專利名稱：濃縮換熱高風(fēng)溫球式熱風(fēng)爐組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種為高爐提供風(fēng)溫的熱風(fēng)爐組，特別是利用低熱值煤氣經(jīng)濃縮換熱的高風(fēng)溫球式熱風(fēng)爐組。
目前常用的熱風(fēng)爐有管式熱風(fēng)爐、格子磚熱風(fēng)爐和球式熱風(fēng)爐三種。在煉鐵高爐中，管式爐的風(fēng)溫為500℃，格子磚爐為800－900℃，球式爐為900－1000℃左右；在鈣鎂磷肥高爐上，由于煤氣的熱值比煉鐵低很多，一般管式爐為300－400℃、格子磚爐為600℃，球式熱風(fēng)爐為600－700℃左右。為提高高爐風(fēng)溫，降低焦炭消耗，有些高爐采用外加高熱值燃料的方法。因其燃料不易獲得，價格昂貴，一般高爐均不采用?，F(xiàn)行高爐的球式熱風(fēng)爐是用兩座爐子工作，一個爐子用于燃燒，一個爐子用于送風(fēng)，當(dāng)?shù)谝粋€爐子球床被加熱后，即轉(zhuǎn)入第二個爐子加熱，再由鼓風(fēng)換取熱量后送到高爐，由于鼓風(fēng)加熱的溫度受到原始煤氣熱值濃度的限制，使風(fēng)溫不能提高，大量煤氣被廢棄。
本實用新型的目的是不需外加高熱值燃料，利用高爐中發(fā)生的煤氣，由三座經(jīng)改進的球式熱風(fēng)爐組，通過濃縮換熱，提高風(fēng)溫。
本實用新型由如下方案實現(xiàn)經(jīng)改進的三座球式熱風(fēng)爐通過各管道，閥門的聯(lián)接構(gòu)成濃縮換熱球式熱風(fēng)爐組。熱風(fēng)爐腔體上部為燃燒室，支柱14固定在爐底部，支柱14支撐爐篦子13上，球床12置于爐篦子13上，球床12由耐火球堆成，由陶瓷燃燒器32、33、34，熱風(fēng)總管18、載熱總風(fēng)管28，窺孔彎管36、凈煤氣管29、冷風(fēng)管10、助燃風(fēng)管11、助燃風(fēng)混風(fēng)管30、煙道管35與燃燒伐19、20、21、煤氣截斷伐22、23、24、煤氣調(diào)節(jié)伐25、26、27、冷風(fēng)伐1、4、7、助燃風(fēng)伐2、5、8、煙道伐3、6、9、混風(fēng)伐31的連接將冷風(fēng)、助燃風(fēng)、熱風(fēng)、載熱風(fēng)、煤氣、尾氣形成濃縮換熱的管爐控制系統(tǒng)，其中助燃風(fēng)混風(fēng)管30設(shè)置在助燃風(fēng)管11與載熱總風(fēng)管28之間，并由混風(fēng)伐31調(diào)節(jié)控制參與燃燒的載熱風(fēng)溫度，煙道伐3、6、9分別設(shè)置在煙道管35上，對排煙進行控制，助燃風(fēng)伐2、5、8分別設(shè)置在助燃風(fēng)管11與冷風(fēng)管10之間對助燃風(fēng)進行控制，冷風(fēng)伐1、4、7分別設(shè)置在冷風(fēng)管10上；對冷風(fēng)進行控制，煤氣調(diào)節(jié)伐25、26、27分別設(shè)置在凈煤氣管29上，對高爐送來的凈煤氣進行調(diào)節(jié)，煤氣截斷伐22、23、24分別設(shè)置在陶瓷燃燒器32、33、34與煤氣調(diào)節(jié)伐25、26、27之間，以便截斷高爐送來的煤氣供給，燃燒伐19、20、21分別設(shè)置在燃燒室與陶瓷燃燒器32、33、34之間，用來控制燃燒和輸送載熱體、熱風(fēng)伐15、16、17分別設(shè)置在熱風(fēng)總管18與燃燒室之間，以控制熱風(fēng)輸出，熱風(fēng)總管18一端連接高爐，另一端并聯(lián)三座熱風(fēng)爐，用于對高爐提供熱風(fēng)輸送，窺孔彎管36設(shè)置在煤氣截斷伐22后，以觀察爐內(nèi)燃燒情況及熱風(fēng)爐點火。
本實用新型經(jīng)改進三座球式熱風(fēng)爐及通過各管、閥門的聯(lián)接構(gòu)成濃縮換熱球式熱風(fēng)爐組。不外加高熱值燃料，利用高爐中發(fā)生的煤氣，以助燃風(fēng)為載熱體，進行無限循環(huán)逐級增載疊加濃縮，氣體在球床中飽和換熱，提高了燃燒熱濃度、燃燒溫度、球床溫度及被加熱的鼓風(fēng)溫度；選用荷重軟化溫度為1600℃的硅磚或硅泡磚作高溫耐火材料，風(fēng)溫可達(dá)1350℃，用荷重軟化溫度為1800℃的剛玉、莫來石磚作耐火村料風(fēng)溫可達(dá)1550℃；用耐更高溫度的耐火材料風(fēng)溫還可提高。


圖1，單爐剖視圖；圖2，球式熱風(fēng)爐組與管網(wǎng)聯(lián)結(jié)圖。
結(jié)合附圖對本實用新型的實施及循環(huán)換熱工作情況進行說明。
以備有200N3／分鼓風(fēng)機的鈣鎂磷肥高爐，其煤氣熱值濃度為578大卡／N3為例，選用球床12直徑為2.767m，球床高為6.99m的球式熱風(fēng)爐三座，其中填以φ25－35耐火球，每爐約裝60噸，每N3鼓風(fēng)占用球重為300kg／m3風(fēng)，耐火材料的材質(zhì)可選用硅磚或荷重軟化溫度為1600℃的硅泡磚，用風(fēng)速為Q＝6000N3／小時的離心風(fēng)機送助燃風(fēng)，冷風(fēng)管10、凈煤氣管29、用450mm的鋼管，載熱總風(fēng)管28用450mm的鑲有耐火絕熱材料的鋼管，熱風(fēng)總管18用φ500mm的鑲有耐火絕熱材料的鋼管，助燃風(fēng)管11用φ400mm的鋼管，助燃風(fēng)混風(fēng)管30用300mm的鋼管，冷風(fēng)伐1、4、7、煤氣調(diào)節(jié)伐25、26、27用φ450mm的通用伐門，助燃風(fēng)伐2、5、8用400mm的通用伐門，熱風(fēng)伐15、16、17、燃燒伐19、20、21、煤氣截斷伐用φ500mm的熱風(fēng)伐，煙道伐3、6、9用φ680mm煙道伐或φ500mm的熱風(fēng)伐，助燃風(fēng)混風(fēng)伐31用φ300的通用伐門，陶瓷燃燒器32、33、34可用反射盤式陶瓷燃燒器；爐篦子13為生鐵鑄成柵狀篦子，支柱14由生鐵鑄成或用耐火磚砌成，窺孔彎管36為具有可啟閉窺孔玻璃的90°彎管。熱風(fēng)爐組循環(huán)換熱工作情況為當(dāng)高爐開爐時，球床12處于冷態(tài)，需向高爐送冷風(fēng)，高爐發(fā)生煤氣后，進行第一循環(huán)作業(yè)，Ⅰ號爐處于冷態(tài)送助燃風(fēng)，Ⅱ號爐燃燒，Ⅲ號爐處于冷態(tài)送鼓風(fēng)，此時關(guān)閉冷風(fēng)伐1、4，打開冷風(fēng)伐7，由主風(fēng)機經(jīng)冷風(fēng)管10送風(fēng)進Ⅲ號爐，助燃風(fēng)伐8和煙道伐9關(guān)閉，打開熱風(fēng)伐15，關(guān)閉燃燒伐19，鼓風(fēng)由熱風(fēng)爐下部穿過球床12，經(jīng)熱風(fēng)伐15進入熱風(fēng)總管18而送往高爐，此時熱風(fēng)伐16、17需關(guān)閉。由助燃風(fēng)機送來的風(fēng)，經(jīng)助燃風(fēng)管11送入Ⅰ號爐，打開助燃風(fēng)伐2，關(guān)閉助燃風(fēng)伐5、8，關(guān)閉煙道伐3、助燃風(fēng)經(jīng)助燃風(fēng)伐2進入Ⅰ號爐下部，打開燃燒伐21，關(guān)閉熱風(fēng)伐17和煤氣截斷伐24，助燃風(fēng)穿過球床12經(jīng)燃燒伐21、陶瓷燃燒器34進入載熱總風(fēng)管28。進行燃燒的Ⅱ號爐，助燃風(fēng)經(jīng)Ⅰ號爐至載熱總風(fēng)管28的載熱風(fēng)經(jīng)陶瓷燃燒器33，并打開燃燒伐20進入Ⅱ號爐與煤氣混合燃燒；由高爐送來的煤氣經(jīng)凈煤氣管29、煤氣調(diào)節(jié)伐26、煤氣截斷伐23、陶瓷燃燒器33、燃燒伐20進入Ⅱ號爐與助燃風(fēng)混合燃燒，此時煤氣截斷伐24、22和煤氣調(diào)節(jié)伐27、25需關(guān)閉，同時熱風(fēng)伐16關(guān)閉，煙道伐6打開，燃燒好的煙氣向下穿過球床12將熱量換給球床12經(jīng)煙道伐6進入煙道35而送入煙囪排放；自進入第二循環(huán)作業(yè)，Ⅰ號爐送鼓風(fēng)，Ⅱ號爐送助燃風(fēng)載熱，Ⅲ號爐爐燃燒，第二循環(huán)開始，燃燒得到載熱疊加濃縮，進行第三循環(huán)，其Ⅰ號燃燒、Ⅱ號爐送風(fēng)、Ⅱ號爐載熱，自第三循環(huán)，高爐開始使用熱風(fēng)；第四循環(huán)、Ⅰ號爐載熱、Ⅱ號爐燃燒、Ⅲ號爐送風(fēng)，第五循環(huán)、Ⅰ號爐送風(fēng)、Ⅱ號爐載熱、Ⅲ號爐燃燒，第六循環(huán)、Ⅰ號爐燃燒、Ⅱ號爐送風(fēng)、Ⅲ號爐載熱。依次循環(huán)下去，載熱體的溫度越來越高，疊加的熱量愈來愈多，燃燒熱濃度也越來越濃，燃燒溫度隨之越來越高，由于飽和換熱，鼓風(fēng)被加熱的溫度有近似于載熱風(fēng)溫度的水平。其拱頂溫度為1550℃，鼓風(fēng)溫度為1350℃左右。
權(quán)利要求1.一種為高爐提供風(fēng)溫，經(jīng)改進的三座球式熱風(fēng)爐，其特征在于，支柱14支撐爐篦子13，球床12置于爐篦子13上，由陶瓷燃燒器32、33、34，熱風(fēng)總管18、載熱總風(fēng)管28，窺孔彎管36、凈煤氣管29、冷風(fēng)管10、助燃風(fēng)管11、助燃風(fēng)混風(fēng)管30、煙道管35與燃燒伐19、20、21、煤氣調(diào)節(jié)伐25、26、27、煤氣截斷伐22、23、24、冷風(fēng)伐1、4、7、助燃風(fēng)伐2、5、8、混風(fēng)伐31分別連接構(gòu)成管爐控制系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐，其特征在于助燃風(fēng)混風(fēng)管30設(shè)置在助燃風(fēng)管11與載熱總風(fēng)管28之間，煙道伐3、6、9分別設(shè)置在煙道管35上，助燃風(fēng)伐2、5、8分別設(shè)置在助燃風(fēng)管11與冷風(fēng)管10之間，冷風(fēng)伐1、4、7分別設(shè)置在冷風(fēng)管10上；煤氣調(diào)節(jié)伐25、26、27分別設(shè)置在凈煤氣管29上，煤氣截斷伐22、23、24分別設(shè)置在陶瓷燃燒器32、33、34與煤氣調(diào)節(jié)伐25、26、27之間，燃燒伐19、20、21分別設(shè)置在燃燒室與陶瓷燃燒器32、33、34之間，熱風(fēng)伐15、16、17分別設(shè)置在熱風(fēng)總管18與燃燒室之間，熱風(fēng)總管18一端連接高爐，另一端并聯(lián)三座熱風(fēng)爐，窺孔彎管36設(shè)置在煤氣截伐22后面。
專利摘要本實用新型涉及一種為高爐提供高風(fēng)溫的濃縮換熱球式熱風(fēng)爐組。由經(jīng)改進的三座球式熱風(fēng)爐及各管道與閥門連接，將冷風(fēng)、助燃風(fēng)、熱風(fēng)、載熱風(fēng)、煤氣、尾氣形成濃縮換熱的管爐控制系統(tǒng)。不外加高熱值燃料，利用高爐中發(fā)生的煤氣，以助燃風(fēng)為載熱體，進行無限循環(huán)逐級增載疊加濃縮，達(dá)到飽和換熱，提高燃燒熱濃度、燃燒溫度、球床溫床及被加熱的鼓風(fēng)溫度，不同耐火材料的材質(zhì)，具有不同的風(fēng)溫。
文檔編號C21B9/02GK2075653SQ9021783
公開日1991年4月24日 申請日期1990年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月8日
發(fā)明者梁漢詒 申請人:梁漢詒