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《外燃式熱風(fēng)爐設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、目錄1熱風(fēng)爐本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.1熱風(fēng)爐的概述11.2爐基的設(shè)計(jì)和選擇31.3爐殼的設(shè)計(jì)41.4爐墻的設(shè)計(jì)41.5拱頂?shù)脑O(shè)計(jì)51.6蓄熱室的設(shè)計(jì)61.7燃燒室的設(shè)計(jì)71.8爐箅子與支柱的設(shè)計(jì)82燃燒器選擇與設(shè)計(jì)92.1金屬燃燒器92.2陶瓷燃燒器93格子磚的選擇134管道與閥門的選擇設(shè)計(jì)184.1管道184.2.閥門195熱風(fēng)爐用耐火材料215.1硅磚215.2高鋁磚215.3粘土磚215.4隔熱磚215.5不定形材料216熱風(fēng)爐的熱工計(jì)算276.1燃燒計(jì)算276.2簡易計(jì)算326.3磚量計(jì)算357參考文獻(xiàn)37湖南工業(yè)大學(xué)課
2、程設(shè)計(jì)1熱風(fēng)爐本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.1熱風(fēng)爐的概述（1）熱風(fēng)爐的原理是借助煤氣燃燒將熱風(fēng)爐格子磚燒熱，然后再將冷風(fēng)通入格子磚。冷風(fēng)被加熱并通過熱風(fēng)管道送到高爐。目前蓄熱室熱風(fēng)爐有三種基本形式，即內(nèi)燃式，外燃式，頂燃式熱風(fēng)爐。（2）傳統(tǒng)內(nèi)燃式熱風(fēng)爐如下圖所示，它包括蓄熱室和燃燒室兩大部分，并由爐基，爐底，爐襯，爐箅子，支柱等構(gòu)成。熱風(fēng)爐的有效尺寸決定于高爐的有效容積，冶煉強(qiáng)度要求的風(fēng)溫。圖1-1傳統(tǒng)式熱風(fēng)爐我國設(shè)計(jì)的尺寸參考表1-1。37湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)表1-1我國設(shè)計(jì)的尺寸參考下表：100250620103612001513
3、1800205025164063上434654007300800085009000933099600900010100下52006780900095004.805.574.804.704.954.934.935.705.575.35我所設(shè)計(jì)的熱風(fēng)爐是外燃式熱風(fēng)爐（3）外燃式熱風(fēng)爐是內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的進(jìn)化和發(fā)展，他是燃燒室和蓄熱室分別在兩個(gè)圓柱形殼體內(nèi)，兩個(gè)室的頂部以一定方式連接起來。根據(jù)連接的方式不同形成了四種主要的結(jié)構(gòu)形式，即地得式，拷貝式，馬琴式和新日鐵式，如下圖所示：地得式外燃式熱風(fēng)爐拱頂由1/4小球拱和1/4的大球拱將
4、燃燒室和蓄熱室連成一體，如本鋼的5號(hào)高爐；拷貝式外燃式熱風(fēng)爐兩室的半球拱頂又配有膨脹圈的連接管連接；馬琴式蓄熱室的定不是有錐形縮口，拱頂是由兩個(gè)半徑相同的1/4球頂和一個(gè)平地半圓柱連接管組成，如鞍鋼1050高爐；新日鐵式熱風(fēng)爐的蓄熱室拱頂有錐形縮口，拱頂由兩個(gè)半徑相同的半球形頂和一個(gè)圓柱形管組成，連接管上設(shè)有膨脹補(bǔ)縮器，如馬鋼的3600高爐和寶鋼的所有高爐。根據(jù)一序列的參考材料我選擇設(shè)計(jì)新日鐵式外燃式熱風(fēng)爐37湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)新日鐵是外燃式熱風(fēng)爐的特點(diǎn)：蓄熱室拱頂有錐形縮口，拱頂由兩個(gè)半徑相同的半球形頂和一個(gè)圓柱形管組
5、成，連接管上設(shè)有膨脹補(bǔ)縮器。為了使熱風(fēng)和混入的冷風(fēng)混合均勻，在每一個(gè)熱風(fēng)爐燃燒室熱風(fēng)口處設(shè)有一個(gè)混風(fēng)室，在混風(fēng)室和燃燒室之間的連接管上亦設(shè)有通用型伸縮管，以吸收兩者的不均勻膨脹和連接管的軸向膨脹。我國目前使用的外燃式熱風(fēng)爐（地得式，馬琴式，新日鐵式）數(shù)量已達(dá)40多座，其中使用最多，應(yīng)用效果最好的為新日鐵式外燃式熱風(fēng)爐。設(shè)計(jì)的過程中可參考太鋼4350高爐熱風(fēng)爐的設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)參數(shù)參照表1-2[6]。表1-2太鋼4350m3高爐設(shè)計(jì)參數(shù)：項(xiàng)目燃燒室爐殼外徑mm燃燒室爐殼外徑mm拱頂溫度℃格子磚高度mm送風(fēng)風(fēng)溫度℃格子磚類型單位爐
6、容加熱面積m2/m3燃料組成每座熱風(fēng)爐加熱面積m2參數(shù)1000061001450350101250七孔高效74.4高爐煤氣，焦?fàn)t煤氣80910新日鐵式熱風(fēng)爐爐型結(jié)構(gòu)如下圖：圖1-3[9]新日鐵式熱風(fēng)爐1.2爐基的設(shè)計(jì)和選擇由于整個(gè)熱風(fēng)爐重量很大又經(jīng)常震動(dòng)，且荷重將隨高爐容積的擴(kuò)大和風(fēng)溫的提高而增加，故對(duì)爐基壓球很嚴(yán)格。地基的耐壓力不小于2.0~2.5kg/cm2,為37湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)了防止熱風(fēng)爐產(chǎn)生不均勻下沉而使冠達(dá)變形或撕裂，將全部熱風(fēng)爐基礎(chǔ)做成一個(gè)整體，高出地面200～400mm，以防水浸基礎(chǔ)由或16Mn鋼筋和3
7、25號(hào)水泥澆灌成鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)。土壤承載力不足時(shí)，需打樁加固。生產(chǎn)實(shí)踐表明，不均勻下沉未超過允許值時(shí)，可將熱風(fēng)爐基礎(chǔ)又做成單體分離形式，如武鋼、鞍鋼兩座大型高爐，克節(jié)省大量鋼材。1.3爐殼的設(shè)計(jì)熱風(fēng)爐的爐殼由8～20mm厚的鋼板焊成。對(duì)一般部位可取：δ=1.4D（mm）。開孔多的部位可取：δ=1.7D（mm）,δ為鋼板厚度（mm），D為爐殼內(nèi)徑（m），鋼板厚度主要根據(jù)爐殼直徑、內(nèi)壓、外殼溫度、外部負(fù)荷而定。爐殼下部是圓柱體，頂部為半球體。為確保密封爐殼連同封板焊成一個(gè)不漏氣的整體。由于爐內(nèi)風(fēng)壓較高，加上爐殼耐火磚的膨脹，使
8、熱風(fēng)爐底部承受到很大的壓力，為防止底板向上抬起，熱風(fēng)爐爐殼用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上，同時(shí)爐底封板與基礎(chǔ)之間進(jìn)行壓力灌漿，保證板下密實(shí)，也可以把地腳螺栓改成錨固板，并在底封板上灌上混泥土。將爐殼固定使其不變形，或把平底封板加工成蝶形底，使熱風(fēng)爐成為一個(gè)手內(nèi)壓的氣罐，減弱操作應(yīng)力的影響。在施工過程中對(duì)焊接必須
