。布，消除了蓄熱死角，提高了換熱效力。（3）蓄熱室內(nèi)氣流分布均勻，熱交換效率高。）蓄熱室內(nèi)氣流分布均勻，熱交換效率高。（4）采用通冷風(fēng)保護技

34、術(shù)和自由式燒嘴技術(shù)，）采用通冷風(fēng)保護技術(shù)和自由式燒嘴技術(shù)，使燃燒器壽命增加。使燃燒器壽命增加。5.2.2熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)n熱風(fēng)爐由爐襯、燃燒室、蓄熱室、爐殼、爐篦子、熱風(fēng)爐由爐襯、燃燒室、蓄熱室、爐殼、爐篦子、支柱、管道、閥門及爐基、爐殼等組成。支柱、管道、閥門及爐基、爐殼等組成。一、燃燒室：一、燃燒室： 燃燒室是燃燒煤氣的空間，位于爐內(nèi)一側(cè)燃燒室是燃燒煤氣的空間，位于爐內(nèi)一側(cè)緊靠大墻。緊靠大墻。1. 內(nèi)燃式熱風(fēng)爐斷面形狀有三種：內(nèi)燃式熱風(fēng)爐斷面形狀有三種： 圓形、眼睛形、復(fù)合形圓形、眼睛形、復(fù)合形 燃燒室斷面形狀燃燒室斷面形狀A(yù)圓形；圓形；B眼睛形；眼睛形；C復(fù)合形復(fù)合形 n圓形燃燒室，燃燒能力

35、大，氣流在燃燒室內(nèi)分圓形燃燒室，燃燒能力大，氣流在燃燒室內(nèi)分布均勻，燃燒效果較好。但蓄熱室的死角大，布均勻，燃燒效果較好。但蓄熱室的死角大，燃燒廢氣進入蓄熱室分布不均勻，使蓄熱室的燃燒廢氣進入蓄熱室分布不均勻，使蓄熱室的有效利用面積減小；有效利用面積減??；n眼睛形燃燒室，所占面積較小，燃燒廢氣進入眼睛形燃燒室，所占面積較小，燃燒廢氣進入蓄熱室分布較均勻，蓄熱室的死角小，有效利蓄熱室分布較均勻，蓄熱室的死角小，有效利用面積增加，但燃燒室的通道當(dāng)量直徑減小，用面積增加，但燃燒室的通道當(dāng)量直徑減小，煙氣阻力損失增加，對燃燒不利。煙氣阻力損失增加，對燃燒不利。n復(fù)合型燃燒室兼有前兩種燃燒室的優(yōu)點，應(yīng)用

36、復(fù)合型燃燒室兼有前兩種燃燒室的優(yōu)點，應(yīng)用較廣。較廣。 燃燒室截面積（包括隔墻面積）占熱燃燒室截面積（包括隔墻面積）占熱風(fēng)爐總內(nèi)截面積的風(fēng)爐總內(nèi)截面積的2230，大高爐取小，大高爐取小值，小高爐取大值。值，小高爐取大值。3. 燃燒室隔墻：燃燒室隔墻： 由兩層互不錯縫的高鋁磚砌成，大型由兩層互不錯縫的高鋁磚砌成，大型高爐高爐345mm230mm；中、小型高爐兩層；中、小型高爐兩層230mm。 2. 燃燒室尺寸：燃燒室尺寸：復(fù)合型燃燒室砌磚復(fù)合型燃燒室砌磚1、尖角部分填充粘土泥料；、尖角部分填充粘土泥料；2、填充粘土泥料或草袋、填充粘土泥料或草袋二二. 蓄熱室蓄熱室 蓄熱室是熱風(fēng)爐進行熱交換的主體，

37、它蓄熱室是熱風(fēng)爐進行熱交換的主體，它由格子磚砌筑而成。由格子磚砌筑而成。1. 對格子磚的要求：對格子磚的要求：有較大的受熱面積進行熱交換；有較大的受熱面積進行熱交換；有一定的磚重量來蓄熱；有一定的磚重量來蓄熱；能引起氣流擾動；能引起氣流擾動；砌成格子室后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。砌成格子室后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 2. 格子磚的主要特性指數(shù)有：格子磚的主要特性指數(shù)有： （1）1m3格子磚的受熱面積格子磚的受熱面積f（m2/m3） ： （2）1m2磚格子橫斷面積中格孔所占的通道面積磚格子橫斷面積中格孔所占的通道面積（活面積）（活面積）m2/m2格子磚的密度，格子磚的密度，kg/m3；A格子磚中格孔的通道面積，格子磚中格孔的

38、通道面積，m2；Az格子磚的面積，格子磚的面積，m2；L格子磚通過煙氣的格孔周邊長，格子磚通過煙氣的格孔周邊長，m。ZLfAAZAAA（3）1m3磚格子中磚所占有的體積磚格子中磚所占有的體積(或稱填充系數(shù)或稱填充系數(shù))1-（m3/m3）（4）當(dāng)量厚度）當(dāng)量厚度S（m） 為當(dāng)量半磚厚，即為分?jǐn)偨o加熱面積的格子磚厚度。為當(dāng)量半磚厚，即為分?jǐn)偨o加熱面積的格子磚厚度。（5）格孔的流體直徑）格孔的流體直徑dh(m)（6）1m3磚格子的重量磚格子的重量g（kg/m3）2 12sf4hAdL1g 3. 常用的格子磚類型：常用的格子磚類型：板狀磚：每個孔由四塊磚組成。板狀磚：每個孔由四塊磚組成。 塊狀穿孔磚：

39、是在整塊磚上穿孔。采用較多塊狀穿孔磚：是在整塊磚上穿孔。采用較多的是五孔磚和七孔磚。的是五孔磚和七孔磚。4.蓄熱室的結(jié)構(gòu)：蓄熱室的結(jié)構(gòu)：u在設(shè)計蓄熱室時，主要是考慮格子磚的材質(zhì)、在設(shè)計蓄熱室時，主要是考慮格子磚的材質(zhì)、熱工特性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。熱工特性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。u格子磚上部高溫區(qū)域一般采用高鋁磚和硅磚，格子磚上部高溫區(qū)域一般采用高鋁磚和硅磚，下部溫度較低的區(qū)域一般采用粘土磚。下部溫度較低的區(qū)域一般采用粘土磚。u在確定格子磚的熱工特性時，應(yīng)當(dāng)使格子磚的在確定格子磚的熱工特性時，應(yīng)當(dāng)使格子磚的傳熱和儲熱的能力都能充分發(fā)揮，同時要求蓄熱傳熱和儲熱的能力都能充分發(fā)揮，同時要求蓄熱室體積要盡可能小，以保

40、持砌體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。室體積要盡可能小，以保持砌體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。u在蓄熱室上部高溫區(qū)，具有強烈的傳熱條件號，在蓄熱室上部高溫區(qū)，具有強烈的傳熱條件號，應(yīng)著重考慮蓄熱能力，即應(yīng)適當(dāng)縮小格孔當(dāng)量直應(yīng)著重考慮蓄熱能力，即應(yīng)適當(dāng)縮小格孔當(dāng)量直徑，增加磚的當(dāng)量厚度和磚重，采用熱容量大的徑，增加磚的當(dāng)量厚度和磚重，采用熱容量大的耐火材料。耐火材料。u對于蓄熱室下部低溫區(qū)，由于溫度低，主要考慮對于蓄熱室下部低溫區(qū)，由于溫度低，主要考慮加強氣流與格子磚之間的對流傳熱，盡可能地增加強氣流與格子磚之間的對流傳熱，盡可能地增大氣流的湍流程度，適當(dāng)減小格子磚的當(dāng)量厚度，大氣流的湍流程度，適當(dāng)減小格子磚的當(dāng)量厚度，以減少一單位體

41、積格子磚的重量。以減少一單位體積格子磚的重量。u為了達到蓄熱室上、下段格孔具有不同當(dāng)量直徑為了達到蓄熱室上、下段格孔具有不同當(dāng)量直徑的要求，可以采用多段格孔直徑的蓄熱室結(jié)構(gòu)，的要求，可以采用多段格孔直徑的蓄熱室結(jié)構(gòu)，即上段格孔小，下段格孔大。但是，這種結(jié)構(gòu)不即上段格孔小，下段格孔大。但是，這種結(jié)構(gòu)不僅使格子磚的磚型復(fù)雜化，而且清除積灰困難，僅使格子磚的磚型復(fù)雜化，而且清除積灰困難，所以，目前大多數(shù)熱風(fēng)爐的蓄熱室格孔為單段式，所以，目前大多數(shù)熱風(fēng)爐的蓄熱室格孔為單段式，只有少部分熱風(fēng)爐采用兩段或三段式。只有少部分熱風(fēng)爐采用兩段或三段式。五五. 爐墻爐墻 1. 作用：作用： 爐墻起隔熱作用并在高溫

42、下承載。爐墻起隔熱作用并在高溫下承載。2. 組成：組成： 由砌體（大墻）、填料層、隔熱層組成。由砌體（大墻）、填料層、隔熱層組成。大墻：大墻：厚度：中小高爐為厚度：中小高爐為230mm，大高爐，大高爐345mm。材質(zhì)：上部高溫區(qū)用高鋁磚，下部低溫區(qū)用粘土磚。材質(zhì)：上部高溫區(qū)用高鋁磚，下部低溫區(qū)用粘土磚。隔熱磚：一般為隔熱磚：一般為65mm硅藻土磚，緊靠爐殼。硅藻土磚，緊靠爐殼。填料層：在隔熱磚和大墻之間留有填料層：在隔熱磚和大墻之間留有6080mm的的 水渣水渣石棉填料層。石棉填料層。 在上部高溫區(qū)大墻外增加一層在上部高溫區(qū)大墻外增加一層113或或230mm的輕質(zhì)高鋁磚；的輕質(zhì)高鋁磚；注意：注

43、意：熱風(fēng)口、燃燒口周圍一米半徑熱風(fēng)口、燃燒口周圍一米半徑范圍內(nèi)的砌體緊靠爐殼，以防止填料范圍內(nèi)的砌體緊靠爐殼，以防止填料脫落時竄風(fēng)。脫落時竄風(fēng)。 爐墻砌磚（P168）a-低溫區(qū)；b-中溫區(qū)；c-高溫區(qū)1-噴涂層；隔熱磚；3-耐火磚 六六. 拱頂拱頂 1. 作用：連接燃燒室和蓄熱室作用：連接燃燒室和蓄熱室 。2. 結(jié)構(gòu)：半球形、錐形、錐球形、拋物線形和懸鏈結(jié)構(gòu)：半球形、錐形、錐球形、拋物線形和懸鏈線型。線型。3.確定拱頂砌體各種耐火材料層的砌筑厚度時，確定拱頂砌體各種耐火材料層的砌筑厚度時，既要著重考慮高溫區(qū)的隔熱保溫，又要同時考慮砌既要著重考慮高溫區(qū)的隔熱保溫，又要同時考慮砌體的應(yīng)力分布和重量

44、載荷?？偟脑瓌t是減薄耐火磚體的應(yīng)力分布和重量載荷?？偟脑瓌t是減薄耐火磚層厚度，增加隔熱層厚度，增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，多種層厚度，增加隔熱層厚度，增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，多種因素綜合考慮。因素綜合考慮。拱頂砌體的獨立式支承結(jié)構(gòu)拱頂砌體的獨立式支承結(jié)構(gòu)1、磚托、磚托;2、噴涂層、噴涂層;3 、SiC填料填料4、陶瓷纖維、陶瓷纖維;5、拱頂隔熱磚、拱頂隔熱磚;6、拱頂耐火磚、拱頂耐火磚;7、爐墻隔熱磚、爐墻隔熱磚; 8、爐墻耐火磚、爐墻耐火磚七七. 燃燒器燃燒器 燃燒器是用來將煤氣和空氣混合，并送燃燒器是用來將煤氣和空氣混合，并送進燃燒室內(nèi)燃燒的設(shè)備。進燃燒室內(nèi)燃燒的設(shè)備。目前我國熱風(fēng)爐常目前我國熱風(fēng)爐常見的燃燒

45、器有兩種見的燃燒器有兩種:金屬套筒燃燒器和陶瓷燃金屬套筒燃燒器和陶瓷燃燒器。燒器。1. 對燃燒器的要求：對燃燒器的要求：有足夠的燃燒能力。有足夠的燃燒能力。有足夠的調(diào)節(jié)范圍。有足夠的調(diào)節(jié)范圍。避免煤氣和空氣在燃燒器內(nèi)燃燒、回火。避免煤氣和空氣在燃燒器內(nèi)燃燒、回火。2. 金屬燃燒器金屬燃燒器 金屬燃燒器金屬燃燒器1煤氣；煤氣；2空氣；空氣；3冷凝水冷凝水 結(jié)構(gòu)簡單，阻損小，調(diào)節(jié)范圍大，結(jié)構(gòu)簡單，阻損小，調(diào)節(jié)范圍大，不易發(fā)生回火現(xiàn)象。不易發(fā)生回火現(xiàn)象。（2）缺點：）缺點：空氣與煤氣混合不好；空氣與煤氣混合不好；需較大的空氣過剩系數(shù)；需較大的空氣過剩系數(shù)；氣流直接沖擊燃燒室隔墻。氣流直接沖擊燃燒室隔

46、墻。 （1）優(yōu)點：）優(yōu)點：3. 陶瓷燃燒器陶瓷燃燒器 是用耐火材料砌成的，安裝在熱風(fēng)爐燃燒是用耐火材料砌成的，安裝在熱風(fēng)爐燃燒室內(nèi)部。室內(nèi)部。優(yōu)點：優(yōu)點： 空氣與煤氣混合好，能完全燃燒；空氣與煤氣混合好，能完全燃燒； 空氣過剩系數(shù)小，可提高燃燒溫度；空氣過剩系數(shù)小，可提高燃燒溫度； 燃燒氣體向上噴出，不沖刷隔墻。燃燒氣體向上噴出，不沖刷隔墻。 燃燒能力大。燃燒能力大。套筒式陶瓷燃燒器（P172）1-空氣進口；2-煤氣進口 八八. 支柱及爐箅子支柱及爐箅子 蓄熱室全部格子磚都通過爐算子支撐在支蓄熱室全部格子磚都通過爐算子支撐在支柱上。大中型高爐的熱風(fēng)爐支柱和爐算子的材柱上。大中型高爐的熱風(fēng)爐支柱

47、和爐算子的材質(zhì)一般都是含硫低于質(zhì)一般都是含硫低于0.05%的鑄鐵件，當(dāng)廢氣的鑄鐵件，當(dāng)廢氣溫度較高時，可考慮用高硅耐熱球墨鑄鐵或其溫度較高時，可考慮用高硅耐熱球墨鑄鐵或其他耐熱鑄件。他耐熱鑄件。 支柱高度要滿足安裝煙道和冷風(fēng)管道的凈支柱高度要滿足安裝煙道和冷風(fēng)管道的凈空需要，保證氣流暢通。空需要，保證氣流暢通。 爐箅子的塊數(shù)與支柱數(shù)相同。爐箅子的塊數(shù)與支柱數(shù)相同。九、爐殼九、爐殼n熱風(fēng)爐爐殼的作用是確保密封，安裝設(shè)備，承受耐火熱風(fēng)爐爐殼的作用是確保密封，安裝設(shè)備，承受耐火磚砌體膨脹壓力及爐內(nèi)氣體壓力等載荷。磚砌體膨脹壓力及爐內(nèi)氣體壓力等載荷。n現(xiàn)代高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐的爐殼是用現(xiàn)代高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐的爐殼是

48、用820mm厚度不等的鋼厚度不等的鋼板連同爐底板焊成一個不漏氣的整體，在其內(nèi)部襯以板連同爐底板焊成一個不漏氣的整體，在其內(nèi)部襯以耐火砌體，并用地腳螺絲將爐殼固定在爐基上。耐火砌體，并用地腳螺絲將爐殼固定在爐基上。n隨著高爐的大型化，風(fēng)壓越來越高，熱風(fēng)爐成為名副隨著高爐的大型化，風(fēng)壓越來越高，熱風(fēng)爐成為名副其實的受壓容器，因此對爐殼的選擇和焊接工藝的要其實的受壓容器，因此對爐殼的選擇和焊接工藝的要求越來越高，爐殼有向厚發(fā)展的趨勢?？紤]到熱風(fēng)爐求越來越高，爐殼有向厚發(fā)展的趨勢。考慮到熱風(fēng)爐為受熱設(shè)備，具有受熱上漲和周期性擺動等特點，對為受熱設(shè)備，具有受熱上漲和周期性擺動等特點，對垂直焊縫盡量采用圓

49、滑過渡，如爐底板目前采用了圓垂直焊縫盡量采用圓滑過渡，如爐底板目前采用了圓弧形爐底板?；⌒螤t底板。十、爐基十、爐基n爐基的主要作用是承受爐殼傳遞的設(shè)備載荷，爐底傳爐基的主要作用是承受爐殼傳遞的設(shè)備載荷，爐底傳遞的耐火砌體載荷，以及承受其他附屬設(shè)備的載荷等。遞的耐火砌體載荷，以及承受其他附屬設(shè)備的載荷等。n爐基分為兩種形式，一是將一組熱風(fēng)爐建筑在同一個爐基分為兩種形式，一是將一組熱風(fēng)爐建筑在同一個混凝土的基礎(chǔ)上混凝土的基礎(chǔ)上;二是每座熱風(fēng)爐有獨立的基礎(chǔ)。二是每座熱風(fēng)爐有獨立的基礎(chǔ)。n爐基一般為鋼筋混凝爐基一般為鋼筋混凝J幾結(jié)構(gòu)，其表面的正常工作溫幾結(jié)構(gòu)，其表面的正常工作溫度通常都小于度通常都小于

50、250。為了防止熱風(fēng)爐。為了防止熱風(fēng)爐n爐基產(chǎn)生不均勻下沉致使管道變形、撕裂，一般都把爐基產(chǎn)生不均勻下沉致使管道變形、撕裂，一般都把一座高爐的熱風(fēng)爐組一座高爐的熱風(fēng)爐組(3座或座或4座座)的爐基做成為一個整的爐基做成為一個整體。體。n基礎(chǔ)對土壤的耐壓力，一般應(yīng)不小于基礎(chǔ)對土壤的耐壓力，一般應(yīng)不小于0.225MPa,否否則應(yīng)進行打樁等加固處理。則應(yīng)進行打樁等加固處理。5.2.3 熱風(fēng)爐附屬設(shè)備熱風(fēng)爐附屬設(shè)備5.2.3.1熱風(fēng)爐的管道n熱風(fēng)爐系統(tǒng)的管道，主要有冷風(fēng)管、熱風(fēng)管、熱風(fēng)爐系統(tǒng)的管道，主要有冷風(fēng)管、熱風(fēng)管、助燃空氣管及凈煤氣管等。這些管道一般均為助燃空氣管及凈煤氣管等。這些管道一般均為普通

51、碳素鋼板焊成，其直徑取決于管道內(nèi)氣體普通碳素鋼板焊成，其直徑取決于管道內(nèi)氣體的允許壓力和流速。的允許壓力和流速。管道的直徑可根據(jù)下式來計算：管道的直徑可根據(jù)下式來計算： D：圓形管道內(nèi)徑，：圓形管道內(nèi)徑，m； V：氣體的實際流量，：氣體的實際流量，m3/s； ：氣體的實際流速，：氣體的實際流速，m/s；4/DV熱風(fēng)爐閥門分兩類熱風(fēng)爐閥門分兩類n控制燃燒系統(tǒng)的閥門及裝置控制燃燒系統(tǒng)的閥門及裝置 作用：作用：調(diào)節(jié)煤氣和助燃空氣的流量調(diào)節(jié)煤氣和助燃空氣的流量 調(diào)節(jié)燃燒溫度調(diào)節(jié)燃燒溫度 送風(fēng)時隔離送風(fēng)時隔離n控制鼓風(fēng)系統(tǒng)的閥門控制鼓風(fēng)系統(tǒng)的閥門 作用：作用：將冷風(fēng)送入熱風(fēng)爐，熱風(fēng)送到高爐將冷風(fēng)送入熱風(fēng)

52、爐，熱風(fēng)送到高爐 調(diào)節(jié)熱風(fēng)溫度調(diào)節(jié)熱風(fēng)溫度5.2.3.2熱風(fēng)爐閥門熱風(fēng)爐閥門 1焦?fàn)t煤氣壓力調(diào)節(jié)閥；焦?fàn)t煤氣壓力調(diào)節(jié)閥；2高爐煤氣壓力調(diào)節(jié)閥；高爐煤氣壓力調(diào)節(jié)閥；3空氣流量調(diào)節(jié)閥；空氣流量調(diào)節(jié)閥；4焦?fàn)t煤氣流量調(diào)節(jié)閥；焦?fàn)t煤氣流量調(diào)節(jié)閥；5高爐煤氣高爐煤氣流量調(diào)節(jié)閥；流量調(diào)節(jié)閥；6空氣燃燒閥；空氣燃燒閥；7焦?fàn)t煤氣閥；焦?fàn)t煤氣閥；8吹掃閥；吹掃閥；9高爐煤氣閥；高爐煤氣閥；10焦?fàn)t煤氣放散閥；焦?fàn)t煤氣放散閥；11高爐煤氣高爐煤氣放散閥；放散閥；12焦?fàn)t煤氣燃燒閥；焦?fàn)t煤氣燃燒閥；13高爐煤氣燃燒閥；高爐煤氣燃燒閥；14熱風(fēng)放散閥；熱風(fēng)放散閥；15熱風(fēng)閥；熱風(fēng)閥；16點火裝置；點火裝置；17燃燒

53、室；燃燒室；18混合室；混合室；19混風(fēng)閥；混風(fēng)閥；20混風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥；混風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥；21蓄熱室；蓄熱室；22充風(fēng)閥；充風(fēng)閥；23廢風(fēng)閥；廢風(fēng)閥； 24冷風(fēng)閥；冷風(fēng)閥；25煙煙道閥；道閥；26冷風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥冷風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥616 外燃式熱風(fēng)爐系統(tǒng)示意圖外燃式熱風(fēng)爐系統(tǒng)示意圖 熱風(fēng)閥直徑的確定：熱風(fēng)閥直徑的確定：實際流速不高于實際流速不高于75m/s。 其它閥門與熱風(fēng)閥的截面積之比為：其它閥門與熱風(fēng)閥的截面積之比為： 一一. 閥門直徑的確定：閥門直徑的確定：閥門名稱閥門名稱閥門的截面積與熱風(fēng)閥截面閥門的截面積與熱風(fēng)閥截面積之比積之比熱風(fēng)閥熱風(fēng)閥1.0冷風(fēng)閥冷風(fēng)閥0.81.0放風(fēng)閥放風(fēng)閥1.0l.

54、2煤氣切斷閥煤氣切斷閥0.7l.0空氣燃燒閥空氣燃燒閥0.71.0燃燒閥燃燒閥0.7l.0煙道閥煙道閥2.02.8混風(fēng)閥混風(fēng)閥0.30.4廢風(fēng)閥廢風(fēng)閥0.050.12充風(fēng)閥充風(fēng)閥0.050.12二二. 熱風(fēng)閥熱風(fēng)閥 1. 位置：位置： 安裝在熱風(fēng)出口和熱風(fēng)主管之間安裝在熱風(fēng)出口和熱風(fēng)主管之間的熱風(fēng)短管上。的熱風(fēng)短管上。2. 作用：作用： 在燃燒期關(guān)閉，隔斷熱風(fēng)爐和熱在燃燒期關(guān)閉，隔斷熱風(fēng)爐和熱風(fēng)管道之間的聯(lián)系。風(fēng)管道之間的聯(lián)系。 三三. 切斷閥切斷閥 1. 作用：作用： 切斷煤氣、助燃空氣、冷風(fēng)及煙氣。切斷煤氣、助燃空氣、冷風(fēng)及煙氣。2. 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 有閘板閥、曲柄盤式閥、盤式煙道閥。有閘板

55、閥、曲柄盤式閥、盤式煙道閥。 四四. 調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥 1. 作用：作用： 用來調(diào)節(jié)煤氣流量、助燃空氣流用來調(diào)節(jié)煤氣流量、助燃空氣流量、冷風(fēng)流量以及混風(fēng)的冷風(fēng)流量等。量、冷風(fēng)流量以及混風(fēng)的冷風(fēng)流量等。2. 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 一般采用蝶形閥。一般采用蝶形閥。五五. 充風(fēng)閥充風(fēng)閥作用：作用： 熱風(fēng)爐從燃燒期轉(zhuǎn)換到送風(fēng)期，熱風(fēng)爐從燃燒期轉(zhuǎn)換到送風(fēng)期，當(dāng)冷風(fēng)閥上沒有設(shè)置均壓小閥時，在當(dāng)冷風(fēng)閥上沒有設(shè)置均壓小閥時，在冷風(fēng)閥打開之前必須使用充風(fēng)閥提高冷風(fēng)閥打開之前必須使用充風(fēng)閥提高熱風(fēng)爐內(nèi)的壓力。熱風(fēng)爐內(nèi)的壓力。 作用：作用： 熱風(fēng)爐從送風(fēng)期轉(zhuǎn)換到燃燒期時，熱風(fēng)爐從送風(fēng)期轉(zhuǎn)換到燃燒期時，在煙道閥打開之前需打開廢風(fēng)

56、閥，將在煙道閥打開之前需打開廢風(fēng)閥，將熱風(fēng)爐內(nèi)相當(dāng)于鼓風(fēng)壓力的壓縮空氣熱風(fēng)爐內(nèi)相當(dāng)于鼓風(fēng)壓力的壓縮空氣由廢風(fēng)閥排放掉，以降低爐內(nèi)壓力。由廢風(fēng)閥排放掉，以降低爐內(nèi)壓力。 六六. 廢風(fēng)閥廢風(fēng)閥七七. 放風(fēng)閥和消音器放風(fēng)閥和消音器 1. 位置：位置： 放風(fēng)閥安裝在鼓風(fēng)機與熱風(fēng)爐組之間放風(fēng)閥安裝在鼓風(fēng)機與熱風(fēng)爐組之間的冷風(fēng)管道上。的冷風(fēng)管道上。2. 作用：作用： 在鼓風(fēng)機不停止工作的情況下，用放在鼓風(fēng)機不停止工作的情況下，用放風(fēng)閥把一部分或全部鼓風(fēng)排放到大氣中的風(fēng)閥把一部分或全部鼓風(fēng)排放到大氣中的方法來調(diào)節(jié)入爐風(fēng)量。方法來調(diào)節(jié)入爐風(fēng)量。 八八. 冷風(fēng)閥冷風(fēng)閥 1. 位置：位置： 設(shè)在冷風(fēng)支管上的切斷閥

57、。設(shè)在冷風(fēng)支管上的切斷閥。2. 作用：作用： 在送風(fēng)期，打開冷風(fēng)閥可把高爐鼓在送風(fēng)期，打開冷風(fēng)閥可把高爐鼓風(fēng)機鼓出的冷風(fēng)送入熱風(fēng)爐。燃燒期，風(fēng)機鼓出的冷風(fēng)送入熱風(fēng)爐。燃燒期，關(guān)閉冷風(fēng)閥，切斷了冷風(fēng)管。關(guān)閉冷風(fēng)閥，切斷了冷風(fēng)管。 5.2.3.4助燃風(fēng)機n熱風(fēng)爐助燃風(fēng)機的作用，不僅是為熱風(fēng)爐煤氣燃燒提供足夠的助燃空氣，而且還為燃燒煙氣流動克服阻力損失提供必需的動能。因此，所選擇的助燃風(fēng)機的能力，必須滿足燃料的燃燒和煙氣流動的需要。n選擇助燃風(fēng)機時，還應(yīng)當(dāng)考慮到助燃風(fēng)機在生產(chǎn)中工作制度的變動、周期中燃燒的不均勻性以及采取強化燃燒的可能性等。所以，一般都要求所采用的助燃風(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)壓都應(yīng)大于其計算值

58、的15%30%，作為富余量。n熱風(fēng)爐助燃風(fēng)機，般都采用離心式鼓風(fēng)機。熱風(fēng)爐助燃風(fēng)機，般都采用離心式鼓風(fēng)機。n助燃風(fēng)機的配置方式，有單爐分散配置和熱風(fēng)助燃風(fēng)機的配置方式，有單爐分散配置和熱風(fēng)爐組集中配置兩種。未采取助燃空氣預(yù)熱的熱爐組集中配置兩種。未采取助燃空氣預(yù)熱的熱風(fēng)爐，一般是采取單爐分散配置，即每座熱風(fēng)風(fēng)爐，一般是采取單爐分散配置，即每座熱風(fēng)爐配置一臺助燃風(fēng)機，操作方便，但風(fēng)機臺數(shù)爐配置一臺助燃風(fēng)機，操作方便，但風(fēng)機臺數(shù)增加，也給風(fēng)機檢修帶來困難。采取助燃空氣增加，也給風(fēng)機檢修帶來困難。采取助燃空氣預(yù)熱的熱風(fēng)爐，都采取每座高爐的熱風(fēng)爐組集預(yù)熱的熱風(fēng)爐，都采取每座高爐的熱風(fēng)爐組集中配置一定數(shù)

59、量的助燃風(fēng)機。中配置一定數(shù)量的助燃風(fēng)機。5.2.4 熱風(fēng)爐用耐火材料及特性熱風(fēng)爐用耐火材料及特性一一. 熱風(fēng)爐砌體破損機理熱風(fēng)爐砌體破損機理熱震破損；熱震破損；煙氣粉塵的化學(xué)侵蝕；煙氣粉塵的化學(xué)侵蝕；機械荷載作用。機械荷載作用。 二二. 熱風(fēng)爐用耐火材料的主要特性熱風(fēng)爐用耐火材料的主要特性耐火度：較高的耐火度和荷重軟化溫度；耐火度：較高的耐火度和荷重軟化溫度；抗蠕變性抗蠕變性 ；體積穩(wěn)定性體積穩(wěn)定性 ；導(dǎo)熱性；導(dǎo)熱性；熱容量熱容量 ；抗壓強度抗壓強度 三三. 熱風(fēng)爐用耐火材料熱風(fēng)爐用耐火材料 1. 硅磚：硅磚：SiO2含量在含量在95左右。左右。特性：特性：高溫性能好；高溫性能好；蠕變溫度高且

60、蠕變率低；蠕變溫度高且蠕變率低；體積密度小，蓄熱能力差體積密度小，蓄熱能力差,600以下有相變，體以下有相變，體積變化大，故使用溫度大于積變化大，故使用溫度大于600 。使用部位：拱頂、燃燒室和蓄熱室及大墻爐襯的上使用部位：拱頂、燃燒室和蓄熱室及大墻爐襯的上部。部。 2. 高鋁磚高鋁磚 用于高溫區(qū)，如拱頂、中上部格子用于高溫區(qū)，如拱頂、中上部格子磚、燃燒室隔墻等。磚、燃燒室隔墻等。3. 粘土磚粘土磚 用于熱風(fēng)爐中、低溫區(qū)磚襯及中下用于熱風(fēng)爐中、低溫區(qū)磚襯及中下層格子磚。層格子磚。 4. 隔熱磚隔熱磚 包括硅藻土磚、輕質(zhì)硅磚、輕質(zhì)粘包括硅藻土磚、輕質(zhì)硅磚、輕質(zhì)粘土磚、輕質(zhì)高鋁磚以及陶瓷纖維磚等。