文档介绍：目录
1 热风炉本体结构设计 1
2
2
3
3
5
5
6
2 燃烧器选择与设计 7
7
7
3 格子砖的选择 10
4 管道与阀门的选择设计 15
15
16
5 热风炉用耐火材料 18
硅砖 18
高铝砖 18
粘土砖 18
隔热砖 18
不定形材料 18
6 热风炉的热工计算 22
燃烧计算 22
26
28
7 参考文献 30
1 热风炉本体结构设计
热风炉的原理是借助煤气燃烧将热风炉格子砖烧热,然后再将冷风通入格子砖。冷风被加热并通过热风管道送往高炉。
目前蓄热式热风炉有三种基本结构形式,即内燃式热风炉、外燃式热风炉、顶燃式热风炉。
传统内燃式热风炉(如图1-1所示)包括燃烧室和蓄热室两大部分,并由炉基、炉底、炉衬、炉箅子、支柱等构成。热风炉主要尺寸(全高和外径)决定于高炉有效容积、冶炼强度要求的风温。
图1-1 内燃式热风炉
我国实际的热风炉尺寸见表1-1。
100
250
620
1036
1200
1513
1800
2050
2516
4063
H
21068
28840
33500
37000
42000
44450
44470
54000
49660
54050
D
上
4346
5400
7300
8000
8500
9000
9330
99600
9000
10100
下
5200
6780
9000
9500
H/D
表1-1我国设计的热风炉尺寸表
由于整个热风炉重量很大又经常震动,且荷重将随高炉炉容的扩大和风温的提高而增加,故对炉基要求严格。~/,为防止热风炉产生不均匀下沉而是管道变形或撕裂,将三座热风炉基础做成一个整体,高出地面200~400mm,以防水浸基础由或16Mn钢筋和325号水泥浇灌成钢筋混泥土结构。土壤承载力不足时,需打桩加固。
生产实践表明,不均匀下沉未超过允许值时,可将热风炉基础又做成单体分离形式,如武钢、鞍钢两座大型高炉,克节省大量钢材。
热风炉的炉壳由8~20mm厚的钢板焊成。对一般部位可取:δ=(mm)。开孔多的部位可取:δ=(mm), δ为钢板厚度(mm),D为炉壳内径(m),钢板厚度主要根据炉壳直径、内压、外壳温度、外部负荷而定。炉壳下部是圆柱体,顶部为半球体。为确保密封炉壳连同封板焊成一个不漏气的整体。由于炉内风压较高,加上炉壳耐火砖的膨胀,使热风炉底部承受到很大的压力,为防止底板向上抬起,热风炉炉壳用地脚螺栓固定在基础上,同时炉底封板与基础之间进行压力灌浆,保证板下密实,也可以把地脚螺栓改成锚固板,并在底封板上灌上混泥土。将炉壳固定使其不变形,或把平底封板加工成蝶形底,使热风炉成为一个手内压的气罐,减弱操作应力的影响。在施工过程中对焊接必须进行X光探伤检验,要求炉壳椭圆度不大于直径的千分之二,整个中心线的倾斜(炉顶中心与炉底中心差)不大于30mm。为了保证炉壳和炉内砌砖的密封性,在砌砖前后要试漏、试压,~/
,,每小时压力降<=%.蓄热室、燃烧室的拱顶和连接管处采用(韧性耐龟裂钢板)含锰、铝的镇静钢。,铝板与炉壳间填充后3mm保温毡,使炉壳温度控制在150~250℃,防止内表面结露,也防止突然降温(暴雨)使炉壳急冷而产生应力。炉壳内表面涂硅氨基甲酸乙醋树脂保护层,防止与炉壳接触。
炉墙一般由耐火层、绝热层和隔热层组成。作用是保护炉壳和减少热损失。各层厚度应根据炉壳温度和所用耐火材料的界面温度确定。如图1-2所示。
因炉墙温度自上而下逐渐升高、所以不同高度耐火层和绝热层厚度不同。一般下部区域温度低、荷重大,宜选用较厚耐火砖,减薄的绝热层,所留膨胀缝可小。上部高温区,荷重小,但为了减少热损失,应增加绝热层的厚度,耐火层可较薄。
炉墙通常由345mm耐火砖砌筑,一般风温水平的热风炉和炉壳接触的是65mm后的硅藻土砖绝热层,绝热层和耐火砖之间是60~145mm后的干水渣填料层,用以缓冲膨胀。两层绝热砖之间填以50~