【正文】 。 熱風(fēng)爐煙囪為 混凝土或磚結(jié)構(gòu) ，內(nèi)襯為耐火磚，出 口直徑 4000mm ，高度 70m 。 煙氣預(yù)熱回收裝置 本設(shè)計(jì)中的主體換熱設(shè)備采用了世界領(lǐng)先的無(wú)機(jī)傳熱技術(shù)，選用無(wú)機(jī)傳熱煤氣 /空氣整體式預(yù)熱器 . 管道及煙囪 熱風(fēng)爐煙道為地上金屬管道，以便回收煙氣余熱，避免地下煙道生產(chǎn)后期影響燒爐等問(wèn)題。風(fēng)機(jī)風(fēng)量為約h/m1300000 3 ， 風(fēng)壓 10kpa ，電機(jī)功率 560kw 。本次設(shè)計(jì)爐箅子及其支柱的材質(zhì)采用耐熱鑄鐵。 爐箅子及其支柱 爐箅子及其支柱都是蓄熱室格子磚的支承結(jié)構(gòu)。對(duì)燃燒器的要求是：能燃燒足夠的煤氣量，保證供熱充足；煤氣與助燃空氣 混合迅速而充分，燃燒充分，燃燒完全，不在格中產(chǎn)生二次燃燒，燃燒產(chǎn)物在蓄熱室的入口處溫度最高；燃燒氣流穩(wěn)定，不產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象；空氣、煤氣的比例調(diào)節(jié)靈活，壓頭損失小。格子磚的格孔通道為氣流通道，格孔形狀采用 圓形 。 蓄熱室 蓄熱室是熱風(fēng)爐蓄熱并進(jìn)行熱交換的部分。內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的燃燒室位于熱風(fēng)爐內(nèi)一側(cè)，本次設(shè)計(jì) 采用 圓形燃燒 室 。 燃燒室 燃燒室是熱風(fēng)爐燃燒煤氣的空間。拱頂?shù)男螤钜欣跉饬鬟M(jìn)入蓄熱室分布均勻、砌體結(jié)構(gòu)溫度急散熱損失少。爐墻徑向，砌體由內(nèi)往外各層耐火材料的砌筑順序一般為：耐火磚、輕質(zhì)高鋁磚、輕質(zhì)粘土磚、膨脹填充料、硅藻土磚、噴涂料、爐殼。在熱風(fēng)爐的中、上部區(qū)域，由于強(qiáng)度高荷重小，爐墻結(jié)構(gòu)主要考慮的是加強(qiáng)隔熱，減散熱損失，降低爐殼溫度。 爐墻的工作溫度分布，由下至上逐步升高，由內(nèi)向外逐步降低。爐墻各部位耐火砌體的材質(zhì)和厚度，應(yīng)根 據(jù)該部位爐殼允許承受的工作溫度和不同耐火材料的允許界面溫度確定。其作用是隔熱和承受高溫載荷。其內(nèi)部的耐火砌體形狀與爐殼形狀相適應(yīng)。爐殼是鋼板焊成的一個(gè)密封殼體。爐基一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，起表面的正常工作溫度通常都小于 250℃ 。 將簡(jiǎn)易計(jì)算結(jié)果，繪出熱風(fēng)尺寸圖 。燃燒器全高為 000mm6 ，空氣噴出口 24 個(gè)，一次進(jìn)風(fēng)口 8個(gè)，空氣噴出口中心角 ?60 。 燃燒室隔墻及燃燒器 燃燒室火井墻砌筑兩層耐火磚，耐火磚總厚度為 77mm5 。隔墻與爐墻上沿取平齊。在爐殼變徑部位均采用流線型曲面。 取下部球形曲面起點(diǎn)水平面至上部球形砌體中心垂直高度為 000mm2 。 8m1 以下部位爐墻砌體從爐殼至內(nèi)側(cè)耐火材料厚度 mm)( 為 :爐殼25+耐火纖維 50+硅藻土磚 65+輕質(zhì)粘土磚 114+粘土磚 345= 99mm5 熱風(fēng)爐 18m 以下爐殼外徑取 7716 ㎜ . 拱頂結(jié)構(gòu) 熱風(fēng)爐的拱頂結(jié)構(gòu)形式有球形、錐形、拋物線形、懸鏈形及錐球結(jié)合形等 .本設(shè)計(jì)采用由兩個(gè)球面結(jié)合的拱頂結(jié)構(gòu) ,拱頂鋼殼厚度為 0mm2 。 爐篦子及支柱安裝完畢后 ,在熱風(fēng)爐底板上面灌注一層厚度為 50mm4 的礬土水泥耐熱混凝土保護(hù)層 。 爐篦子支持底座落在爐殼底板上 ,爐篦子厚度加支柱高度總高度為 900mm2 ,爐篦子孔的形狀及大小與蓄熱室格子磚格孔相適應(yīng) ,即為圓孔形 ,其篦子直徑為 3mm4 。若校核的燃燒室斷面積與原來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算的燃燒室斷面積相差較大，即大或過(guò)小，均應(yīng)調(diào)整小圓半徑 r 的值，重新進(jìn)行校核，直到與原來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算的燃燒室斷面積接近為止。 蓄熱室選用七孔高效格子磚填充，蓄熱室格子磚的熱工參數(shù) ：格子磚當(dāng)量直徑（圓 形孔） mm43dh ? ，當(dāng)量厚度為 ? , 31m 格子磚的加熱面積為32 m/ ? ； 21m 格子磚通氣 道 面積（活面積）為 22 m/?? ； 31m 格子磚所占有的體積為 33 / ??）（ 。則熱風(fēng)爐爐墻的內(nèi)直徑 1D 為： mm65182)67516(7900D 1 ????? 熱風(fēng)爐爐墻內(nèi)空橫斷面積為： 2221 ????? 一般熱風(fēng)爐的燃燒室（含火井墻）的橫斷面積占熱風(fēng)爐墻內(nèi)室橫斷面積的%30~%25 ，今取 %28 ，則燃燒室（含火井墻）的橫斷面積 2F 為： 22 % ??? 蓄熱室橫斷面積 3F 為 : 23 ??? 蓄熱室格子磚與爐墻和隔墻之間留有膨脹縫 30mm~20 ,一般此膨脹縫面積占熱風(fēng)爐隔內(nèi)空橫斷面積的 %~% 。 簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)單位爐容的熱風(fēng)爐蓄熱室的加熱面積為 32 m/0m9 ， 蓄熱室的總加熱面積為： 2m121500135090 ?? 一座熱風(fēng)爐蓄熱室的加熱 面積為： 2m0375321500/41 ? 選取熱風(fēng)爐外徑（中、上部段） 7900mmD? ， 鋼殼厚度：中間段為 6mm1 ，下部段為 5mm2 ，上部段為 0mm2 ， 底板厚度為 mm52 。在執(zhí)風(fēng)爐工藝設(shè)計(jì)時(shí)，一般只要求對(duì)熱風(fēng)爐作簡(jiǎn)易計(jì)算；確定出熱風(fēng)爐各部分的主要尺寸，而無(wú)須作更復(fù)雜的熱工計(jì)算 。 蓄熱式熱風(fēng)爐工作原理 煤氣和空氣在燃燒室，燃燒的煙氣通過(guò)蓄熱室將熱量傳給格子磚蓄熱，加熱到一定時(shí)間后停止燃燒，由鼓風(fēng)機(jī)送入冷風(fēng)，格子磚將冷風(fēng)加熱，將風(fēng)溫加熱到需要的溫度，送入高爐這些循環(huán)交替進(jìn)行。熱風(fēng)爐系統(tǒng)的主要附屬設(shè)備包括肋燃見(jiàn)機(jī)、閥門、管道及空氣預(yù)熱器等。對(duì)于本設(shè)計(jì) 所選取的鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)與配置如表 64 表 64 高爐鼓風(fēng)機(jī)配置 備用情況 鼓風(fēng)機(jī)型號(hào) 風(fēng)量 / 13minm ? 風(fēng)壓 / 轉(zhuǎn)速 r/min 功率 傳動(dòng)方式 共 選 2臺(tái) 鼓風(fēng)機(jī) ， 1臺(tái)備用 靜葉可調(diào) 軸流式 3500 壓縮比 調(diào)速氣輪 直接傳動(dòng) — 汽動(dòng) 7 熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)及附屬設(shè)備的選擇 熱風(fēng)爐概況 熱風(fēng)爐是將鼓風(fēng)機(jī)送的冷風(fēng)加熱成熱風(fēng)的設(shè)備。我國(guó)目前多采用離心式鼓風(fēng)機(jī)。 圖 61 高壓高爐鼓風(fēng)機(jī)的工況示意圖 隨著高爐向大型化發(fā)展，軸流式鼓風(fēng)機(jī)日趨廣泛應(yīng)用。鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行在安全線上的風(fēng)量稱為臨界工況。高壓高爐鼓風(fēng)機(jī)的工況示意圖如圖 61 所示。 （ 2)鼓風(fēng)機(jī)工況區(qū)確定 高爐鼓風(fēng)機(jī)在不同季節(jié)和不同冶煉條件下操作時(shí)，要求鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓均能在較大的范圍內(nèi)變動(dòng)，這個(gè)允許變化的范圍稱為鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的工況區(qū)，鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的工況區(qū)必須在鼓風(fēng)機(jī)的安全范圍內(nèi)。 p— 鼓風(fēng)機(jī)特性曲線上工況 點(diǎn)的風(fēng)壓，絕對(duì)大氣壓力， MPa。 將鼓風(fēng)機(jī)特性曲線上工況點(diǎn)的風(fēng)壓（絕對(duì)大氣壓力）換算為某地區(qū)的鼓風(fēng)機(jī)實(shí)際出口風(fēng)壓（絕對(duì)大氣壓力）。按下式要求的鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量換算為鼓風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)容積風(fēng)量。 鼓風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)風(fēng)量與風(fēng)壓計(jì)算 高爐鼓風(fēng)機(jī)必須根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)的特性曲線來(lái)選擇。由于重慶地區(qū)的大氣溫度，壓力變化不同，風(fēng)機(jī)的吸氣條件發(fā)生了變化，必須用氣象修正系數(shù)對(duì)風(fēng)量和風(fēng)壓分別加以修正，我國(guó)主要地區(qū)的風(fēng)量修整系數(shù)和風(fēng)壓修正系數(shù)見(jiàn)表 61 表 62 各類 地區(qū)風(fēng)量修正系數(shù) k 和風(fēng)壓修正系數(shù) k′ 值 季節(jié) 一類地區(qū) 二類地區(qū) 三類地區(qū) 四類地區(qū) 五類地區(qū) K K? K K? K K? K K? K K? 夏季 055 冬季 全年平均 注 :地區(qū)分類是按海拔標(biāo)高劃分 高原地區(qū)：一類 —— 海拔高度約在 3000m 以上的地區(qū)，如昌都、西藏等； 二類 —— 海拔高度在 2300m~1500 的地區(qū)，如昆明、蘭州、西寧等； 三類 —— 海拔高度在 1000m~800 的地區(qū)，如貴陽(yáng)、包頭、太原等。 高壓操作的高爐煤氣壓力選取 1P = ② 高爐料柱阻力損失 2P ， 高爐料柱阻力損失的大小與高爐有效容積 ,燃料條件和高爐操作者情況有關(guān) ,根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況選取 2P = ③ 送風(fēng)系統(tǒng)的管道阻力損失 3P ，一般根據(jù)條件與經(jīng)驗(yàn)取值。 其經(jīng)驗(yàn)公式如下： V0 qCq ??? 式中 ???0q 熱風(fēng)爐換爐時(shí)的充風(fēng)量 ??C 充風(fēng)量占入爐風(fēng)量的百分?jǐn)?shù) (%) ,取 c= %10 m in/%10qCq 3V0 ?????? （ 4） 鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量計(jì)算 m in/ 5 0 0 8 6qqqq 300VC ???????? 鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓的確定 高爐鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓等于高爐料柱阻力損失 ,爐頂煤氣壓力和送風(fēng)系統(tǒng)的管道阻力損失三者之和 。 min/ qIVq 3juV ?????? （ 2） 送風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)量損失計(jì)算 V0 qq ??? 式中 ??0q 送風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)量損失 ， min/m3 ； ??? 漏風(fēng)系數(shù) ，正常情況，大型高 爐為 %10 ，中小型高爐為 %15 左右。 計(jì)算時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)量表示 . （ 1） 高爐入爐風(fēng)量的計(jì)算 1440qIVq juV ? 式中 : ??Vq 高爐入爐風(fēng)量 ， min/m3 ； ??uV 高爐有效容積 ， 3m ； ??I 冶煉強(qiáng)度 ， dt/m3? ， 一般取終合冶煉強(qiáng)度 ； ??jq 每噸干焦的耗風(fēng)量 ， t/m3 。 ④ 能夠保證長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)，安全及高效率運(yùn)行。冶煉強(qiáng)度的提高與降低，噴吹燃料與富氧操作以及其他的多種因數(shù)變化的影響。 高爐鼓風(fēng)機(jī)要求 ①有足夠的送風(fēng)系統(tǒng)能力，即不僅能提供高爐冶煉所需要的風(fēng)量，而且鼓風(fēng)機(jī)的出口壓力要能夠足以克服