PDF《6 t/h 高温热风水冷冲天炉的结构和应用》

18 只喷嘴.炉气进入除尘器后 ,粗大颗粒由 于流速降低沉降于除尘器底部 ,随炉气上升的细小尘粒 在水雾的裹挟下随水流入设置在地面的沉降池.该除尘 器参考了高炉喷淋除尘塔的设计 ,但由于冲天炉安装高 度的限制 ,高径比较小 ,其主要参数如表 1.该除尘器出 口的炉气呈白色 ,烟气林格曼黑度小于一级. 表1喷淋除尘器设计参数 Tab.1 Design parameterofs prayscrubber 项目 数值 炉气处理量 (m3 /h )

3000 直径 (mm)

2700 高径比 1.5 炉气空塔流速 (m/s ) 1.5 水气比 (水/ 气) 1.67 三层喷嘴流量分配 (上/ 中/ 下) 50/25/25 喷嘴数量 * 直径 (个*mm)

18 *

10 循环水量 (m3 /h )

30 1.2 热风换热器 冲天炉炉气中的一氧化碳含有大量的化学热 ,用 热风换热器回收炉气中的化学热可以将冲天炉鼓风加 热到很高程度[2][3] .该冲天炉的热风换热器由一级 换热器、 二级换热器和换热器冷却风机

3 部分组成 ,可 以认为这种换热器与

1957 年法国工程师乌尔曼 (Ulman) 发明的环缝式炉顶热风辐射换热器有一定渊 源.与乌尔曼换热器相比 ,该换热器以对流为主要换 热方式 ,换热面积更大 ,省略了炉气点火装置 ,增加了 控制换热器内部温度的冷却风机. 一级热风换热器为类似于热风炉胆的环缝换热 器.鼓风气流沿环缝自上而下 ,与高温炉气逆向换热 , 一般可将鼓风预热到

180 ℃ 左右.二级热风换热器为 蛇形换热器 ,通过二级换热器后的热风一般可达到 400~580 ℃.由于投资的限制 ,该冲天炉的热风换热 器采用普通材料 ,为了延长其使用寿命 ,热风温度限制 在385~430 ℃. 设置在二级换热器和加料口之间的冷却风机 ,通 过鼓吹冷空气的方法降低换热器内部的温度 ,起保护 换热器器壁材料的作用. 1.3 贯流式水冷风口 水冷风口是水冷长炉龄冲天炉的最关键部件.目 前我国水冷冲天炉大部分使用铸造结构的单腔风口 , 这种风口具有价格低廉的优越性 ,但由于冷却流道结 构造成的冷却水流径 短路 、 材料内部存在的铸造缺 陷等原因 ,寿命较短 ,同时这种风口的安全性较差[4] , 山东省仅

2000 年内就发生

3 起铸造式单腔风口突然 透水引发冲天炉爆炸的严重事故.贯流式水冷风口一 般采用焊接工艺制造 ,使用寿命长、 安全性高.目前国 内设 计制造的贯流式水冷风口,使用寿命可达8000h, 超过从日本进口的同类风口(~2500h ) . 该冲天炉使用的贯流式水冷风口 ,见图 2, 冷却水 切向进入风口外腔流向风口前端 ,再通过内腔到达回 水口.外腔前端部设置的螺旋流道将外腔划分为过流 面积很小的流道 ,提高冷却水的流速 ,强化了冷却水与 插入炉内的风口帽之间的热交换. 图2水冷风口 Fig.2 Water-coolin gtu yere 水冷风口在炉内的插入深度对冲天炉的燃烧和熔 化有一定影响.中央送风冲天炉的熔化带上挠 ,侧送 风冲天炉的熔化带下陷.风口在炉内插入深度合适 时 ,可以得到平坦的熔化带.该冲天炉的风口在炉内 的插入深度为 210mm, 插入深度取值较大.较大的 插入深度 ,有利于克服侧送风冲天炉的 附壁效应 ,保 证平坦的熔化带.风口在炉内插入深度越大 ,需要风 口的可靠性越高.

2 主要设计参数 该冲 天炉按照熔化率6t/h 和铁液不低于1500 ℃ 的要求 ,参照日本冲天炉的有关数据确定炉 膛直径、 有效高度、 鼓风强度、 熔化强度等主要参数 ,其 余参数按经验数据取值 ,见表 2. 表2设计参数表 Tab.2 Design parameter 项目 设计参数 熔化率 (t/h )