沖天爐的構造、工作環境及其所用耐火材料
作者：admin 發布時間：2019-09-03 02:57:47 點擊率：674
沖天爐是用以熔化鑄造鐵水且連續生產的爐子。一般用焦炎作為燃料，鐵水與燃燒的焦炭直接接觸，因而熱效率高，一般達40%~50%。近年來也有用重油、煤氣和煤粉作為燃料的。
沖天爐每小時能夠熔化的鐵水量稱之為熔化率。沖天爐的主要尺寸爐腔直徑就是根據熔化率來確定的，一般每平方米爐腔截面的熔化率為7~9t/h焦比也稱焦鐵比，即1kg焦炭與其熔化的鐵水重量之比，它是衡量沖天爐生產的重要技術經濟指標。目前生產中的焦比隨要求的鐵水溫度的高低大約為1:8~1:16.除鐵水溫度外，影響焦比因素的還有排出煙氣的溫度及其CO的含量、燃燒用風的溫度和風口出風速度等。
供風量一般是按單位爐腔截面積每分鐘送入的風量來表示，它隨著熔化率和焦比面變化，一般取100~160m2m2.min,焦炭耗量越多供風最亦越大。在焦比一定的情況下，增加風域時熔化速度加快，在最佳風量下鐵水溫度最高，低于或高于最佳風量時，鐵水溫度都要降低。
沖天爐按照爐脆形式分類有：直爐膜沖天爐，曲線爐腔沖天爐；
按照風門形式分類有：多排小風門的沖大爐、多排交叉風口沖天爐、大間距小風口沖
大爐：
按照燃料種類分類有：焦炭、煤粉、燃油和天然氣沖天爐
一、沖天爐的構造
沖天爐的基本構造是由爐膛、煙肉、前爐三大部分組成。第一供風口以上到加料口下沿為爐子的有效高度，有效高度一般為爐腔直徑的4~7倍，直徑小時取上限，大時取下限在有限高度內，下部裝入底焦層，底焦以上到加料口下沿為料柱層，即爐料的預熱段。預熱段與底焦層交界處為熔化帶位置，鐵料在此處熔化。熔化帶有一下落范圍，確定層焦厚度時往往以此定為160~180mm。
第一供風口以下至爐底一段為爐缸深度。無前爐時，爐缸用于貯存鐵水；有前爐時，爐
缸深度可以減小到第一排風口的空氣不沖刷爐底為限。
有效高度和爐缸組成爐身，是沖天爐的主要工作部分。
加料口以上為煙圓，煙圓的內徑不宜太小，至少應等于爐身內徑；若為曲線爐腌則至少應等于主風口處爐徑與最大爐徑的平均值，煙肉的高度除保證排煙所需負壓外，還需高出廠房最高天窗2~3m以上。煙圓頂部設滅火除塵器。目前常用的除塵方式是在沖天爐煙肉穿出廣房后的頂部裝設重力除塵器。煙氣進入除塵器后速度降至1m/s以下，使煙氣中粉塵在重力落后收集排除。這種除塵器結構簡單，但因在煙圓頂部不宜做的過大，所以除少效率不高；也可采用濕法除塵，即在煙肉頂部裝設水噴霧裝置，將煙氣中的粉塵洗下來。
此法雖效率很高，但洗下的污水中含有硫酸和氧氧酸，設備腐蝕很快，并且需降低酸度，達
到排放標準后，才能排入下水道；也有用爐氣物理化學熱預熱空氣，使煙氣溫度降低后，經
過于除塵再用排煙機將煙氣排出。
(一）風口
供給焦炭燃燒的空氣，多數是爐臉周圍的風口最好用定容式鼓風機送人爐內。風山面積與加膜截面積之比叫風口比，現在一般取3%~8%。爐腔大時采用較小的風口比，以使提高風速使風能夠吹到爐子中心。合理提高風速能改善爐子中心燃燒狀況并相對減少對爐壁的侵蝕，但風速過高將增加風機動力消耗，風的擴張角減小，形成燃燒死區，有的為了改善大直徑爐子中心的燃燒狀況而采用中央送風，這種供風增加了硅、錳的元素的燒損量，由15%~20%增加到30%以上。
(二）熱風供熱
沖天爐采用熱風可以改善焦炭的燃燒并帶進一些物理熱，可以提高熔比率，降低焦比，提高鐵水溫度。空氣預熱到120~130℃就有明顯效果。
沖天爐的排煙溫度高于400C,含CO量10%左右，因此充分利用其物理熱和化學熱是很有意義的。
利用爐氣化學熱和物理熱的預熱器通常是裝在裝料口上部的煙肉內。這種情況要有點燃爐氣的裝置，同時在落爐時要防止預熱器燒毀。
單獨利用物理熱的預熱器通常裝在熔化帶以上的爐身上，目前多采用密筋爐膽預熱器，風溫可達180~250C,空氣阻力為2000~3000Pa。預熱器下端距第一排風口的距離，對直徑500~900mm的沖天爐以1100~1500mm為宜，直徑越大距離越大。距離過小時，預熱器壽命短，過長時風溫不高。
二、沖天爐的工作環境
沖天爐是詩造車間的主要熱工設備之一，用來熔化生鐵鐵塊和使鐵水過熱，以期獲得質量良好的鐵水。
沖大爐的工作溫度：爐底和爐缸部位為1400~1500℃；燃燒帶溫度最高達1400~1600C;預熱帶為800~1200C;裝料口附近為300~500%。
砌體遭受熔鐵和料柱的負荷，下料時受機械磨損作用，熔融爐渣的侵蝕以及開風和休風的溫度急劇變化的影響。
在爐氣中含有大量的還原性氣體。CO含量為10%左右。
三、沖天爐用耐火材料
依據沖天爐的工作環境，耐火磚必須選擇滿足工作溫度條件，抗磨、抗熱震性好，耐熔鐵及熔渣侵蝕，含Fe2O,較低的質量較好的粘土磚砌筑，一般選用N-1,N-2a,N-3a。
沖天爐每小時能夠熔化的鐵水量稱之為熔化率。沖天爐的主要尺寸爐腔直徑就是根據熔化率來確定的，一般每平方米爐腔截面的熔化率為7~9t/h焦比也稱焦鐵比，即1kg焦炭與其熔化的鐵水重量之比，它是衡量沖天爐生產的重要技術經濟指標。目前生產中的焦比隨要求的鐵水溫度的高低大約為1:8~1:16.除鐵水溫度外，影響焦比因素的還有排出煙氣的溫度及其CO的含量、燃燒用風的溫度和風口出風速度等。
供風量一般是按單位爐腔截面積每分鐘送入的風量來表示，它隨著熔化率和焦比面變化，一般取100~160m2m2.min,焦炭耗量越多供風最亦越大。在焦比一定的情況下，增加風域時熔化速度加快，在最佳風量下鐵水溫度最高，低于或高于最佳風量時，鐵水溫度都要降低。
沖天爐按照爐脆形式分類有：直爐膜沖天爐，曲線爐腔沖天爐；
按照風門形式分類有：多排小風門的沖大爐、多排交叉風口沖天爐、大間距小風口沖
大爐：
按照燃料種類分類有：焦炭、煤粉、燃油和天然氣沖天爐
一、沖天爐的構造
沖天爐的基本構造是由爐膛、煙肉、前爐三大部分組成。第一供風口以上到加料口下沿為爐子的有效高度，有效高度一般為爐腔直徑的4~7倍，直徑小時取上限，大時取下限在有限高度內，下部裝入底焦層，底焦以上到加料口下沿為料柱層，即爐料的預熱段。預熱段與底焦層交界處為熔化帶位置，鐵料在此處熔化。熔化帶有一下落范圍，確定層焦厚度時往往以此定為160~180mm。
第一供風口以下至爐底一段為爐缸深度。無前爐時，爐缸用于貯存鐵水；有前爐時，爐
缸深度可以減小到第一排風口的空氣不沖刷爐底為限。
有效高度和爐缸組成爐身，是沖天爐的主要工作部分。
加料口以上為煙圓，煙圓的內徑不宜太小，至少應等于爐身內徑；若為曲線爐腌則至少應等于主風口處爐徑與最大爐徑的平均值，煙肉的高度除保證排煙所需負壓外，還需高出廠房最高天窗2~3m以上。煙圓頂部設滅火除塵器。目前常用的除塵方式是在沖天爐煙肉穿出廣房后的頂部裝設重力除塵器。煙氣進入除塵器后速度降至1m/s以下，使煙氣中粉塵在重力落后收集排除。這種除塵器結構簡單，但因在煙圓頂部不宜做的過大，所以除少效率不高；也可采用濕法除塵，即在煙肉頂部裝設水噴霧裝置，將煙氣中的粉塵洗下來。
此法雖效率很高，但洗下的污水中含有硫酸和氧氧酸，設備腐蝕很快，并且需降低酸度，達
到排放標準后，才能排入下水道；也有用爐氣物理化學熱預熱空氣，使煙氣溫度降低后，經
過于除塵再用排煙機將煙氣排出。
(一）風口
供給焦炭燃燒的空氣，多數是爐臉周圍的風口最好用定容式鼓風機送人爐內。風山面積與加膜截面積之比叫風口比，現在一般取3%~8%。爐腔大時采用較小的風口比，以使提高風速使風能夠吹到爐子中心。合理提高風速能改善爐子中心燃燒狀況并相對減少對爐壁的侵蝕，但風速過高將增加風機動力消耗，風的擴張角減小，形成燃燒死區，有的為了改善大直徑爐子中心的燃燒狀況而采用中央送風，這種供風增加了硅、錳的元素的燒損量，由15%~20%增加到30%以上。
(二）熱風供熱
沖天爐采用熱風可以改善焦炭的燃燒并帶進一些物理熱，可以提高熔比率，降低焦比，提高鐵水溫度。空氣預熱到120~130℃就有明顯效果。
沖天爐的排煙溫度高于400C,含CO量10%左右，因此充分利用其物理熱和化學熱是很有意義的。
利用爐氣化學熱和物理熱的預熱器通常是裝在裝料口上部的煙肉內。這種情況要有點燃爐氣的裝置，同時在落爐時要防止預熱器燒毀。
單獨利用物理熱的預熱器通常裝在熔化帶以上的爐身上，目前多采用密筋爐膽預熱器，風溫可達180~250C,空氣阻力為2000~3000Pa。預熱器下端距第一排風口的距離，對直徑500~900mm的沖天爐以1100~1500mm為宜，直徑越大距離越大。距離過小時，預熱器壽命短，過長時風溫不高。
二、沖天爐的工作環境
沖天爐是詩造車間的主要熱工設備之一，用來熔化生鐵鐵塊和使鐵水過熱，以期獲得質量良好的鐵水。
沖大爐的工作溫度：爐底和爐缸部位為1400~1500℃；燃燒帶溫度最高達1400~1600C;預熱帶為800~1200C;裝料口附近為300~500%。
砌體遭受熔鐵和料柱的負荷，下料時受機械磨損作用，熔融爐渣的侵蝕以及開風和休風的溫度急劇變化的影響。
在爐氣中含有大量的還原性氣體。CO含量為10%左右。
三、沖天爐用耐火材料
依據沖天爐的工作環境，耐火磚必須選擇滿足工作溫度條件，抗磨、抗熱震性好，耐熔鐵及熔渣侵蝕，含Fe2O,較低的質量較好的粘土磚砌筑，一般選用N-1,N-2a,N-3a。
