中文名 | 卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐 | 地????位 | 最具發(fā)展?jié)摿Φ臒犸L(fēng)爐技術(shù) |
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特????點(diǎn) | 香蕉效應(yīng) |
世界煉鐵行業(yè)曾經(jīng)最多地使用內(nèi)燃式熱風(fēng)爐,以及后來的改進(jìn)型--外燃式熱風(fēng)爐.但是,近十余年來,卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐已經(jīng)成為發(fā)展速度最快的熱風(fēng)爐技術(shù),本文對內(nèi)燃式、外燃式和卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐進(jìn)行比較分析,結(jié)論是卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐是最具發(fā)展?jié)摿Φ臒犸L(fēng)爐技術(shù)。
卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢
內(nèi)燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)具有6大先天的缺陷(右圖),最主要原因是蓄熱室和燃燒室布置在同一個爐殼里的布局。 2.1.1. 煤氣短路或直聯(lián)(短路現(xiàn)象)。由于分隔墻上的磚體之間存在裂縫,燃燒室和格子磚蓄熱室的煤氣會發(fā)生短路或直接互通,這種現(xiàn)象使熱風(fēng)溫度降低可達(dá)100度。這一缺陷導(dǎo)致的一個不良后果,是CO會溢出并進(jìn)入廢氣中 (檢測結(jié)果達(dá)到0.5-1.0%), 對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
2.1.2. 燃燒室與蓄熱室之間的隔墻彎曲下傾(香蕉效應(yīng))。原因在于靠近爐殼的大墻磚與靠近蓄熱室的隔墻磚之間存在溫差,結(jié)果是燃燒室和蓄熱室均受到損壞。
2.1.3. 燃燒室磚體、熱風(fēng)管拱門和熱風(fēng)爐燃燒器很容易變形和受損。這是因?yàn)樵谌紵业撞康母邷睾蛪毫ο?,耐火材料會發(fā)生蠕變,尺寸高的燃燒室更容易出現(xiàn)這種問題。
2.1.4. 燃燒產(chǎn)物分布不均。燃燒產(chǎn)物沿著格子磚蓄熱室的分布不均勻,偏差達(dá)到15%。這將減小熱風(fēng)爐的實(shí)際效率,會導(dǎo)致蓄熱室的耐火材料出現(xiàn)大范圍裂縫,并損壞蓄熱室的爐箅子。這種事故在內(nèi)燃式熱風(fēng)爐中葉很常見。
2.1.5. 脈沖燃燒。脈沖燃燒與本身高度過高的燃燒室的高頻震動有關(guān),消除這種影響的困難較大。這將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動,砌磚被毀壞,熱風(fēng)爐不能正常運(yùn)行。實(shí)際應(yīng)用中,經(jīng)常在靠近熱風(fēng)爐燃燒器的位置安裝大型抗共振器,單由于其尺寸較大,也會堵塞大量空間。
2.1.6. 溫度波動損傷。 在燃燒和送風(fēng)階段,磚砌體遭受的溫度波動可能將達(dá)到600攝氏度。在送風(fēng)和燃燒期間,如果出現(xiàn)溫度的突然波動,將導(dǎo)致耐火材料出現(xiàn)裂縫。在內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的陶瓷燃燒器的上部經(jīng)常能夠觀察到大的裂縫。
因?yàn)榇嬖谏鲜鋈毕荩瑑?nèi)燃式熱風(fēng)爐不適應(yīng)在高風(fēng)溫 (最高 1250度) 工作條件下長期運(yùn)行(不可能達(dá)到30 年無大修的要求)。內(nèi)燃式熱風(fēng)爐長期穩(wěn)定的工作狀態(tài)是能夠保證1200 度風(fēng)溫。?
外燃式熱風(fēng)爐最重要的改進(jìn)是把燃燒室外置(如右圖)。燃燒室自身具有外殼,改進(jìn)后的熱風(fēng)爐更加可靠。這種改進(jìn)雖然消除了"短路"和"香蕉效應(yīng)"兩個缺陷,卻使熱風(fēng)爐的構(gòu)造更加復(fù)雜。這不但使得設(shè)備的成本提高了30%,而且需要占用更多空間。實(shí)際熱風(fēng)溫度能達(dá)到1200-1250度。
如果去除熱風(fēng)爐的燃燒室,使煤氣在熱風(fēng)爐頂部的燃燒系統(tǒng)內(nèi)燃燒,則燃燒室的主要缺陷也將隨之消除。為此卡盧金公司研究、設(shè)計(jì)了幾代頂燃式熱風(fēng)爐:
2.3.1 帶環(huán)形預(yù)燃室的大球頂熱風(fēng)爐(如圖) 帶環(huán)形預(yù)燃室的大球頂熱風(fēng)爐是卡盧金設(shè)計(jì)的第一代無燃燒室--頂燃式熱風(fēng)爐。在拱頂?shù)幕A(chǔ)部分有一個1米高的環(huán)形預(yù)燃室,預(yù)燃室下部有幾十個小型陶瓷燃燒器噴嘴。環(huán)形的煤氣和空氣收集器以及陶瓷燃燒器噴嘴都安置在爐殼內(nèi)。
第一座這種結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)爐(硅磚拱頂,如上圖)建成于1982年(用于1500 立方米高爐),于2009年停爐。研究表明,實(shí)際上所有的煤氣燃燒都是在預(yù)燃室的出口處完成的,沒有出現(xiàn)脈沖燃燒現(xiàn)象,燃燒產(chǎn)物沿著蓄熱室分布的不均勻度僅為5%;熱風(fēng)爐在最高1350 度條件下成功地進(jìn)行了運(yùn)行試驗(yàn),在熱風(fēng)溫度最高1220 度條件下運(yùn)行可靠。該座頂燃式熱風(fēng)爐的大修期為30年,已經(jīng)運(yùn)行了27年?duì)顩r依然良好。在停爐后對熱風(fēng)爐進(jìn)行了詳細(xì)檢測,拱頂和大墻磚、格子磚都良好。
2.3.2 卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐(簡稱卡式熱風(fēng)爐,即第二代卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐,如圖). 卡式熱風(fēng)爐是對第一代環(huán)形預(yù)燃室大球頂熱風(fēng)爐的進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn):
與第一代卡盧金熱風(fēng)爐比較,新結(jié)構(gòu)將原有的燃燒器噴嘴設(shè)計(jì)為帶有噴射渦流式(煤氣和空氣的)供氣系統(tǒng),布置在預(yù)燃室內(nèi)周,預(yù)燃室位于拱頂?shù)纳喜?,預(yù)燃室在爐殼中有獨(dú)立支撐的內(nèi)襯砌體。預(yù)燃室里的煤氣和空氣(噴射式渦流)充分混合后在弧形拱頂燃燒,在進(jìn)入蓄熱室之前已充分燃燒完畢,燃燒產(chǎn)物沿著格子磚分布更加均勻。
因此,第二代卡式熱風(fēng)爐與第一代環(huán)形預(yù)燃室大球頂熱風(fēng)爐相比,預(yù)燃室結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、噴射渦流式供給的煤氣空氣混合更充分(燃燒更完全)、熱風(fēng)爐尺寸更小、投資更低,便于用戶逐一更換改造。
研究和檢測的結(jié)果證明卡式熱風(fēng)爐的主要優(yōu)點(diǎn)如下: 1) 煤氣和空氣噴射渦流式混合系統(tǒng)可使煤氣充分燃燒。 經(jīng)過卡盧金公司與"EKO-Stahl" 公司(德國)協(xié)同進(jìn)行的測量表明,在0.3~5.1%的范圍內(nèi)調(diào)整氧濃度,排出廢氣中的一氧化碳濃度是恒定的(0.0016%,20 毫克/立方米),甚至比德國標(biāo)準(zhǔn)低五倍(右圖)。由此可見,卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)燃燒充分、更加環(huán)保。
?2) 熱風(fēng)爐沒有短路的現(xiàn)象。
3) 燃燒產(chǎn)物均勻供給蓄熱室(95-97%),提高了熱風(fēng)爐利用系數(shù)。
4) 熱風(fēng)爐阻抗小。燃燒前煤氣壓力僅為600 daPa時,就足以維持熱風(fēng)爐滿負(fù)荷運(yùn)行。
5) 可承受煤氣和空氣預(yù)熱到500-600 °C。
6) 在所有的運(yùn)行模式中不會發(fā)生脈動燃燒。
7) 氣流噴射不會直接噴至格子磚面,格子磚不會出現(xiàn)局部過熱情況,溫度在拱頂、蓄熱室、內(nèi)層和外殼上對稱分布。降低了溫度劇變,改善了熱風(fēng)爐的穩(wěn)定性。
8) 預(yù)燃室磚體不承受高溫。燒爐和送風(fēng)周期之間磚體溫度變化與第一代卡式熱風(fēng)爐接近(該頂燃式熱風(fēng)爐運(yùn)行27年,并保持良好狀況)。因此這是一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、長壽的獨(dú)立預(yù)燃室。
9) 硅磚拱頂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可長期運(yùn)行。因?yàn)楣璐u拱頂可在燃燒溫度最高1550度條件下正常工作,因此卡式熱風(fēng)爐拱頂溫度可以大大提高,熱風(fēng)溫度最高可達(dá)1400度。卡式熱風(fēng)爐的使用壽命為30年。
10) 卡盧金頂燃式新型格子磚熱風(fēng)爐。卡盧金公司首創(chuàng)并廣泛使用了加熱面積高達(dá)48.0㎡/ m的30mm孔徑 格子磚?,F(xiàn)在正在推廣使用加熱面積高達(dá) 64.0m/m 的 20mm孔徑格子磚。因?yàn)榧訜崦娣e大,熱傳導(dǎo)率高,并且沒有燃燒室,所以格子磚蓄熱室的整體高度可以明顯降低。在保持熱功率條件下,與一般的熱風(fēng)爐相比,此熱風(fēng)爐尺寸更小,能夠明顯節(jié)省耐火材料。
2.1 內(nèi)燃式熱風(fēng)爐
內(nèi)燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)具有6大先天的缺陷(圖1),最主要原因是蓄熱室和燃燒室布置在同一個爐殼里的布局。2.1.1. 煤氣短路或直聯(lián)(短路現(xiàn)象)。由于分隔墻上的磚體之間存在裂縫,燃燒室和格子磚蓄熱室的煤氣會發(fā)生短路或直接互通,這種現(xiàn)象使熱風(fēng)溫度降低可達(dá)100度。這一缺陷導(dǎo)致的一個不良后果,是CO會溢出并進(jìn)入廢氣中 (檢測結(jié)果達(dá)到0.5-1.0%), 對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
2.1.2. 燃燒室與蓄熱室之間的隔墻彎曲下傾(香蕉效應(yīng))。原因在于靠近爐殼的大墻磚與靠近蓄熱室的隔墻磚之間存在溫差,結(jié)果是燃燒室和蓄熱室均受到損壞。
2.1.3. 燃燒室磚體、熱風(fēng)管拱門和熱風(fēng)爐燃燒器很容易變形和受損。這是因?yàn)樵谌紵业撞康母邷睾蛪毫ο拢突鸩牧蠒l(fā)生蠕變,尺寸高的燃燒室更容易出現(xiàn)這種問題。
2.1.4. 燃燒產(chǎn)物分布不均。燃燒產(chǎn)物沿著格子磚蓄熱室的分布不均勻,偏差達(dá)到15%。這將減小熱風(fēng)爐的實(shí)際效率,會導(dǎo)致蓄熱室的耐火材料出現(xiàn)大范圍裂縫,并損壞蓄熱室的爐箅子。這種事故在內(nèi)燃式熱風(fēng)爐中葉很常見。
2.1.5. 脈沖燃燒。脈沖燃燒與本身高度過高的燃燒室的高頻震動有關(guān),消除這種影響的困難較大。這將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動,砌磚被毀壞,熱風(fēng)爐不能正常運(yùn)行。實(shí)際應(yīng)用中,經(jīng)常在靠近熱風(fēng)爐燃燒器的位置安裝大型抗共振器,單由于其尺寸較大,也會堵塞大量空間。
2.1.6. 溫度波動損傷。 在燃燒和送風(fēng)階段,磚砌體遭受的溫度波動可能將達(dá)到600攝氏度。在送風(fēng)和燃燒期間,如果出現(xiàn)溫度的突然波動,將導(dǎo)致耐火材料出現(xiàn)裂縫。在內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的陶瓷燃燒器的上部經(jīng)常能夠觀察到大的裂縫。
因?yàn)榇嬖谏鲜鋈毕荩瑑?nèi)燃式熱風(fēng)爐不適應(yīng)在高風(fēng)溫 (最高 1250度) 工作條件下長期運(yùn)行(不可能達(dá)到30 年無大修的要求)。內(nèi)燃式熱風(fēng)爐長期穩(wěn)定的工作狀態(tài)是能夠保證1200 度風(fēng)溫。"para" label-module="para">
2.2外燃式熱風(fēng)爐
外燃式熱風(fēng)爐最重要的改進(jìn)是把燃燒室外置(圖2)。燃燒室自身具有外殼,改進(jìn)后的熱風(fēng)爐更加可靠。這種改進(jìn)雖然消除了“短路”和“香蕉效應(yīng)”兩個缺陷,卻使熱風(fēng)爐的構(gòu)造更加復(fù)雜。這不但使得設(shè)備的成本提高了30%,而且需要占用更多空間。實(shí)際熱風(fēng)溫度能達(dá)到1200-1250度。
2.3 無燃燒室--頂燃式熱風(fēng)爐
如果去除熱風(fēng)爐的燃燒室,使煤氣在熱風(fēng)爐頂部的燃燒系統(tǒng)內(nèi)燃燒,則燃燒室的主要缺陷也將隨之消除。為此卡盧金公司研究、設(shè)計(jì)了幾代頂燃式熱風(fēng)爐:
2.3.1 帶環(huán)形預(yù)燃室的大球頂熱風(fēng)爐(圖3)帶環(huán)形預(yù)燃室的大球頂熱風(fēng)爐是卡盧金設(shè)計(jì)的第一代無燃燒室--頂燃式熱風(fēng)爐。在拱頂?shù)幕A(chǔ)部分有一個1米高的環(huán)形預(yù)燃室,預(yù)燃室下部有幾十個小型陶瓷燃燒器噴嘴。環(huán)形的煤氣和空氣收集器以及陶瓷燃燒器噴嘴都安置在爐殼內(nèi)。
第一座這種結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)爐(硅磚拱頂,圖)建成于1982年(用于1500 立方米高爐),于2009年停爐。研究表明,實(shí)際上所有的煤氣燃燒都是在預(yù)燃室的出口處完成的,沒有出現(xiàn)脈沖燃燒現(xiàn)象,燃燒產(chǎn)物沿著蓄熱室分布的不均勻度僅為5%;熱風(fēng)爐在最高1350 度條件下成功地進(jìn)行了運(yùn)行試驗(yàn),在熱風(fēng)溫度最高1220 度條件下運(yùn)行可靠。該座頂燃式熱風(fēng)爐的大修期為30年,已經(jīng)運(yùn)行了27年?duì)顩r依然良好。在停爐后對熱風(fēng)爐進(jìn)行了詳細(xì)檢測,拱頂和大墻磚、格子磚都良好。
2.3.2 卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐(簡稱卡式熱風(fēng)爐,即第二代卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐,圖5).卡式熱風(fēng)爐是對第一代環(huán)形預(yù)燃室大球頂熱風(fēng)爐的進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn):
與第一代卡盧金熱風(fēng)爐比較,新結(jié)構(gòu)將原有的燃燒器噴嘴設(shè)計(jì)為帶有噴射渦流式(煤氣和空氣的)供氣系統(tǒng),布置在預(yù)燃室內(nèi)周,預(yù)燃室位于拱頂?shù)纳喜浚A(yù)燃室在爐殼中有獨(dú)立支撐的內(nèi)襯砌體。預(yù)燃室里的煤氣和空氣(噴射式渦流)充分混合后在弧形拱頂燃燒,在進(jìn)入蓄熱室之前已充分燃燒完畢,燃燒產(chǎn)物沿著格子磚分布更加均勻。
因此,第二代卡式熱風(fēng)爐與第一代環(huán)形預(yù)燃室大球頂熱風(fēng)爐相比,預(yù)燃室結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、噴射渦流式供給的煤氣空氣混合更充分(燃燒更完全)、熱風(fēng)爐尺寸更小、投資更低,便于用戶逐一更換改造。
研究和檢測的結(jié)果證明卡式熱風(fēng)爐的主要優(yōu)點(diǎn)如下:1) 煤氣和空氣噴射渦流式混合系統(tǒng)可使煤氣充分燃燒。 經(jīng)過卡盧金公司與“EKO-Stahl” 公司(德國)協(xié)同進(jìn)行的測量表明,在0.3~5.1%的范圍內(nèi)調(diào)整氧濃度,排出廢氣中的一氧化碳濃度是恒定的(0.0016%,20 毫克/立方米),甚至比德國標(biāo)準(zhǔn)低五倍(圖7)。由此可見,卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)燃燒充分、更加環(huán)保。
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3) 燃燒產(chǎn)物均勻供給蓄熱室(95-97%),提高了熱風(fēng)爐利用系數(shù)。
4) 熱風(fēng)爐阻抗小。燃燒前煤氣壓力僅為600 daPa時,就足以維持熱風(fēng)爐滿負(fù)荷運(yùn)行。
5) 可承受煤氣和空氣預(yù)熱到500-600 °C。
6) 在所有的運(yùn)行模式中不會發(fā)生脈動燃燒。
7) 氣流噴射不會直接噴至格子磚面,格子磚不會出現(xiàn)局部過熱情況,溫度在拱頂、蓄熱室、內(nèi)層和外殼上對稱分布。降低了溫度劇變,改善了熱風(fēng)爐的穩(wěn)定性。
8) 預(yù)燃室磚體不承受高溫。燒爐和送風(fēng)周期之間磚體溫度變化與第一代卡式熱風(fēng)爐接近(該頂燃式熱風(fēng)爐運(yùn)行27年,并保持良好狀況)。因此這是一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、長壽的獨(dú)立預(yù)燃室。
9) 硅磚拱頂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可長期運(yùn)行。因?yàn)楣璐u拱頂可在燃燒溫度最高1550度條件下正常工作,因此卡式熱風(fēng)爐拱頂溫度可以大大提高,熱風(fēng)溫度最高可達(dá)1400度??ㄊ綗犸L(fēng)爐的使用壽命為30年。
10) 卡盧金頂燃式新型格子磚熱風(fēng)爐??ūR金公司首創(chuàng)并廣泛使用了加熱面積高達(dá)48.0㎡/ m的30mm孔徑 格子磚。正在推廣使用加熱面積高達(dá) 64.0m/m 的 20mm孔徑格子磚。因?yàn)榧訜崦娣e大,熱傳導(dǎo)率高,并且沒有燃燒室,所以格子磚蓄熱室的整體高度可以明顯降低。在保持熱功率條件下,與一般的熱風(fēng)爐相比,此熱風(fēng)爐尺寸更小,能夠明顯節(jié)省耐火材料。
頂燃式熱風(fēng)爐有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?麻煩告訴我
所謂頂燃式熱風(fēng)爐 ,是指燃燒器安裝在煉鐵設(shè)備熱風(fēng)爐爐頂,在拱頂空間燃燒,不需專門的燃燒室,又稱無燃燒室式熱風(fēng)爐。 將煤氣直接引人拱頂空間燃燒,為了在短暫的時間里保證煤氣和空氣很好地混合、完全燃燒,需采...
制作列管式的,圓筒狀燃燒室,頂部加散熱管,然后加裝軸流風(fēng)機(jī)或者離心風(fēng)機(jī),外型尺寸為1M*0.5M*0.5M就可以。
鏈排式熱風(fēng)爐與傳統(tǒng)熱風(fēng)爐相比有哪些優(yōu)勢
金峰節(jié)能鏈排式熱風(fēng)爐詳細(xì)說明:金峰節(jié)能JFJN系列鏈排式熱風(fēng)爐是新型高效節(jié)能的燃煤熱風(fēng)爐,爐內(nèi)設(shè)有節(jié)能的前后拱,爐后部設(shè)有旋風(fēng)燃燼室,能保證燃料的充分燃燒,熱損失低。其原理是煤通過爐排送進(jìn)爐膛內(nèi),風(fēng)機(jī)...
3.1 卡盧金熱風(fēng)爐運(yùn)行穩(wěn)定可靠
3.1.1 圖8為卡盧金公司第一代熱風(fēng)爐運(yùn)行27年的照片。自1982年投產(chǎn)到2009年停爐,該熱風(fēng)爐從未大修過。長期監(jiān)測、研究的結(jié)論表明:所有的煤氣燃燒都是在預(yù)燃室的出口處完成,沒有出現(xiàn)脈沖燃燒現(xiàn)象;熱風(fēng)爐在最高1350 度條件下成功地進(jìn)行了運(yùn)行試驗(yàn),長期在熱風(fēng)溫度最高1220 度條件下運(yùn)行。運(yùn)行了27年后,拱頂和大墻磚、格子磚都良好。
3.1.2 2002年在俄羅斯西西伯利亞鋼鐵廠為3000立方米高爐建設(shè)的1座卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐(第二代),同年在中國山東為750立方米高爐建設(shè)的頂燃式熱風(fēng)爐。2002年在中國和俄羅斯幾乎同時投產(chǎn)的卡式熱風(fēng)爐兩個卡式熱風(fēng)爐項(xiàng)目良好運(yùn)行至今近10年,自此開始,卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐在中國和俄羅斯、烏克蘭、印度、日本、哈薩克斯坦等地加速發(fā)展。
3.1.3 自2009年開始,為5000和5500立方米大高爐上配套的卡式熱風(fēng)爐開始逐步投入運(yùn)行,分別在日本福山、俄羅斯切列波韋茨、中國唐山建成投產(chǎn)了5000和5500立方米大高爐配套的卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐。世界上大高爐廣泛采用卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐,這說明卡式熱風(fēng)爐的技術(shù)已經(jīng)被大型鋼鐵公司全面認(rèn)可和接受,卡式熱風(fēng)爐正在大高爐熱風(fēng)爐上向高風(fēng)溫發(fā)起挑戰(zhàn)。在5000~5500立方米高爐熱風(fēng)爐上,已經(jīng)創(chuàng)紀(jì)錄地實(shí)現(xiàn)了1300度的運(yùn)行平均風(fēng)溫。
3.2 卡盧金熱風(fēng)爐的余熱利用技術(shù)和高風(fēng)溫
即使沒有富化燃料,僅僅使用高爐煤氣,通過對煤氣空氣雙預(yù)熱,卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐可以實(shí)現(xiàn)1300度風(fēng)溫的高指標(biāo)??ūR金熱風(fēng)爐還可以利用小預(yù)熱爐(CAP,與熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)相似)對空氣進(jìn)行預(yù)熱,助燃空氣預(yù)熱溫度可達(dá)500~600度,這保證了卡盧金熱風(fēng)爐風(fēng)溫可以到達(dá)1300度的水平。
3.3 卡盧金熱風(fēng)爐的技術(shù)發(fā)展
3.3.1 卡盧金熱風(fēng)爐是長壽命熱風(fēng)爐,實(shí)踐證明,由于卡盧金熱風(fēng)爐使用了硅質(zhì)耐火磚做拱頂材料、使用了抗熱振耐火材料做預(yù)燃室內(nèi)襯,保證了熱風(fēng)爐壽命可以達(dá)到30年無大修。
3.3.2 卡盧金熱風(fēng)爐使用了獨(dú)創(chuàng)的獨(dú)立支撐無梁式爐箅子系統(tǒng),可以允許廢氣溫度500度,因此可以降低格子磚高度、降低投資。3,3,3 卡盧金獨(dú)創(chuàng)的20毫米孔徑格子磚,將格子磚加熱面積由30毫米孔徑格子磚的48平方米/每立方米增加到64平方米/每立方米。已經(jīng)在俄羅斯切列波韋茨的5580立方米高爐熱風(fēng)爐、中國山東3200立方米高爐熱風(fēng)爐上使用。20毫米孔徑格子磚頂燃式熱風(fēng)爐正在成為現(xiàn)代熱風(fēng)爐發(fā)展趨勢,卡盧金公司的技術(shù)訣竅可以保證:在熱風(fēng)爐整個運(yùn)行期間,30毫米孔徑格子磚和20毫米孔徑格子磚都不會被粉塵堵塞。
3.4 卡盧金熱風(fēng)爐的發(fā)明專利
卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐2003年9月3日取得了中國專利局頒發(fā)的發(fā)明專利(專利號CN1439726A)??ūR金博士不僅是卡式熱風(fēng)爐的發(fā)明人,同時也是卡式熱風(fēng)爐技術(shù)發(fā)展的推動者??ūR金博士鄭重聲明:一些簽署了保密合同的機(jī)構(gòu)使用在項(xiàng)目執(zhí)行構(gòu)成中收到卡盧金公司發(fā)來的圖紙向用戶提供不完善的熱風(fēng)爐設(shè)計(jì),這既是違約行為,同時在質(zhì)量上不能給用戶以完整的保障,對用戶來說是存在極大風(fēng)險(xiǎn)的。卡盧金博士同時聲明:卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐在中國的唯一代理是北京天啟金橋冶金設(shè)備技術(shù)有限公司(總經(jīng)理王長春先生,地址是北京市廣安門外大街168號朗琴國際大廈B917)。
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介紹了3200m3高爐配套設(shè)備——我國第一座最大爐型俄羅斯卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐高效節(jié)能、蓄熱能力強(qiáng)等特點(diǎn),論述了先進(jìn)的砌筑施工技術(shù)及管理經(jīng)驗(yàn)。
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卡魯金(Kalugin)熱風(fēng)爐是俄羅斯Kalugin公司開發(fā)成功的一種頂燃式熱風(fēng)爐。首先在中國濟(jì)鋼、萊鋼和青鋼引進(jìn)并成功應(yīng)用,而且顯示出它特有的優(yōu)越性。該熱風(fēng)爐在上述企業(yè)成功應(yīng)用預(yù)示著該熱風(fēng)爐有很大的應(yīng)用前景??斀馃犸L(fēng)爐的特殊性在于它的燃燒器,該燃燒器取消了獨(dú)立的燃燒室,將拱頂作為燃燒空間,能夠在有限的燃燒空間內(nèi)將煤氣與空氣燃燒完畢。并且它屬于短焰燃燒器,火焰長度小于格子磚高
高爐熱風(fēng)爐技術(shù)特征
高風(fēng)溫是現(xiàn)代高爐的重要技術(shù)特征。提高風(fēng)溫是增加噴煤量、降低焦比、降低生產(chǎn)成本的主要技術(shù)措施。隨著引進(jìn)卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù),國內(nèi)鋼鐵企業(yè)高爐的熱風(fēng)溫度逐年升高,特別是新建設(shè)的一批大高爐(大于2000立方米)熱風(fēng)溫度均超過1200℃,達(dá)到國際先進(jìn)水平。如曹妃甸京唐公司5500立方米高爐采用卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐,熱風(fēng)溫度達(dá)到了1300℃的世界水平。
熱風(fēng)爐基本結(jié)構(gòu)。熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備,是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分?,F(xiàn)代大高爐最常用的是蓄熱式格子磚熱風(fēng)爐,蓄熱式熱風(fēng)爐按燃燒方式可以分為頂燃式,內(nèi)燃式,外燃式等幾種。其工作原理是先燃燒煤氣,用產(chǎn)生的煙氣加熱蓄熱室的格子磚,再將冷風(fēng)通過熾熱的格子磚進(jìn)行加熱,然后將熱風(fēng)爐輪流交替地進(jìn)行燃燒和送風(fēng),使高爐連續(xù)獲得高溫?zé)犸L(fēng)。蓄熱式熱風(fēng)爐有燒爐、送風(fēng)兩種主要操作模式:將高爐煤氣燃燒對蓄熱室的格子磚進(jìn)行加熱,即為“燒爐”操作模式,用蓄熱室格子磚對冷風(fēng)進(jìn)行加熱并送風(fēng)到高爐,即為“送風(fēng)”操作模式。
先進(jìn)熱風(fēng)爐的特征。高風(fēng)溫、低投資、長壽命是現(xiàn)代熱風(fēng)爐的基本特征。理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐表明,頂燃式熱風(fēng)爐是最先進(jìn)的熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)形式,采用頂燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu),可以提高熱風(fēng)爐熱效率、降低設(shè)備投資、延長熱風(fēng)爐壽命。
1.具有多個與側(cè)表面互相平行的通透格孔,以及位于兩個平行表面上的定位凸起和定位凹槽。
2.體積穩(wěn)定性好,高溫荷重蠕變性能優(yōu)良,高密度低氣孔率。現(xiàn)代高爐熱風(fēng)爐通常采用格子磚蓄熱室結(jié)構(gòu)。
舊型高爐熱風(fēng)爐使用的是孔徑為40毫米、加熱面積為32.7平方米每立方米的標(biāo)準(zhǔn)格子磚??ūR金頂燃式熱風(fēng)爐最初推廣的是孔徑30毫米、加熱面積為48平方米每立方米的格子磚。卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐正在全球推廣的格子磚,是卡盧金公司最早使用、并已經(jīng)取得專利的孔徑20毫米、加熱面積為64平方米/立方米的格子磚。
中國和俄羅斯高爐應(yīng)用的測試證明,在卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐里,30毫米孔徑格子磚和20毫米孔徑格子磚,由于其通道內(nèi)沒有形成渣化的條件,因此在熱風(fēng)爐整個使用期(30年無大修)內(nèi),都不會被粉塵堵塞。
使用20毫米孔徑格子磚,增加了加熱面積,減少了格子磚用量,大幅度降低了熱風(fēng)爐耐材用量,因此降低了熱風(fēng)爐投資。
?卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐
--高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐的代表
卡盧金博士發(fā)明的卡式熱風(fēng)爐,突破了內(nèi)燃式和外燃式熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)局限,使用硅磚等常規(guī)耐火材料可以達(dá)到1300~1400度的高風(fēng)溫,具備了現(xiàn)代熱風(fēng)爐高風(fēng)溫、低投資、長壽命的基本特征。在煤氣、助燃空氣雙預(yù)熱的條件下,僅僅使用高爐煤氣即可以實(shí)現(xiàn)1300度風(fēng)溫,在中國的京唐公司、安陽鋼鐵公司、太原鋼鐵公司都得到應(yīng)用。