高炉送风管路解读课件.ppt

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1、3.4 高炉送风管路,1. 作用：（1）热风总管：输送热风（2）热风围管：将热风总管送来的热风均匀地分配到各送风支管中。2. 材质： 均由钢板焊成，管中有耐火材料筑成的内衬。,3.4.1热风总管与围管,热风总管与热风围管的直径相同，由下式计算：,3. 直径的确定：,式中： d 热风总管或热风围管内径，m； Q气体实际状态下的体积流量，m3/s； v 气体实际状态下的流速，m/s。一般为2535m/s 。,我国部分高炉热风围管直径表,一. 作用： 将热风围管送来的热风通过风口送入高炉炉缸，并且通过它向高炉喷吹煤粉。,3.4.2 送风支管,二. 要求：,送风支管密封性好；压损小；热量损失小；有自动

2、调节位移的功能。,由送风支管本体、张紧装置、附件等组成。宝钢送风支管结构 图：,三. 结构：,宝钢送风支管结构,1. 送风支管本体：,由Al管（鹅颈管）、A2管（流量测定管）、伸缩管、异径管（锥形管）、弯管、直吹管等组成。（1）A1管是连接热风围管的支撑管，由钢板焊成，内砌耐火砖。（2）A2管也由钢板焊成，接在A1管下面，内侧用不定形耐火材料浇注成文杜里氏管结构，用来测定送风量。,（4）异径管用来连接不同直径的管道，用以安装张紧装置。（5）弯管的作用是转变送风支管方向和连接直吹管，设有观察孔和下部拉杆。,（3）伸缩管的作用是调节热风围管和炉体因热膨胀引起的相对位移，法兰连接，内有不定形耐火材料

3、浇注的内衬；,（1）作用： 稳定和紧固送风支管，并使直吹管紧压在风口小套上。（2）组成：包括吊杆、拉杆、松紧法兰螺栓等。,2. 张紧装置：,包括托座、起吊链钩、观察孔等。（1）托座固定在炉壳上，用来固定中部拉杆。（2）起吊链钩用于更换风口时使弯管和直吹管成振摆状运动，便于更换风口。（3）观察孔用来观察风口区燃烧情况。,3.送风支管附件：,直吹管是高炉送风支管的一部分，尾部与弯管相连，端头与风口紧密相连。1. 组成： 由端头、管体、喷吹管、尾部法兰和端头水冷管路五部分组成。见下图,3.4.3 直吹管,直吹管结构图1端头；2管体；3喷吹管；4冷却水管；5法兰,2. 直吹管的主要技术要求：,（1）要

4、求直吹管端头与风口相接触的球面上不准有缺陷和焊补。（2）必须按设计要求进行水压和气密性试验。（3）要求喷吹管中心线与直吹管管体中心线的夹角符合设计要求，一般夹角为1214左右。,风口（小套）与风口中套、风口大套装配在一起，加上冷却水管等其它部件，形成高炉的风口装置。,3.4.4风口装置,风口装置结构示意图1风口中套冷水管；2风口大套密封罩；3炉壳；4抽气孔；5风口大套；6灌泥浆孔；7风口小套冷水管；8风口小套；9风口小套压紧装置； 10灌泥浆孔；11风口法兰；12风口中套压紧装置；13风口中套,2. 风口的损坏原因：,（l）熔损；（2）开裂 ；（3）磨损。,又称风口小套或风口三套，是送风管路最

5、前端的一个部件，用紫铜或青铜制造，空腔式结构，内通水冷却。1. 安装：成一定角度探出炉壁。,一. 风口,3. 延长风口使用寿命的措施,（1）提高紫铜纯度，以提高风口的导热性能；（2）改进风口结构，增强风口冷却效果；（3）对风口前端进行表面处理，,二. 风口中套,风口中套前端内孔的锥面与风口小套的外锥面配合，上端的外锥面与大套配合。1. 作用 支承风口小套。2. 材质用铸造紫铜制作，用冷却水进行冷却。,三. 风口大套,风口大套由铸铁铸成，内部铸有蛇形管，通水冷却。 其前端锥面与风口中套上端锥面配合，上端通过风口法兰与炉体装配连接在一起。 风口大套的作用是支承风口中套与小套，并将其与高炉炉体相连成

6、为一体。,3.5 高炉钢结构,一. 设计高炉钢结构考虑的因素,（1）考虑到各种设备安装、检修、更换的可行性，要考虑到大型设备的运进运出，吊上吊下，临时停放等可能性 ；（2）具有耐高温高压、耐磨和可靠的密封性；（3）应留有足够的净空尺寸，并且要考虑到安装偏差和受力变形等因素 ；（4）对于支撑构件，要认真分析荷载条件，做强度计算 ；（5）避免积尘积水；（6）合理设置走梯、过桥和平台 。,3.5.1. 高炉本体钢结构,高炉本体钢结构a炉缸支柱式；b炉缸、炉身支柱式；c炉体框架式；d自立式,一. 炉缸支柱式曾用于中小型高炉,1. 特点 炉顶荷载及炉身荷载由炉身外壳通过炉缸支柱传到基础上。2. 优点 节

7、省钢材。3. 缺点 风口平台拥挤，炉前操作不方便。4. 应用 目前小高炉多用这种结构。,二. 炉缸、炉身支柱式五、六十年代大型高炉,1. 特点炉顶装料设备和煤气导出管、上升管等的重量经过炉身传递到炉腰托圈；炉顶框架、大小钟荷载则通过炉身支柱传递到炉腰托圈；传递到炉腰托圈的重量再通过炉缸支柱传递到基础上。,降低了炉壳负荷，安全可靠。3. 缺点 耗费钢材较多、投资高。,2. 优点,三. 炉体框架式大型高炉多用,1. 特点由四根支柱连结成一个大框架；框架本身是一个与高炉本体不相连接的独立结构。框架下部固定在高炉基础上，顶端支撑在炉顶平台上。因此除装料设备重量经炉壳传给基础外，其余所有重量均由大框架直

8、接传给基础。,2. 优点,风口平台宽敞，炉前操作方便，有利于大修时高炉容积的扩大。,四. 自立式 小型高炉多用,1. 特点 不设任何支柱，全部荷载均由炉壳承受，并传递到基础上。2. 优点 钢材消耗少，结构简单，炉前宽敞。3. 注意事项 设计时应尽量减少炉壳转折点；高炉生产过程中应加强炉壳冷却；高炉大修时炉顶设备需要另设支架。,3.5.2 炉 壳,一. 作用,固定冷却设备；保证高炉砌砖的牢固性；承受炉内压力和起到炉体密封作用。有的要承受炉顶荷载和起到冷却内衬作用（外部喷水冷却时）。,炉壳折点和开孔应避开在同一个截面；炉缸下部折点应在铁口框以下100mm以上；炉腹折点应在风口大套法兰边缘以上大于1

9、00mm处；炉壳开口处需补焊加强板。,二. 设计时注意的问题,三. 炉壳厚度,计算部位炉壳厚度，mm； D计算部位炉壳外弦带直径（对 圆锥壳体采用大端直径），m； k 系数，mm/m；与弦带位置有关（见下页图），其值见下表。,可由下式计算：,式中：,高炉各弦带k的取值,高炉炉体各弦带分界示意图炉身下弦带高度一般不超过炉身高度的1/41/3.5。,我国某些高炉炉壳厚度（mm）,炉体框架由四根支柱组成，上至炉顶平台，下至高炉基础，与高炉中心成对称布置，保证支柱与热风围管有250mm间距。,3.5.3 炉体框架,一. 炉缸支柱1. 作用 用来承担经炉腰支圈传递下来的全部荷载。2. 数目 支柱的数目常

10、为风口数目的一半或三分之一，均匀地分布在炉缸周围。 支柱向外倾斜6左右，以使炉缸周围宽敞。,3.5.4 炉缸炉身支柱、炉腰支圈和支柱座圈,1. 作用 支承炉顶框架及炉顶平台上的荷载、炉身部分的平台走梯、给排水管道等。 一般为 6 根，下端应与炉缸支柱相对应。,二. 炉身支柱,三. 炉腰支圈,1. 作用 将其承托的上部均布荷载（砌砖重量及压力等）变成几个集中载荷传给炉缸支柱，同时也起着密封作用。 与上下炉壳连接处，两侧都用角钢加固，在外侧边缘也用角钢加固，以加强其刚性。,炉腰支圈,为了使支柱作用于炉基上的力比较均匀，在每根支柱下面都有用铸铁或型钢做成的单片垫板，并且彼此用拉杆或整环连接起来 。,

11、四. 支柱座圈,3.6 高炉基础,将高炉全部荷载均匀地传递到地基。二. 组成 由埋在地下的基座部分和地面上的基墩部分组成，见图：,一. 作用,高炉基础1冷却壁；2水冷管；3耐火砖；4炉底砖；5耐热混凝土基墩；6钢筋混凝土基座,三. 高炉基础的负荷,1. 静负荷：2. 动负荷：3. 热应力的作用 ：,四. 对高炉基础的要求,高炉基础应把高炉全部荷载均匀地传给地基，不允许发生沉陷和不均匀的沉陷。具有一定的耐热能力。,基墩断面为圆形，直径与炉底相同，高度一般为2.53.0m 。,五. 基墩：,六. 基座：,基座直径与荷载和地基土质有关，基座底表面积可按下式计算：,式中： A 基座底表面积，m2； P

12、 包括基础质量在内的总荷载，t； K 小于1的安全系数，取值视土质而定； S允 地基土质允许的承压能力，t/m2。一般建在2.0kg/cm2的土质上 。,作 业,在上次炉型设计的基础上做高炉设计。包括炉衬设计（材质选择、炉衬厚度）、冷却设备设计、炉壳厚度及炉壳与冷却设备、冷却设备与炉衬之间缝隙大小、填料成分。,考考你,五段式高炉炉型有 、 、 、 、和 组成。,炉缸,炉腹,炉腰,炉身,炉喉,2. 炉底的破损有两个阶段，初期是 ；第二个阶段是 。,铁水渗透形成锅底形深坑,熔结层形成后的化学侵蚀,一. 填空,3. 高炉常用的耐火材料主要 有 和 两大类。,陶瓷质耐火材料,炭质耐火材料,5. 炉腰的

13、结构型式有 、 、和 三种。,6. 高炉冷却常用的冷却介质有 、 和 三种。,7. 提高冷却水水温差的方法通常有两种， 一 是 ；二是 。,薄壁,过渡式,水,空气,汽水混合物,增加冷却设备串联个数,降低水流速,8. 确定冷却水压力的原则是 。,冷却水压力大于炉内静压,厚壁,4. 高炉常用砖型有 和 两种，砖的长度 有 ： 两种使砌砖时错缝方便,直形砖,楔形砖,1,1.5,9. 冷却器的清洗方法有两种，一是 ，二 是 。,热酸循环清洗,高压水或蒸汽清洗,10. 高炉汽化冷却按循环方式可 分为 和 两种,自然循环汽化冷却,强制循环汽化冷却,11. 高炉基础的作用是 。,1,二. 名词解释,1. 高

14、炉有效高度2.高炉有效容积3.渣口高度4.风口高度5.死铁层高度6. 炉缸截面燃烧强度,7. 耐火度,8. 荷重软化点9. 设计炉型10. 操作炉型11. 合理炉型12. 高炉炉衬13. 冷却器的工作制度14. 热负荷15. 冷却强度16. 高炉汽化冷却,三. 问答题,1、风口数目的确定原则2、影响炉衬寿命的因素3、高炉对耐火材料的要求4、碳质耐火材料的主要特性是什么？5、满铺炭砖炉底怎样砌筑？6、炉底结构型式有哪几种？7、高炉冷却的目的是什么？,8、目前主要有哪几种冷却方式？分别用于高炉 的哪个部位？,9、高炉本体钢结构有哪几种方式？目前大型高炉多采用哪种方式？ 10、冷却壁分哪几种？分别用于高炉的哪个部位？有什么优点？11、凸台冷却壁有什么优点？12、高炉汽化冷却有什么优点？13、自然循环汽化冷却的工作原理是什么？14、高炉软水密闭循环冷却系统的工作原理是什么？,四. 论述题,说明五段式高炉炉型的组成，画出炉型图，并用特定符号表示，每段有何作用？ 说明五段式高炉炉型炉衬的破损机理。,