沖天爐的節(jié)能與環(huán)保-文庫(kù)吧
2025-04-01 23:37 本頁(yè)面
【正文】 余熱回收和煙氣凈化設(shè)備的沖天爐在數(shù)量上不足5%，多限于10t/h以上的大型沖天爐。在數(shù)量眾多的小沖天爐上，配備煙氣凈化設(shè)備的極少見，但其中多數(shù)裝有火花熄滅器，近來(lái)也有一些廠在火花熄滅器的基礎(chǔ)上做了一些改進(jìn)，使其除塵能力得到了不同程度的提高。其實(shí)沖天爐煙塵污染最有害的部分是有害氣體和小于1μ的微細(xì)粉塵，這些物質(zhì)長(zhǎng)期浮在空氣中不易沉降，并且隨風(fēng)向各處飄散。不用性能良好的凈化裝置是不易排除的。無(wú)論何種類型的凈化裝置，建造費(fèi)用都是不菲的，還有維護(hù)費(fèi)用。而且一般認(rèn)為，環(huán)保投資并不能直接帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，所以一些業(yè)主們不肯在環(huán)保上花錢。但是，沖天爐的污染與其能耗有直接的關(guān)系，過高的能耗不僅僅是焦炭的浪費(fèi)，也會(huì)造成有害氣體、粉塵和熔渣等污染物的增加。從這方面來(lái)看，污染是能量不合理轉(zhuǎn)化的結(jié)果。從防止或減少污染產(chǎn)生的角度，就是要合理地利用能量。減少能量的浪費(fèi)，從而減少污染物的排放。防之嚴(yán)、治之省，減輕了凈化裝置的負(fù)荷，就減少了它的建造運(yùn)行費(fèi)用。顯然，從防上實(shí)現(xiàn)沖天爐環(huán)保，在提高沖天爐經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也獲得了社會(huì)效益，實(shí)在是一舉兩得的好事。目前，我國(guó)在沖天爐節(jié)能上的認(rèn)識(shí)還有一些分歧，存在著認(rèn)識(shí)上的片面性。有些人認(rèn)為，強(qiáng)調(diào)節(jié)能就會(huì)降低鐵水溫度，影響鑄件質(zhì)量。這是片面的。節(jié)能是減少能量浪費(fèi)，而絕不是減少有用的能耗，也就是達(dá)到鐵水質(zhì)量要求所必須的能耗。影響沖天爐節(jié)能及環(huán)保的因素對(duì)于沖天爐熔煉的現(xiàn)狀而言，能量的浪費(fèi)主要體現(xiàn)在焦鐵比過高和焦耗量過大。底焦耗量過大是小容量沖天爐的缺陷，也是我國(guó)不能很快改變的國(guó)情。但對(duì)于大多數(shù)中小型沖天爐卻存在著很大的節(jié)能空間和很重的環(huán)保任務(wù)。眾所周知，風(fēng)量是影響沖天爐熔煉最活躍的因素。一定的焦鐵比在最惠送風(fēng)強(qiáng)度下對(duì)應(yīng)著最高鐵水溫度，這時(shí)改變焦鐵比而不相應(yīng)改變風(fēng)量將使鐵水溫度下降，無(wú)論是增焦還是減焦都是一樣的。同樣，改變風(fēng)量而不相應(yīng)改變焦量也會(huì)使鐵水溫度下降。爐料的質(zhì)量對(duì)焦鐵比有很大影。向，如果焦炭固定碳低、灰份高，或者塊度不均勻，過于細(xì)碎，或者砂土等雜質(zhì)過多，或者石灰石過量，都要求提高焦鐵比。焦鐵比是我們制定的熔煉工藝參數(shù)，對(duì)生產(chǎn)條件有很強(qiáng)的針對(duì)性。確定焦鐵比時(shí)，應(yīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中反復(fù)摸索，根據(jù)爐子結(jié)構(gòu)、爐料情況，對(duì)鐵水和熔化率的要求等，尋求最惠送風(fēng)強(qiáng)度下的最低的焦鐵比，也就是尋求一定要求下的最佳風(fēng)炭比例。這個(gè)比例并不是一成不變的，它將隨爐況的改變而改變，根據(jù)爐況調(diào)整，才能保持其處于最佳狀態(tài)。爐子結(jié)構(gòu)對(duì)焦鐵比的影響主要是風(fēng)口、有效高度和爐膛形狀。一般來(lái)說(shuō)，風(fēng)口比及風(fēng)口數(shù)量和風(fēng)口布置(排數(shù)、排距、傾角)應(yīng)保證風(fēng)口區(qū)爐膛內(nèi)送風(fēng)均勻并有足夠的動(dòng)力清除焦炭表面灰垢及熔渣。形成熱量集中的高溫區(qū)。取得較高的燃燒比。降低爐氣附壁效應(yīng)。風(fēng)口結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固且耐高溫，不至因熔渣沖蝕或工藝操作而改變風(fēng)口直徑及傾角。風(fēng)口的布置影響著爐內(nèi)熱量的分布，合理的布置應(yīng)為鐵料的熔化和鐵水的過熱提供充分而合理的熱量。有效高度決定了最大料柱高度。足夠的有效高度能保證爐氣的熱量被爐料充分吸收，使煙氣帶走盡可能少的熱量。爐膛形狀影響爐氣流速和爐內(nèi)熱量分布，也影響爐料的運(yùn)動(dòng)。各種形狀曲線爐膛的共同特點(diǎn)是縮小氧化帶爐徑，在減少底焦量的同時(shí)又可獲得熱量更集中的高溫區(qū)，有利于鐵水的過熱。擴(kuò)大熔化帶爐徑使?fàn)t氣流速降低，有更充分的時(shí)間加熱熔化中的料塊。操作影響沖天爐的焦炭消耗，滿料操作與否是一個(gè)重要因素。如果沖天爐料柱降低，則爐氣熱量不能被爐料充分吸收，煙氣帶走的熱量增多。在使用定壓式風(fēng)機(jī)的情況下，還將增大入爐風(fēng)量，使?fàn)t況波動(dòng)，爐氣流速增大會(huì)帶出更多的粉塵。發(fā)生棚料而不能及時(shí)排除也會(huì)產(chǎn)生類似的后果。爐料不稱量也可能造成焦碳浪費(fèi)、爐況波動(dòng)。金屬料的質(zhì)量對(duì)焦鐵比也有影響，銹蝕和雜質(zhì)需要熱量來(lái)熔化和還原。過大的料塊不但易造成棚料，也因?yàn)槠浔缺砻娣e小而使吸熱速度下降，不能充分利用爐氣熱量，甚至造成落生。焦炭的質(zhì)量是影響其耗量的主要因素之一。固定碳含量低的焦炭，發(fā)熱值也低，只有增加消耗量才可能滿足熔煉對(duì)熱量的要求。灰份高的焦炭燃燒過程中，表面形成了更厚的惰性膜，對(duì)氧氣與碳的接觸造成更大的障礙。反映能力強(qiáng)的焦炭，更易使CO2還原，使煙氣中的CO量增高，不但浪費(fèi)了熱量，而且增加了對(duì)環(huán)境的污染。塊度過小和塊度混雜不等的焦炭，對(duì)鼓風(fēng)產(chǎn)生更大的阻力，常常造成底焦燃燒不均勻和爐壁效應(yīng)加重，使氧化區(qū)縮小而還原區(qū)加大，也會(huì)增加煙氣中的CO含量。沖天爐污染環(huán)境最嚴(yán)重的是煙塵對(duì)大氣的污染，它不
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