炼铁设计原理.ppt

钢铁厂设计原理（炼铁部分） 武汉科技大学材冶学院 何环宇 据钢铁协会统计，2005年底，全行业有1131座高炉 ，其中 1 0 0 0 m 3 以上高炉 8 1 座，占总产能的 3 1 ． 9 6 ％； 3 0 0 ～ 9 9 9 m 3 高炉 3 4 0座 ， 占总产能的4 1 ． 9 7 ％；3 1 ． 9 6 ％； 3 0 0 ～ 9 9 9 m 3 高炉 3 4 0座 ， 占总产能的4 1 ． 9 7 ％； 3 0 0 m3 以下的小高炉 7 1 0座， 占总产能的 2 6 ． 0 8 ％。 全行业有转炉 5 5 3座 ，其 中 1 2 0 t 以上转炉 5 4 座， 占总产能的 2 4 ． 7 4 ％； 2 1 ～ 1 1 9 t 转炉 3 3 7座， 占总产 能的 6 4 ． 6 2 ％； 2 0 t 及以下小转炉 1 6 2座，占总产能的 §2 蓄热式热风炉 前言： 自1859年考贝式热风炉问世以来，高炉生产使用热风炉操作已有一百多年的历史。高风温已越来越成为降低焦比、提高产量、强化冶炼的重要手段。特别是提高喷煤量以来，这个手段的重要性越来越明显。 热风炉的工作式间歇式的，一个周期分为两个阶段： 一 热风炉分类（按燃烧装置所在位置分） 内燃式：燃烧室和蓄热室在一个外壳内－考贝式 －改造型（霍戈文式） 外燃式：将燃烧室独立出来－科泊式 －地得式 －马琴式 －新日铁式 顶燃式：燃烧室在蓄热式的顶部 我国用得最多的是内燃式热风炉（2001年68.71％） 二 内燃式热风炉的结构 1、结构 ⑴ 燃烧室 是煤气和助燃空气燃烧产生高温废气的地方 ① 燃烧室的形状（利于气流分布并结构稳定） 三种主要形状： ②燃烧室大小 保证燃烧室内气体流速： V=Q/A燃 （2）燃烧器 金属套筒燃烧器：V：3~3.5m/s 陶瓷燃烧器： V：6~7m∕s ①金属套筒燃烧器 助燃空气和煤气两股流平行，混合效果不好，混合距离长，火焰长，燃烧室高度高，且气流冲刷隔墙，隔墙温差大， 隔墙掉砖，短路，难以达到高风温。 随着对风温水平的要求越来越高，目前大中型高炉多采用陶瓷燃烧器 ② 陶瓷燃烧器 陶瓷燃烧器是针对金属目的不足 而设计的，它由耐火砖砌成，其轴向与燃烧室一致。 结构： 特点： a、空气分布帽细分流股 细分空气流股与煤气大流股呈25~30度交叉混合。 在这种燃烧器中，空气环流速度大，煤气流速低，它们的混合是利用其流股的交角和速度差，特别是利用粗流细割后的细小空气流股对煤气流的交叉穿透，强化了空气和煤气的混合。 b、燃烧室高度降低 c、燃烧废气垂直向上不转弯，对隔墙的冲刷和破坏作用大大降低。 宝钢1#BF ：三孔陶瓷燃烧器，其最高风温达1350度 （3）蓄热室（核心） 蓄热室是由格子砖砌成的耐火材料空间。 热风炉多采用五孔或七孔格砖，特别是目前为加大传热多采用七孔格砖 ① 格子砖的性能参数 a、加热面积δ (m2/m3格砖) 1m2格砖具有的加热面积，表示传热能力的参数 ，δ越大，传热越好：24~40 b、活面积Φ （m2/m2格砖） 1m2格砖横截面中格孔所占的通道面积 ：0.3~0.45 c、当量厚度d当 （ m/m2格砖） 单位加热面积具有的格砖厚度，表示格砖储热能力的参数 ② 格砖的选择 要求： a 要有较大的受热面（以加大传热） b 要有足够的当量厚度（保证储热能力使周期温降不要太大） c 尽可能的引起气流的扰动，提高传热效率 d 有较好的建筑稳定性 e 抗高温，抗渣性能好 ③蓄热室材质选择 （依据温度分布不同） 部位 温度 材质 上部 1300~1400℃ 硅砖（SiO290%） 中部 ~1000℃ 高铝砖 下部 800℃ 粘土砖 ⑷拱顶①环境：连接燃烧室和蓄热室的通道，所处温度是热风炉最高温度区 （t顶=t风+150~200℃），且是一个热震区 ②材质：这部分材质要求较高，关键是热稳定性好，多采用硅砖 ③结构形式： 过去：半球形结构 缺