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球式熱風爐球床裝耐火球量及球床尺寸的確定

球式熱風爐球床裝入耐火球的多少,直接影響到熱風爐的工作效果。由于1 m3耐火球的熱交換面積要比同體積格子磚加熱面積大得多,即球床內耐火球的加熱面積是足夠的。

   因此,在考慮耐火球的裝入量時,主要不是考慮耐火球的加熱面積而著重考慮的是耐火球的重量,即保證裝入球床的耐火球量要有足夠的貯熱能力。一座球式熱風 爐裝球量多少,應根據入爐風量、風溫及送風時間等進行熱工計算。但在生產實際中,一般都不做復雜的熱工計算,而是根據經驗確定出一座球式熱風爐的裝球量。 實踐證明,這樣做也是可靠的。

  生產中,當風溫為10501100℃時,三座球式熱風爐的總裝球量,一般可以按1 m3高爐有效容積平均裝入耐火球量為1.82.0 tm3計,或者按每分鐘1 m3鼓風平均裝入耐火球量為0.751.0 t(m3·min)計,計算出三座球式熱風爐的總裝球量后,進而確定出一座球式熱風爐的裝球量。若一座高爐只配置兩座球式熱風爐時,其總裝球量可以適當減少,而每座球式熱風爐的裝球量可以適當增加。

   球式熱風爐的球床尺寸是指球床的直徑和球床的高度。確定球床的尺寸時,主要考慮的是有利于球床的熱交換和降低氣流的阻力損失。球床直徑大,高度低,氣流 速度小,雖然有利于降低氣流阻損,但不利于熱交換,反之,氣流阻損增大。因此,球床設計時,直徑和高度必須綜合考慮,二者兼顧。確定球床直徑一般可按高爐 鼓風通過球層氣流速度為1.22.0 rns計算,或按鼓風通過空爐流速為0.450.74 ms計算。然后再根據一座球式熱風爐用耐火球的數量計算出球床的高度。生產實踐表明,不論球式熱風爐的大小,球床的高度都宜控制在56 m的范圍,認為這樣的高度對傳熱和氣流阻損都是比較合適的。另外,在生產過程中,由于球床周期性的加熱,耐火球發生膨脹,球床升高,使拱頂空間減少,影響氣流分布和煤氣燃燒效果。因此,在考慮球床高度時,應當考慮留足球床上脹的位置。

  過去的球式熱風爐,球床上下段耐火球的材質和直徑均相同,這樣既不適應溫度分布,也不適應熱交換規律。目前,對裝入球床的耐火球改為:球床上部2 m高度段裝直徑較大的硅質耐火球,以下部分段裝直徑較小的高鋁耐火球或粘土耐火球。耐火球直徑大小,不僅直接影響到傳熱面積和氣流阻損,也影響耐火球制造加工成本。多種因素綜合考慮,目前常采用的耐火球直徑一般為3060 mm范圍。硅質耐火球要求含SiO2大于93%,高鋁耐火球含Al2O3量在60%~70%范圍。并要求耐火球致密,燒成溫度足夠。


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