热风炉设备和除尘设备简介

1、热风炉热风炉设备和除尘设备设备和除尘设备热风炉热风炉设备设备一、一、热风炉热风炉的作业的作业冷空气冷空气 加热加热 热风热风（1100） 热风热风围管围管 风口风口 高炉高炉作用：为高炉提供热风，降低焦比，提高高炉作用：为高炉提供热风，降低焦比，提高高炉效率效率 二热风炉的工作原理二热风炉的工作原理 工作原理：工作原理： 1）燃烧期：煤气和助燃空气在燃烧室燃烧，生成）燃烧期：煤气和助燃空气在燃烧室燃烧，生成的高温烟气进入蓄热室将格子砖加热，停止燃烧；的高温烟气进入蓄热室将格子砖加热，停止燃烧；2）送风期：风机送来的冷风通过蓄热室，冷风）送风期：风机送来的冷风通过蓄热室，冷风被加热，通过热风围管

2、送入高炉；被加热，通过热风围管送入高炉；3）焖炉期：送）焖炉期：送燃，燃燃，燃送送 三热风炉的形式三热风炉的形式 每每t铁水铁水10501100m3热风，风速热风，风速220280m3/s，先进国家寿命，先进国家寿命1520年，我国年，我国8年。年。 1内燃式（改造式内燃式热风炉）内燃式（改造式内燃式热风炉） 优点：热损小，结构简单，占地面积小，优点：热损小，结构简单，占地面积小，投资省，热效率高。投资省，热效率高。 缺点：气流分布不均匀，隔墙易损坏，拱缺点：气流分布不均匀，隔墙易损坏，拱顶裂纹和掉砖。顶裂纹和掉砖。 2外燃式外燃式 优点：气流分布合理，隔墙不易损坏，寿命长。优点：气流分布合理

3、，隔墙不易损坏，寿命长。 缺点：结构复杂，占地面积大，投资高，热损大。缺点：结构复杂，占地面积大，投资高，热损大。 （2000m3以上基本上是外燃式，以上基本上是外燃式，4000m3以上以上100%是外燃式）是外燃式） （宝（宝1号新日铁号新日铁12001250，鞍，鞍7，10，新，新2，3，4为外燃式）为外燃式） 图为外燃式热风炉结构示意 3顶燃式顶燃式 不设专门的燃烧室，拱顶空间作为燃烧室不设专门的燃烧室，拱顶空间作为燃烧室 四四热风炉的拱顶热风炉的拱顶 要求要求:有利于气流进入蓄热室时分布均匀，砌体结有利于气流进入蓄热室时分布均匀，砌体结构稳定及散热损失小。构稳定及散热损失小。 按形状分

4、按形状分 1）半球形）半球形 2）锥）锥球球形形 3）悬链形）悬链形 热风炉本身是一个壳体装置，留有人孔在休风时热风炉本身是一个壳体装置，留有人孔在休风时进行检修和换砖，内部由于助燃空气及烟气（煤进行检修和换砖，内部由于助燃空气及烟气（煤气，废气）的缘故，非常危险，同时内部也是高气，废气）的缘故，非常危险，同时内部也是高温条件，所以正常生产时，工作人员是进不去的。温条件，所以正常生产时，工作人员是进不去的。 热风炉的操作主要靠阀门的计算机控制系统，在热风炉的操作主要靠阀门的计算机控制系统，在操控室完成。操控室完成。 五五热风炉的燃烧器热风炉的燃烧器 作用：用来混合高炉煤气和助燃空气，并把混合作

5、用：用来混合高炉煤气和助燃空气，并把混合气体送入热风炉燃烧室燃烧气体送入热风炉燃烧室燃烧 金属燃烧器金属燃烧器 陶瓷燃烧器陶瓷燃烧器 ： 三孔式：焦炉气三孔式：焦炉气 套筒式套筒式 栅栅格式格式 矩形：广泛矩形：广泛 工作原理：煤气从底部进入，空气则进入空气通工作原理：煤气从底部进入，空气则进入空气通道，使煤气和助燃空气在燃烧前通过特殊结构的道，使煤气和助燃空气在燃烧前通过特殊结构的气帽强迫混合，混合后的煤气和空气在炽热的耐气帽强迫混合，混合后的煤气和空气在炽热的耐火材料表面燃烧。火材料表面燃烧。 陶瓷燃烧器的优点：陶瓷燃烧器的优点： 1）避免隔墙的冲刷和烧损；）避免隔墙的冲刷和烧损； 2）混

6、合好，燃烧完成，克服燃烧振动现象；）混合好，燃烧完成，克服燃烧振动现象； 3）煤气和助燃空气流量调节范围较大，在较低过）煤气和助燃空气流量调节范围较大，在较低过剩系数下燃烧，提高剩系数下燃烧，提高4080。 陶瓷燃烧器陶瓷燃烧器1934年开始在化工上使用，年开始在化工上使用，1963年用年用于热风炉（西德的霍夫曼）。于热风炉（西德的霍夫曼）。六六.提高风温的途径：提高风温的途径：（1）设计结构合理的热风炉：）设计结构合理的热风炉： 1）多使用外燃式热风炉；）多使用外燃式热风炉； 2）锥形或悬链形；）锥形或悬链形； 3）耐高温，性能好的耐材。）耐高温，性能好的耐材。 （2）提高煤气燃烧温度）提高

7、煤气燃烧温度1）配入天然气，焦炉煤气；）配入天然气，焦炉煤气；2）预热助燃空气和加热换热管；）预热助燃空气和加热换热管；3）合理的燃烧器。）合理的燃烧器。 （3）合理的操作制度）合理的操作制度 使拱顶尽快达到预定值使拱顶尽快达到预定值 四座：二烧一送一预热四座：二烧一送一预热热风炉阀类热风炉阀类分类：分类：1）调节阀调节阀：用来调节气体管路中的气：用来调节气体管路中的气体流量体流量蝶阀式（蝶形阀）煤气流量调节阀蝶阀式（蝶形阀）煤气流量调节阀 混风调节阀混风调节阀特点：调节灵敏，准确，便于自动控制。特点：调节灵敏，准确，便于自动控制。2）切断阀切断阀：用来切断管路中的气流，起隔离：用来切断管路中

8、的气流，起隔离作用（密封）作用（密封） 闸板阀，少量做成角形盘式阀和球形阀。闸板阀，少量做成角形盘式阀和球形阀。1.煤气调节阀煤气调节阀试水检漏试水检漏确保密封确保密封试重试重 太重太重转不动转不动烧电机烧电机 太轻太轻关不严关不严图为煤气调节阀2.燃烧器隔离阀燃烧器隔离阀少用，一般采用插板阀（燃烧器与热风炉隔开）少用，一般采用插板阀（燃烧器与热风炉隔开）3.烟道阀烟道阀安装在热风炉与烟道之间安装在热风炉与烟道之间盘式烟道阀的盘式烟道阀的优点优点：外部结构紧凑，阀体本身：外部结构紧凑，阀体本身就是管道的弯曲部分，不需另设角形弯头。就是管道的弯曲部分，不需另设角形弯头。 缺点缺点：质量较大，阀盖

9、工作时密封：质量较大，阀盖工作时密封性较差，杠杆变形引起阀关不严，转轴不动。性较差，杠杆变形引起阀关不严，转轴不动。闸板式烟道阀目前新建的高炉，尤其大型高炉都采用闸板式烟道阀。 4.废气阀废气阀又叫旁通阀又叫旁通阀作用：在盘式烟道阀打开以前，首先将废气阀作用：在盘式烟道阀打开以前，首先将废气阀开启，待热风炉内与烟道压力平衡后再打开烟开启，待热风炉内与烟道压力平衡后再打开烟道阀。道阀。5.冷风阀冷风阀燃烧期将冷风关闭，送风期将冷风打开燃烧期将冷风关闭，送风期将冷风打开6.放风阀放风阀安装在冷风总管道上，用来在不停止鼓风机工安装在冷风总管道上，用来在不停止鼓风机工作的情况下，减少或完全停止向高炉供

10、风。作的情况下，减少或完全停止向高炉供风。7.热风阀热风阀高温高压的气流中工作，热风氧化能力强。高温高压的气流中工作，热风氧化能力强。注意密封和水冷注意密封和水冷1300以上，风压以上，风压0.5MPa左右左右8.倒流休风阀倒流休风阀热风主管的终端上，高炉热风主管的终端上，高炉休风休风时用。时用。9.混风调节阀及混风闸板阀混风调节阀及混风闸板阀混风调节阀，俗称冷风调节阀，是用来调混风调节阀，俗称冷风调节阀，是用来调节和稳定高炉风温的（蝶阀）节和稳定高炉风温的（蝶阀）热风炉热风炉用耐火材料及特性用耐火材料及特性一一. 热风炉砌体破损机理热风炉砌体破损机理热震破损；热震破损；烟气粉尘的化学侵蚀；烟

11、气粉尘的化学侵蚀；机械荷载作用。机械荷载作用。 二二. 热风炉用耐火材料的主要特性热风炉用耐火材料的主要特性耐火度：较高的耐火度和荷重软化温度；耐火度：较高的耐火度和荷重软化温度；抗蠕变性抗蠕变性 ；体积稳定性体积稳定性 ；导热性；导热性；热容量热容量 ；抗压强度抗压强度 三三. 热风炉用耐火材料热风炉用耐火材料 1. 硅砖：硅砖：SiO2含量在含量在95左右。左右。特性：特性：高温性能好；高温性能好；蠕变温度高且蠕变率低；蠕变温度高且蠕变率低；体积密度小，蓄热能力差。体积密度小，蓄热能力差。 用于拱顶、燃烧室和蓄热室炉衬的用于拱顶、燃烧室和蓄热室炉衬的上部以及上部格子砖。上部以及上部格子砖。

12、 2. 高铝砖高铝砖 用于高温区，如拱顶、中上部格子用于高温区，如拱顶、中上部格子砖、燃烧室隔墙等。砖、燃烧室隔墙等。3. 粘土砖粘土砖 用于热风炉中、低温区砖衬及中下用于热风炉中、低温区砖衬及中下层格子砖。层格子砖。 4. 隔热砖隔热砖 包括硅藻土砖、轻质硅砖、轻质粘包括硅藻土砖、轻质硅砖、轻质粘土砖、轻质高铝砖以及陶瓷纤维砖等。土砖、轻质高铝砖以及陶瓷纤维砖等。特性：特性： 气孔率大，密度小，导热性低，机气孔率大，密度小，导热性低，机械强度低。械强度低。喷涂料：包括耐火、隔热及耐酸三种。喷涂料：包括耐火、隔热及耐酸三种。耐火喷涂料：用于高温部位炉壳及热风管耐火喷涂料：用于高温部位炉壳及热风

13、管道内。道内。隔热喷涂料：导热系数低，减少热损失。隔热喷涂料：导热系数低，减少热损失。耐酸喷涂料：用于拱顶、燃烧室及蓄热室耐酸喷涂料：用于拱顶、燃烧室及蓄热室 上部钢壳。上部钢壳。 5. 不定形材料不定形材料 通常下部采用粘土砖，中部采用通常下部采用粘土砖，中部采用高铝砖，上部高温区采用硅砖、低蠕高铝砖，上部高温区采用硅砖、低蠕变高铝砖等变高铝砖等 。热风炉热风炉 除尘除尘设备设备 高炉煤气的成分：高炉煤气的成分：CO2:1520，CO:2026，H2,N2,CH4 一一.煤气除尘设备煤气除尘设备 按除尘方法为：按除尘方法为： 1）干式除尘设备，如惯性重力除尘器，袋式除尘）干式除尘设备，如惯性

14、重力除尘器，袋式除尘器，旋风式除尘器；器，旋风式除尘器； 2）湿式除尘设备，如洗涤器和文式管洗涤器等；）湿式除尘设备，如洗涤器和文式管洗涤器等； 3）电除尘设备，如板式电除尘器。）电除尘设备，如板式电除尘器。 按净化程度：按净化程度：1）精除尘设备；）精除尘设备； 2）半精除尘设备；）半精除尘设备； 3）粗除尘设备。）粗除尘设备。 二常见煤气除尘系统二常见煤气除尘系统 1湿法除尘系统湿法除尘系统 湿法除尘系统是指在除尘系统中至少使用洗涤塔，湿法除尘系统是指在除尘系统中至少使用洗涤塔，文式管等用水除尘的设备。文式管等用水除尘的设备。 除尘路径：从炉喉出来的煤气先经重力除尘器进除尘路径：从炉喉出来

15、的煤气先经重力除尘器进行粗除尘，然后经一级溢流文式管作为半粗除尘行粗除尘，然后经一级溢流文式管作为半粗除尘设备，再进入文式管进行精除尘。除尘后的煤气，设备，再进入文式管进行精除尘。除尘后的煤气，经过脱水器脱水后，进入净煤气总管。经过脱水器脱水后，进入净煤气总管。 2干法除尘系统干法除尘系统 优点：工艺简单，不消耗水，不存在水质污染问优点：工艺简单，不消耗水，不存在水质污染问题，保护环境，除尘效果稳定，不受高炉煤气压题，保护环境，除尘效果稳定，不受高炉煤气压力与流量波动的影响，净煤气含尘量能经常保持力与流量波动的影响，净煤气含尘量能经常保持在在10mg/m3以下以下。 三除尘设备三除尘设备 1重

16、力除尘器重力除尘器 管直形重力除尘器特点：管端部的速度较大，出管直形重力除尘器特点：管端部的速度较大，出管口有较大的惯性力，多用于管口有较大的惯性力，多用于1513m3以上的高炉以上的高炉。 重力除尘器的除尘特点：可除去重力除尘器的除尘特点：可除去30m的大颗粒灰的大颗粒灰尘，除尘效率可达到尘，除尘效率可达到8085，出口煤气含尘量，出口煤气含尘量210g/m3,作为高炉煤气的粗除尘。作为高炉煤气的粗除尘。除尘除尘原理：原理： 煤气经中心导入管后，气流突然转向，流煤气经中心导入管后，气流突然转向，流速突然降低，煤气中的灰尘颗粒在惯性力和重速突然降低，煤气中的灰尘颗粒在惯性力和重力作用下沉降到除

17、尘器底部。力作用下沉降到除尘器底部。 重力除尘器重力除尘器1煤气下降管，煤气下降管，2除尘器；除尘器；3清灰口；清灰口；4中心导入管；中心导入管；5塔前管塔前管 结构结构示意图示意图 2、洗涤塔、洗涤塔结构结构： 内设三层喷水管，每层都设有均布的内设三层喷水管，每层都设有均布的喷头，最上层逆气流方向喷水，喷水量占喷头，最上层逆气流方向喷水，喷水量占总水量的总水量的50，下面两层则顺气流方向喷，下面两层则顺气流方向喷水，喷水量各占水，喷水量各占25。1煤气导入管；煤气导入管；2洗涤塔外壳；洗涤塔外壳；3喷嘴；喷嘴；4煤气导出管；煤气导出管；5人孔；人孔；6给水管给水管工作原理：工作原理： 煤气从

18、塔体下侧进入，在向上运动的过煤气从塔体下侧进入，在向上运动的过程中，与雾化水相遇，灰尘被水滴浸润凝结程中，与雾化水相遇，灰尘被水滴浸润凝结成较大的颗粒沉降塔底，再经水封排出，同成较大的颗粒沉降塔底，再经水封排出，同时煤气与水还进行热交换，使煤气温度降至时煤气与水还进行热交换，使煤气温度降至40以下，半净煤气由塔顶排出以下，半净煤气由塔顶排出 。影响影响除尘效率的主要除尘效率的主要因素：因素：（1）水的消耗量；）水的消耗量；（2）水的雾化程度；）水的雾化程度；（3）煤气流速。）煤气流速。 3文式管文式管 工作原理：利用高炉炉顶煤气所具有的一定压力，工作原理：利用高炉炉顶煤气所具有的一定压力，通过

19、文式管喉口时形成高速气流，水被高速煤气通过文式管喉口时形成高速气流，水被高速煤气流雾化，使水和煤气中的尘粒凝聚在一起，在扩流雾化，使水和煤气中的尘粒凝聚在一起，在扩张段因高速气流顿时减速，使尘粒在脱水器内与张段因高速气流顿时减速，使尘粒在脱水器内与水分离沉降至集尘槽中。水分离沉降至集尘槽中。 按有无溢流水膜按有无溢流水膜 溢流文式管溢流文式管 （可调文式管）（可调文式管） 无溢流文式管无溢流文式管 按有无调节装置按有无调节装置 可可调文式管调文式管 定径定径文式管文式管 4电除尘器电除尘器 工作过程：粉尘被气态的离子式电子加以电荷后，工作过程：粉尘被气态的离子式电子加以电荷后，带电的粉尘在电场的作用下使其移向集尘电极并带电的粉尘在电场的作用下使其移向集尘电极并失去电荷，利用撞击集尘电极用水冲刷集尘电极，失去电荷，利用撞击集尘电极用水冲刷集尘电极，将粉尘收集