【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 卻，爐外噴水冷卻，風(fēng)冷設(shè)備等。 爐底冷卻設(shè)備；為了保障爐底 10 年以上的壽命，所以采用底部鋪設(shè)厚的無(wú)縫鋼管通水冷卻，四周布置冷卻強(qiáng)度大的光面冷卻壁。 高爐冷卻的目的及意義 （ 1）降低耐火磚的溫度，提高耐火材料的抗侵蝕和抗磨損能力。還可對(duì)爐襯起到支撐的作用，增加砌體的穩(wěn)定性。促使侵蝕爐型向操作爐型轉(zhuǎn)變，對(duì)高爐內(nèi)煤氣流合理分部，爐料的順行起到良好作 用。 （ 2）使?fàn)t襯表面形成保護(hù)性渣皮，并靠渣皮來工作。 （ 3）保護(hù)爐殼及金屬構(gòu)件，使其不致被熱負(fù)荷所破壞。 （ 4）不影響爐殼的氣密性和強(qiáng)度。 各部位冷卻設(shè)備 爐底；底部采用在基墩表面與爐底耐火磚砌體底面之間安裝通水的無(wú)縫鋼管。爐底四周安裝銅制光面冷卻壁的形式。 原因；光面冷卻壁導(dǎo)熱能力強(qiáng)，但抗磨損能力不如鑲磚冷卻壁厲害。并采用銅制以后，其導(dǎo)熱能力更強(qiáng)、溫度波動(dòng)也減小、形成的渣皮更穩(wěn)定熱損失大幅度降低；整體溫度更換也使得渣皮脫落后重建的時(shí)間更短，采用銅冷卻壁部位的熱流強(qiáng)度明顯降低。 爐缸；采用銅制光 面冷卻壁。 80— 120mm、取 100 爐腹；采用銅制鑲 SiC 磚冷卻壁。 爐腰；采用凸臺(tái)鑲磚冷卻壁與冷卻板配合使用。 爐身上部；采用由爐殼 — 厚壁鋼管 — 耐熱混凝土構(gòu)成的大型冷卻模塊。 1510m3表 4— 4 高爐冷卻結(jié)構(gòu) 爐容 /m3 爐底 爐缸 爐腹 爐腰 爐身 1510 光面 光面 鑲磚 鑲磚 水冷模塊 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 高爐采用的冷卻系統(tǒng)為，軟水（純水）密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)。 高爐采用軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)； （ 1） 冷卻可靠性高，冷卻效率高。 （ 2） 水量消耗少。由于是密閉式回路，所以沒有水的蒸發(fā)損失流失量也很少 。其損失值也應(yīng)該由經(jīng)驗(yàn)來確定，約為 1%— 5%。 （ 3） 動(dòng)力消耗低。因?yàn)樗玫膿P(yáng)程等于冷卻水的靜壓頭，工作壓力由膨脹罐內(nèi)的沖 N2 壓力來確定，而揚(yáng)程由系統(tǒng)內(nèi)的阻力損失來決定，與開路系統(tǒng)相比，不需在增加供水高度、和剩余水頭。 （ 4） 水處理費(fèi)用低。采用比較廉價(jià)的化學(xué)處理。 （ 5） 冷卻水流管道中以及冷卻元件內(nèi)無(wú)腐蝕、結(jié)垢、氧化現(xiàn)象，也不會(huì)產(chǎn)生生物污染。 （ 6） 運(yùn)用了高靈敏的泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)冷卻回路都進(jìn)行了流量、流速、工作壓力以及壓力下降情況的分析。 軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)的組成及工作原理 （ 1）組成；它是一個(gè)完全密閉的系統(tǒng)，用軟 水作冷卻介質(zhì)，冷卻系統(tǒng)主要由循環(huán)泵、熱交換器、膨脹水箱、氮?dú)夤?、軟水制造設(shè)施、補(bǔ)水泵和加藥系統(tǒng)組成。 （ 2）工作原理；軟水由循環(huán)泵送往冷卻器件組，冷卻器件組排出的冷卻水經(jīng)膨脹水箱送往空氣冷卻器，冷卻水由冷卻器件組帶來的熱量，經(jīng)空氣冷卻器散發(fā)于大氣中，然后再經(jīng)過循環(huán)泵送往冷卻器件組。 原理圖 —— 高爐采用將膨脹水箱上置式軟水密閉循環(huán)的冷卻形式 （ 1）膨脹水箱；膨脹水箱為一個(gè)密閉的圓形容器，其中充以氮?dú)?，用于提高冷卻介質(zhì)的壓力，提高飽和蒸汽溫度，從而提高冷卻水的欠冷度。它具有補(bǔ)償由于溫度變化或水的泄漏 而引起冷卻水體積變化的功能，穩(wěn)定系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。通過罐內(nèi)水位的變化，可分析并及時(shí)補(bǔ)償泄漏水量。 （ 2）上置式相對(duì)于下置式的優(yōu)點(diǎn)； （ 1）系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。當(dāng)循環(huán)泵停止工作時(shí)，它可以從強(qiáng)制循環(huán)轉(zhuǎn)化為汽化冷卻的自然循環(huán)，膨脹水箱就成了氣泡。 （ 2）系統(tǒng)內(nèi)各回路間相互影響小。系統(tǒng)是根據(jù)不同的冷卻部件組成幾個(gè)不同的冷卻回路，以便進(jìn)行熱負(fù)荷控制。 （ 3）系統(tǒng)內(nèi)的壓力波動(dòng)小。系統(tǒng)內(nèi)的定壓工作以向膨脹水箱沖氮來實(shí)現(xiàn)的。由于膨脹水箱處于最高點(diǎn)，所以其內(nèi)部壓力只要略大于大氣壓力，一般控制在 — 就可。 系統(tǒng)圖 — — 工作制度（ 2） 送風(fēng)管路及渣鐵口 一、高爐送風(fēng)管路由熱風(fēng)總管、熱風(fēng)圍管、與各風(fēng)口相連的送風(fēng)支管（包括直吹管）及風(fēng)口組成。 1；熱風(fēng)圍管的作用是將熱風(fēng)總管送來的熱風(fēng)均勻地分配到各送風(fēng)支管中去。熱風(fēng)圍管與熱風(fēng)總管都是由鋼板焊成，管中有耐火材料砌筑成的內(nèi)襯。為了不影響爐前作業(yè)，熱風(fēng)圍管都采用吊掛式。 熱風(fēng)圍管與熱風(fēng)總管的直徑相同，且與高爐容積有關(guān)，其直徑由下式來計(jì)算。 vQd π4? ??? ? ?mm1550? d — 熱風(fēng)圍管內(nèi)徑， m Q — 氣流實(shí)際狀態(tài)下的體積流量， m3/s v — 氣體狀態(tài)方程下的流速， m/s 一般氣體實(shí)際狀態(tài)下的流速取 25— 35m/s，體積流量可由高爐配料計(jì)算得到。 2；送風(fēng)支管的作用是將熱風(fēng)圍管送來的熱風(fēng)通過風(fēng)口送入高爐爐缸，還可以通過它向高 爐噴吹燃料。送風(fēng)支管長(zhǎng)期處在高溫，多塵的環(huán)境中，工作環(huán)境惡劣，故要求管道密封性能好，壓損小，熱損小，在熱脹冷縮的條件下有自動(dòng)調(diào)節(jié)位移的作用。 送風(fēng)支管的組成由送風(fēng)支管本體、送風(fēng)支管張緊裝置、送風(fēng)支管附件等組成。 送風(fēng)支管本體； 連接熱風(fēng)圍管的支承管由鋼板焊接而成，內(nèi)側(cè)筑耐火磚襯。 流量測(cè)量管也為鋼板焊接而成，內(nèi)側(cè)用不定形耐火材料澆注成文氏管結(jié)構(gòu)，用來測(cè)定風(fēng)量。 伸縮管用來調(diào)節(jié)熱風(fēng)圍管和爐體因熱膨脹引起的相對(duì)位移，其連接方式為法蘭連接。使用壓力為 ，使用溫度為 400oC，使用壽命在 5400 次以上。 其內(nèi)側(cè)襯有不定形耐火材料，下部?jī)?nèi)襯與伸縮管之間塞有陶瓷纖維棉，并裝有多層墊圈。 異徑管用來連接不同直徑的管道，上設(shè)吊桿和中部拉桿底座，用來安裝張緊裝置。 彎管起轉(zhuǎn)變送風(fēng)支管方向和連接直吹管的作用，它上面設(shè)有風(fēng)口窺視孔和下部拉桿。 送風(fēng)支管張緊裝置； 送風(fēng)支管張緊裝置用于穩(wěn)定和緊固送風(fēng)支管的位置，并使直吹管緊壓在風(fēng)口小套上。 其組成包括吊掛裝置、拉緊螺絲（中部拉桿）和緊固裝置（下部拉桿）三部分。 吊掛裝置的作用為固定送風(fēng)支管，主要承受送風(fēng)時(shí)伸縮管產(chǎn)生的反作用力，可用旋緊螺母調(diào)整其位置。 拉緊螺絲是支承和固定送 風(fēng)支管的兩根可調(diào)螺絲，安裝在異徑管兩 側(cè)，一端與異徑管相連，另一端與爐體環(huán)梁相連。其作用是和緊固裝置一起，用以調(diào)節(jié)直吹管與風(fēng)口球面間的壓緊力，防止漏風(fēng)。 緊固裝置安裝在彎管下方兩側(cè)，將直吹管緊壓風(fēng)口球面的一對(duì)彈簧拉桿。其拉力可通過手柄調(diào)整，兩根拉桿用來調(diào)整直吹管端頭與風(fēng)口球面的壓緊力，以防止風(fēng)口漏風(fēng)。 送風(fēng)支管附件有環(huán)梁、起吊掛鉤、窺視孔等。環(huán)梁固定在爐殼上，用來固定拉緊螺絲。起吊掛鉤用于更換風(fēng)口時(shí)使彎管和直吹管成振擺狀運(yùn)動(dòng)，便于更換風(fēng)口。窺視孔用以觀察風(fēng)口的燃燒狀況。 圖 ?！? 3；直吹管是高爐送風(fēng)支管的一 部分，尾部與彎管相連，端頭與風(fēng)口緊密相連。熱風(fēng)經(jīng)熱風(fēng)圍管、彎管傳到直吹管，通過風(fēng)口進(jìn)入爐缸。直吹管一般由端頭、管體、噴吹管、端頭水冷管路和尾部法蘭五部分組成。技術(shù)上要求直吹管端頭粗糙度要低，使用前要進(jìn)行水壓和氣密實(shí)驗(yàn)以防泄漏，為了避免噴吹時(shí)煤粉對(duì)風(fēng)口內(nèi)壁的沖刷，要求噴吹管中心線也直吹管本體中心線夾 12o— 14o 的角度。 圖 ?！? 4；風(fēng)口，風(fēng)口也稱風(fēng)口小套或風(fēng)口三套，是送風(fēng)管路最前端的部件。它位于高爐爐缸上部，成一定角度探出爐壁。風(fēng)口裝置由風(fēng)口大套、二套和小套組成。風(fēng)口大套一般用鑄鐵或鑄銅制成，內(nèi)有蛇形無(wú)縫 鋼管通水冷卻，用法蘭盤與爐殼聯(lián)結(jié)。高壓高爐的風(fēng)口大套與爐殼焊接。風(fēng)口二套和小套常用紫銅鑄成空腔式結(jié)構(gòu)，空腔內(nèi)通水冷卻。風(fēng)口二套靠固定在爐殼上的壓板壓緊，小套由直吹管壓緊。風(fēng)口三個(gè)水套之 間均以摩擦接觸壓緊固定，因此，接觸面必須精加工，以避免漏氣。 風(fēng)口小套的通風(fēng)道一般為錐狀，其直徑應(yīng)根據(jù)操作風(fēng)速來確定。有些為了滿足高爐操作的需要，也有設(shè)計(jì)成向下傾斜的或橢圓形的風(fēng)口小套通風(fēng)道。 直吹管的端頭與風(fēng)口密合裝配在一起。風(fēng)口裝置不僅要求密封性好、耐高溫和隔熱，而且要求拆換風(fēng)口水套方便、迅速，避免影響高爐操作。 風(fēng)口的破 損機(jī)理；風(fēng)口破損主要是因?yàn)樵?、鐵對(duì)風(fēng)口的熔蝕作用，其次是風(fēng)口被磨損和龜裂破壞。部位一般為風(fēng)口伸入爐內(nèi)部分的前端上緣和下緣，中部破損占極少數(shù)。 為了提高風(fēng)口使用壽命，提出如下措施； （ 1）提高材質(zhì)。采用含銅 %的貫流式風(fēng)口，使導(dǎo)熱能力大為提高，降低了高溫渣鐵對(duì)風(fēng)口的熔蝕作用。 （ 2）使用貫流式風(fēng)口。由于其不同于其它風(fēng)口的水道結(jié)構(gòu)，使低溫水首先進(jìn)入高溫區(qū)，而且由于水道前端截面積最小，所以水速最高，加強(qiáng)了前端的換熱能力；而冷卻水到了后端時(shí)。由于水道截面積增大、水速減慢、水溫升高、熱交換減弱，從而減弱了由于風(fēng) 口冷卻使風(fēng)溫降低的作用。 （ 3）提高冷卻水質(zhì)量和增加水速。使用純水密閉冷卻，不產(chǎn)生水垢，保證了風(fēng)口壁良好的導(dǎo)熱能力。風(fēng)口壓力提高到 — ，水速提高到 14m/s 以上。這些都大大改善了風(fēng)口的傳熱效果，延長(zhǎng)了風(fēng)口壽命。 （ 4）加強(qiáng)風(fēng)口監(jiān)測(cè)。在風(fēng)口前端焊接熱電偶，以監(jiān)測(cè)風(fēng)口溫度。在每個(gè)風(fēng)口進(jìn)出水管上各安裝一個(gè)雙管式電磁流量計(jì)，當(dāng)排水量低于設(shè)定值的下限時(shí)，立即報(bào)警，保證了風(fēng)口安全工作。 圖； 128 風(fēng)口 —— 二、渣、鐵口 本高爐只設(shè)有一個(gè)鐵口，將渣鐵同出。 圖 。 132—— 高爐鋼結(jié)構(gòu) 高爐鋼結(jié)構(gòu)包括 爐殼、爐體框架、平臺(tái)和梯子等。高爐鋼結(jié)構(gòu)是保證高爐正常生產(chǎn)的重要設(shè)施。 （ 1）高爐本體鋼結(jié)構(gòu)；采用爐體框架式。其特點(diǎn)是，由四根支柱聯(lián)結(jié)成框架，而框架是一個(gè)與高爐本體不相聯(lián)結(jié)的獨(dú)立結(jié)構(gòu)。框架下部固定在高爐基礎(chǔ)上，頂端則支撐在爐頂平臺(tái)。因此，爐頂框架的重量、煤氣上升管的重量、各層平臺(tái)及水管重量，完全由大框架直接傳給基礎(chǔ)。只有裝料設(shè)備重量經(jīng)爐殼傳給基礎(chǔ)。 由于無(wú)爐缸支柱，框架離開高爐一定距離，所以風(fēng)口平臺(tái)寬敞，爐前操作方便，還有利于大修時(shí)高爐容積的擴(kuò)大。