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高炉热风炉的主要作用是为高炉持续不断地提供1000度以上的高温热风。现代先进的热风炉风温可以达到1300度,这对于高炉强化冶炼至关重要。
分类
高炉热风炉按工作原理可分为蓄热式和换热式两种:
蓄热式热风炉
内部采用格子砖或蓄热球作为蓄热体。
工作时,高炉煤气对格子砖或蓄热球进行加热,加热后再用新鲜冷空气进行反吹,使冷空气变成高温热空气,然后将高温热空气送进高炉进行使用。
蓄热式热风炉按燃烧方式还可以分为顶燃式、内燃式、外燃式等几种。其中,顶燃式热风炉结构简单、材料用量少,便于实现高风温,是未来的主流产品。
换热式热风炉
使用耐高温换热器为核心部件,此部件不能使用金属材质,只能使用耐高温陶瓷换热器。
高炉煤气在燃烧室内充分燃烧,燃烧后的热空气经过换热器,把热量传递给新鲜的冷空气,使新鲜空气温度达到1000度以上。
所需燃料
热风炉一般采用高炉煤气加焦炉煤气作为燃料。现代热风炉在仅使用高炉煤气的条件下,通过预热助燃空气和煤气的方法,也可将风温提高至1200~1300℃以上。
基本结构
热风炉是为高炉加热鼓风的设备,是现代高炉不可缺少的重要组成部分。热风炉的基本结构包括燃烧装置、传热装置、蓄热体、蓄热室、冷风室以及各种进出口与阀门等。
燃烧装置:热风炉的燃烧器基本上都是适于气体燃料燃烧的装置,包括预混燃烧的无焰燃烧器、半预混燃烧的短焰燃烧器以及扩散燃烧的长焰燃烧器等。
传热装置:为了组织气流和实现气流过程的切换,热风炉内设置有传热装置,用于将燃烧产生的高温烟气的热量传递给蓄热体。
蓄热体与蓄热室:蓄热体主要以多孔棱柱形的格子砖堆砌而成,或者由球状耐火球随机堆放而成。蓄热室是堆放蓄热体的圆筒状结构的空间,用于承受气流的压力和格子砖(或耐火球)对其的作用力,并保持蓄热体适当的温度环境。
冷风室:冷风室是高炉冷鼓风进入和炉内热烟气流出的一个过渡空间。通过此空间,高炉鼓风进入热风炉,再通过格子砖被加热为热风后送入高炉。
工作原理
热风炉的工作原理可描述为:在热风炉中,煤气与空气在燃烧装置中混合燃烧而产生高温烟气,并通过传热装置将其携带的热量传递到蓄热体中。一定时间之后进行切换,通入冷鼓风,冷鼓风在与蓄热体的热交换过程中获得热量变成热鼓风,最后送至高炉进行使用。
技术特征
高风温:高风温是现代高炉的重要技术特征,提高风温是增加喷煤量、降低焦比、降低生产成本的主要技术措施。
低投资:采用先进的热风炉结构形式和技术措施,可以降低设备投资。
长寿命:通过优化热风炉的结构设计和材料选择,可以延长热风炉的使用寿命。
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