目 录 1 热风炉本体结构设计 ……………………………………………2 1 . 1 炉基的设计……………………………………………………3 1 .2 炉壳的设计……………………………………………………3 1 .3 炉墙的设计……………………………………………………4 1 .4 拱顶的设计……………………………………………………5 1 .5 蓄热室的设计…………………………………………………6 1 .6 燃烧室的设计…………………………………………………6 1 .7 炉箅子与支柱的设计 ………………………………………7 2 燃烧器选择与设计…………………………………………………8 2 . 1 金属燃烧器……………………………………………………8 2 . 2 陶瓷燃烧器……………………………………………………8 3 格子砖的选择………………………………………………………11 4 管道与阀门的选择设计 …………………………………………16 4 . 1 管道………………………………………………………………16 4 . 2 阀门………………………………………………………………17 5 热风炉用耐火材料 ………………………………………………19 5 . 1 硅砖……………………………………………………………19 5 . 2 高铝砖…………………………………………………………19 5 . 3 粘土砖…………………………………………………………19 5 . 4 隔热砖…………………………………………………………19 5 . 5 不定形材料……………………………………………………19 6 热风炉的热工计算…………………………………………………23 6 . 1 燃烧计算………………………………………………………23 6.2 简易计算 ………………………………………………………27 6.3 砖量计算 ………………………………………………………3 0 7 参考文献………………………………………………………………32 1 1 热风炉本体结构设计 热风炉的原理是借助煤气燃烧将热风炉格子砖烧热，然后再将冷风通入格子 砖。冷风被加热并通过热风管道送往高炉。 目前蓄热式热风炉有三种基本结构及形式，即内燃式热风炉、外燃式热风炉、 顶燃式热风炉。 传统内燃式热风炉（如图1-1 所示）包括燃烧室和蓄热室两大部分，并由炉 基、炉底、炉衬、炉箅子、支柱等构成。热风炉主要尺寸（全高和外径）决定于 高炉有效容积、冶炼强度要求的风温。 图1-1 内燃式热风炉 2 我国实际的热风炉尺寸见表1-1。 表1-1 我国设计的热风炉尺寸表 v 100 250 620 1036 1200 1513 1800 2050 2516 4063 有效 H 21068 28840 33500 37000 42000 44450 44470 54000 49660 54050 上 5400 7300 9330 99600 D 4346 8000 8500 9000 9000 10100 下 5200 6780 9000 9500 H/D 4.80 5.57 4.80 4.70 4.95 4.93 4.93 5.70 5.57 5.35 1.1 炉基的设计 由于整个热风炉重量很大又经常震动，且荷重将随高炉炉容的扩大和风温的 提高而增加，故对炉基要求严格。地基的耐压力不小于2.0～2.5kg/ cm2 ，为防止 热风炉产生不均匀下沉而是管道变形或撕裂，将三座热风炉基础做成一个整体， 高出地面200 ～400mm ，以防水浸基础由A F 或16Mn 钢筋和325 号水泥浇灌成 3 钢筋混泥土结构。土壤承载力不足时，需打桩加固。 生产实践表明，不均匀下沉未超过允许值时，可将热风炉基础又做成单体分 离形式，如武钢、鞍钢两座大型高炉，克节省大量钢材。 1.2 炉壳的设计 热风炉的炉壳由8～20mm 厚的钢板焊成。对一般部位可取：δ=1.4D （mm ）。 开孔多的部位可取：δ=1.7D （mm ）, δ 为钢板厚度（mm ），D 为炉壳内径（m ）， 钢板厚度主要根据炉壳直径、内压、外壳温度、外部负荷而定。炉壳下部是圆柱 体，顶部为半球体。为确保密封炉壳连同封板焊成一个不漏气的整体。由于炉内 风压较高，加上炉壳耐火砖的膨胀，使热风炉底部承受到很大的压力，为防止底 板向上抬起，热风炉炉壳用地脚螺栓固定在基础上，同时炉底封板与基础之间进 行压力灌浆，保证板下密实，也可以把地脚螺栓改成锚固板，并在底封板上灌上 混泥土。将炉壳固定使其不变形，或把平底封板加工成蝶形底，使热风炉成为一 3 个手内压的气罐，减弱操作应力的影响。在施工全套工艺流程中对焊接一定要进行X 光探 伤检验，要求炉壳椭圆度不大于直径的千分之二，整个中心线的倾斜 （炉顶中心 与炉底中心差）不大于30mm 。为了能够更好的保证炉壳和炉内砌砖的密封性，在砌砖前后 要试漏、试压，检查砌砖前试验压力为0.3~1.5kg/ cm2 ,砌砖后工作所承受的压力的 1.5 倍 试压，每小时压力降=1.5%.蓄热室、燃烧室的拱顶和连接管处采用（韧性耐龟 裂钢板）含锰、铝的镇静钢。高温区炉壳外侧用0.5mm 铝板包覆，铝板与炉壳 间填充后3mm 保温毡，使炉壳温度控制在 150~250℃，防止内表面结露，也防 止突然降温 （暴雨）使炉壳急冷而产生应力。炉壳内表面涂硅氨基甲酸乙醋树脂 保护层，防止NO 与炉壳接触。 X 1.3 炉墙的设计 炉墙一般由耐火层、绝热层和隔热层组成。作用是保护炉壳和减少热损失。 各层厚度应根据炉壳温度和所用耐火材料的界面温度确定。如图1-2 所示。 因炉墙温度自上而下逐渐升高、所以不同高度耐火层和绝热层厚度不同。一 般下部区域温度低、荷重大，宜选用较厚耐火砖，减薄的绝热层，所留膨胀缝可 小。上部高温区，荷重小，但为减少热损失，应增加绝热层的厚度，耐火层可 较薄。 炉墙通常由345mm 耐火砖砌筑，一般风温水平的热风炉和炉壳接触的是 65mm 后的硅藻土砖绝热层，绝热层和耐火砖之间是 60~145mm 后的干水渣填料 层，用以缓冲膨胀。两层绝热砖之间填以50~90mm 后的干水渣或硅藻土或石粉。 隔墙上部由于燃烧室位置在热风炉内的一侧，靠格子砖的隔墙为两面加热，而靠 热风炉大墙一侧的隔墙为一面加热。因此，前者的温度比后者高，产生的高温蠕 变大，而耐火材料不适应高温时，就使燃烧室向格子砖方向倾斜，并进而使上部 格砖严重错孔。 a -多用与燃烧室侧 b -多用于蓄热室侧 图1-2 炉墙的组成 4 1.4 拱顶的设计 拱顶是连接燃烧室和蓄热室的砌筑结构，它一直处在高温状态工作，应选 用优质的内火材料，并保证砌体结构的稳定性，燃烧时高温烟气流均匀地进入蓄 热室。内燃式热风炉拱顶有半球形，锥型，抛物线形和悬链形，目前国内传统内 燃式热风炉一般多采用半球形。它可使炉壳免受侧向推力，拱顶荷重通过拱脚正 压在墙上，以保持结构稳定性。应加强热风炉上部与拱顶的绝热保护，鉴于拱顶 支在大墙上，大墙受热膨胀，受压易于破坏，故将拱顶与大墙分开，支在环形梁 上，使拱顶砌成独立的支撑结构。采用抛物线形拱顶和悬链形拱顶稳定性较好， 悬链形拱顶的气流也较均匀，但结构较复杂。 图1-3 热风炉锥球形拱顶结构 在拱顶内衬的内火砖材质，决定拱顶温度水平，为减少结构质量和提高 拱顶的稳定性，应尽量缩小拱顶的直径，并适当减薄砌体的厚度。拱顶砌体厚度 减薄后，其内外温度差降低，热应力减少，可相当延长拱顶寿命。中型热风炉砖 厚以300~500mm 为宜，大型高炉热风炉砖厚以350~400mm 为宜。但是砖型过 多制造麻烦，过少则施工困难。国内部颁标准以有了3 组9 种拱顶定型砖适用于 砌筑内部半径为2100~3900mm 的半球形拱顶。拱顶的下部第一层砖为拱脚砖。 常用钢圈加固，使炉壳少受水平力作用。在拱顶的正中为特制的炉顶盖砖，上有 安装测拱顶温度的电热偶孔。为了更好的提高热效率，减少热损失好保护炉壳，拱顶的 隔热是十分重要的。高风温热风炉拱顶隔热砖的厚度为 400~500mm, 一般由2~3 层隔热砖组成。 5 表1-2 热风炉拱顶耐火衬材质与炉顶温度的关系 材质 粘土砖 高铝砖 硅砖 标号 RN-38 RL-48 L2-65 DG-95 炉顶温度 1250 1350 1450 1550 1.5 蓄热室的设计 蓄热室是热风炉进行热交换的主体，它由格子砖砌筑而成。砖的表面就是 蓄热室的加热面，格子砖块作为贮热介质，所以蓄热室的工作既要传热快又要贮 热多，而且要有尽可能高的温度。格子砖的特性对热风炉的蓄热能力，换热能力 以及热效率有直接影响。 蓄热室断面积，一般是从选定的热风炉直径扣除燃烧室断面积而得到的，它 应该用填满格子砖的通道面积中的气流速度来核算。为了能够更好的保证传热速度，要求气 流在紊流状态流动，即雷诺数大于2300 。由于气体在高温下粘度增大，而且格 孔小不易引起紊流，故现代高风温热风炉要求有较高的流速以满足传热的要求， 在生产中常有这样的情况，蓄热面积不少，顶温很高，但风温上不去，烟道温度 却上升很快，其问题大多是流速低造成的。 蓄热室工作的好坏，风温和传热效率如何，与格孔大小、形状、砖量等也有 很大的关系。 但在燃烧室两侧蓄热室狭窄处存在死角，烟气在蓄热室断面上分布不均，相 对的减少了蓄热室面积。眼镜形燃烧室结构稳定性差，热应力小，当量直径小， 不利于煤气燃烧：但蓄热室死角小，烟气流分布均匀，有效面积利用较好。复合 型兼备上述两种形状的优点，设计上采用多。 1.6 燃烧室的设计 燃烧室是煤气燃烧的空间，位于颅内的一侧，它的断面形状有三种，即圆 形、眼睛形、复合型。本设计采用复合型，燃烧能力大，气流在燃烧室内分布均 匀，燃烧效果好，废气分布均匀。 6 1-燃烧室 2-蓄热室 图1-4 燃烧室断面形状 燃烧室隔墙一般由两层互不错缝的高铝砖砌筑，大型高炉用一层 345mm 和 一层230mm 高铝砖砌成，中小高炉用两层230mm 高铝砖砌成。两层之间彼此 无约束，在受热膨胀时互不受阻碍。燃烧室比蓄热室要高出 300~500mm ，目的 是使烟气流在蓄热室内分布均匀一些。 1.7 炉箅子与支柱的设计 蓄热室全部格子砖都通过炉箅子支持在支柱上，当废气温度不超过350℃， 短期不超过400℃时，用普通铸铁就能稳定的工作，当废气温度比较高时，可用耐 热铸铁（ Ni0.4%～0.8% ，Cr0.6%～1.0%）或高硅耐热铸铁。 为避免堵住格孔，支柱和炉箅子的结构应和格孔相适应。支柱高度要满足安 装烟道哦冷风管道的净空需要，同时保证气流畅通。炉箅子的块数与支柱相同， 而炉箅子的最大外观尺寸，要能从烟道口进出。 水泥层 热风炉底板 图1-5 支柱和炉箅子的结构 7 2 燃烧器选择与设计 燃烧器种类很多，常见的有套筒式和栅格式，就其材质而言又分金属燃烧 器和陶瓷燃烧器。 2.1 金属燃烧器 煤气道与空气道为一套筒结构，进入燃烧室后相混合并燃烧。这种燃烧器 的优点是结构相对比较简单，阻损小，调节范围大，不易发生回火现象，因此，过去国内 热风炉广泛采用这种燃烧器。此次设计采用的为陶瓷燃烧器。 2.2 陶瓷燃烧器 陶瓷燃烧器是用耐火材料砌成的，安装在热风炉燃烧室内部。一般是采用 磷酸盐耐火混泥土或矾土水泥耐火混泥土预制而成，也有采用耐火砌筑成的。 常用的陶瓷燃烧器： （1）套筒式陶瓷燃烧器 套筒式燃烧器是目前国内热风炉用得最普遍的一种燃烧器。这种燃烧器由两 个套筒和空气分配帽组成，如图2-2a 所示。燃烧时，空气从一侧进入到外面的 环形套筒内，从顶部的环状圈空气分配帽上的狭窄喷口中喷射出来。煤气从另一 侧进入到中心管道内，并从其顶部出口喷出，由于空气喷口中心线与煤气中性线 成一定交角 （一般为50 左右），所以空气与煤气在进入燃烧室时能充分混合，完 全燃烧。有的还在空气道与煤气之间的管壁上部开设与煤气道轴向正交的矩形一 次空气进入口，形成空气与煤气两次混合，这就进一步提升了空气与煤气的混合 及燃烧效果。 优点：结构相对比较简单，构件少，加工制造方便。但燃烧能力较小，一般适合于中 小型高炉的热风炉。 （2 ）栅格式陶瓷燃烧器 栅格式陶瓷燃烧器的空气通道与煤气通道呈间隔布置，如图 2-2b 所示。燃 烧时，煤气与空气都从被分成若干个狭窄通道中喷出，在燃烧器上部的栅格处得 到混合后进行燃烧。这种燃烧器与套筒式燃烧器比较，其优点是空气与煤气混合 更均匀，燃烧火焰短，燃烧能力在，耐火能力大，耐火砖脱落现象少。但其结构 复杂，构件形式种类多，并要求加工质量高。大型高炉的外然式热风炉多采用栅 格式陶瓷燃烧器 8 （3 ）三孔式陶瓷燃烧器 如图 2-2c 所示。三孔式陶瓷燃烧器的显著特点是有按个通道，即中心分为 焦炉煤气通道，外侧圆环为高炉煤气通道，二者之间的圆环形空间为助燃空气通 道。在燃烧器的上部设有气流分配板，各种气流从各自的分配孔中喷射出来，被 分割成小的流股，使气体充分的混合，同时进行燃烧。 优点：不仅使气体流混合均匀，燃烧充分，燃烧火焰短，而且是采取了低发 热值的高炉煤气将高发热值的焦炉煤气包围在中间燃烧的形式，避免了高温气流 烧坏隔墙，特别是避免了热风出口处的砖被烧坏的弊病。另外，采取高炉煤气的 焦炉煤气是从燃烧器的中心部位喷出的，所以燃烧气流的中心温度经边缘煤气的 温度高，约200 ℃左右。 缺点：是结构较为复杂，使用砖种类多，施工复杂，目前只有部分大型高炉的外 燃式热风炉采用这种燃烧器。 陶瓷燃烧器有如下优点： 1）助燃空气与煤气流一定交角，交将空气或煤气分割许多细小流股，因此 混合好能完全燃烧： 2 ）气体混合均匀，空气过剩系数小，可提高燃烧温度： 3 ）燃烧气体向上喷出，消除“之”字形运动，不再冲刷隔墙，延长了隔墙的 寿命，同时改善了气流分布。 4 ）燃烧能力大，为进一步强化热风炉和热风炉大型化提供了条件。 9 a b c 图2-2 几种常用的陶瓷燃烧器 a-套筒式陶瓷燃烧器；b-三孔式陶瓷燃烧器；c-栅格式陶瓷燃烧器 I-磷酸混凝土 II-粘土砖 1-二次空气引入孔；2-一次空气引入孔；3-空气帽；4-空气环道；5-煤气直管；6-煤气收缩管；7-煤气 通道；8-助燃空气入口；9-焦炉煤气入口；10-高炉煤气入口 10 3 格子砖的选择 格子砖的选择对热风炉工作有相当大的关系。例如：蓄热室工作的好坏和转 热效率如何。与格孔大小、形状、砖量等有很大关系。对格子砖选择很重要。对 格子砖的要求是： 1）单位体积格子砖具有最大的受热面积、 2 ）有何受热面积相适应的砖量来储热，以保证一定的范围内，不引起过大 的风温降落。 3 ）尽可能地引起气流扰动，保持较高的流速，以提高对流传热、速度。 4 ）有足够的建筑稳定性。 5 ）便于加工制造、安装、维护成本低。 格子砖的主要特性指数参见标3-1. 表3-1 格子砖的主要参数 S  V=1-  ds σ m 加热面积 通道面积 填充系数 水力学直径 当量厚度 格子砖质量 （1）1m³格子砖的受热面积S （㎡/m³ ）。对方孔格子砖可按下式计算： 4b s   2 (b  ) 式中 b——格孔边长，m ； δ——格子砖厚度，m 。 希望格子砖的受热面积大些，因为它是热交换的基本条件，同样体积的格 子砖，受热面积大则风温和热效率高，一般板格子砖的受热面积小，穿孔格子砖 的受热面积大。  （2 ）有效通道截面积 。对方孔格子砖可按下式计算： b2   2 (b  )  由于热风炉中对流传热方式占比重较大， 值小可提高流速，从而提高传热   效率。但 值过小会导致气流阻力损失的增加，消耗较多的能量。一般 值在 0.28~0.46 之间。 （3 ）1m³格子砖中耐火砖的体积或称填充系数V 。 V=1-  11 它表示格子砖的蓄热能力，同样送风周期，填充系数大的砖型，由于蓄热能  量多，风温降小，能维持较高的风温水平。一般要综合考虑 V 和 两个指标， 不要追求其中一个指标而影响另一个指标。 （4 ）当量厚度σ。格子砖当量厚度可以用下式表示：  V 2V 2(1      S / 2 S S 如果格子砖是一块平板， 两面受热，则当量厚度就是实际高度， 但实际上蓄 热功当量室内格子砖是相互交错的， 部分表面被挡住，不起作用，所以格子砖的 当量厚度总是比实际厚度大， 这说明当实际砖厚度一定时， 当量厚度小则格子砖 利用好。 如果格子砖是任意形态的， 则1m³格子砖的受热面积和有效通道截面积表达 式分别为： S=孔周长/ （空面积+砖面积） =通道面积/(通道面积+砖面积) 减小格孔可增大砖占有的面积，也就是增大了蓄热能力。格孔大小取决于燃 烧的含尘量，如果含尘量大，格孔小就容易堵塞。随煤气进化水平的提高，格孔 又减小的趋势。 上序格子砖特性指数是相互影响，以正方形格孔砖为例。在砖厚度不同时计 算得出的热工特性和格孔大小的关系，减少格孔尺寸可以增加砖占的体积 V=1-  ，即增加了蓄热能力。当格孔尺寸大于砖厚时，减少格孔尺寸以增加热 面积，即换热能力，当格孔尺寸等于砖厚时，加热面积最大，砖厚减薄可显著增   加加热面积S，但却带来砖占的体积V=1- ，减少和通道面积 的增加。从热工 角度来看，格孔小些，砖厚些，蓄热能力增强，而且易形成扰动，强化了换热过  程，格孔小，通道面积 减小，可能使烟气和鼓风流速增高，增加了对流换热。 但是格孔大小主要取决于燃烧所用煤气的净化程度，煤气含尘量多。格孔小了就 容易堵塞，且不容易清灰。现代高炉的含尘量不断下降，格孔又逐渐减小的趋势。 格孔尺寸与煤气含尘量关系如标3-2 所示。 表3-2 格孔尺寸与煤气含尘之间的关系 煤气含尘量/ mg m-3 10 30 30 流体直径/mm 45 60 ≮80 我国大型高炉格孔多采用 50~60mm ，中小型高炉多用 80mm 。格孔是比较 合理的结构，它是在上下部格孔数相同的条件下，上部高温区采用较大格 孔与当量厚度，孔道平滑以利于高温下的辐射传染和多储存些高温热量。而 下部低温区在条件许可的情况下，尽量能采用小格孔和薄的当量厚度，用增加波 纹等修饰的方法增加涡流程度，以利于对流传热，但多段式砌筑麻烦，清灰困难。 12 表3-3 几种格子砖热工特性 常用的格子砖基本上分两类，板状转和块状穿孔砖。 板状砖的每个孔由4 块砖组成。为增加砖的表面积或使气流产生紊流提高对 流传热能力，还有波纹转和切角豆点砖。切角豆点砖切角形成的水平通道还可使 整个蓄热室断面气流分布均匀。板状转具有价格低的优点，但砌成的蓄热室稳定 性差，容易倒塌和错位。目前，无论是大高炉还是小高炉的热风炉已经很少采用 这类砖了。 块状穿孔砖，是在整块砖上穿孔，而空形有圆形、方形、长方形、六角形等， 采用较多是五孔砖和七孔砖，图3-1 为五孔砖。块状穿孔转的优点是砌成的蓄热 室稳定性好，砌砖快，受热面积大。缺点是成本高。为了引起气流扰动和增加受 热面积，常在孔内增加凸缘，或将孔做成有一定锥度 ，还可将长方形孔隔 1~3 层扭转90°。我国部分厂家使用的五孔砖和七孔砖性能参数见表3-4. 图3-1 七孔砖 13 表3-4 五孔砖和七孔砖性能比较 五孔砖 七孔砖 项目 攀钢 攀钢 首钢 鞍钢 攀钢 宝钢 首钢 首钢 本钢 格孔尺 50×70 55×55 Φ47 Φ42 52×52 52×52 Φ43 Φ43 Φ45 寸 48×68 45×65 Φ48 Φ48 当量直 53.81 58.30 53.20 53.81 43 43 47.5 45 45 径 有效通 道截面 0.331 0.434 0.41 0.432 0.409 0.409 0.456 0.41 0.364 积 受热面 24.65 29.75 30.6 28.733 38.07 38.06 38.06 38.36 32.375 积 当量厚 54.33 38 35.4 31.02 31.01 28.4 32.5 39 度 格子厚 38 30.32 30 30～40 19.5 度 蓄热室的结构可能分为两类，即在整个高度上格孔截面不变的单段式和格孔 截面变化的多段式。从传热和蓄热角度考虑，采用多段式较为合理。热风炉工作 中，希望蓄热室上部高温段多贮存一些热量，所以上部格子砖填充系数（V ）较  大而有效通道截面积（ ）较小，这样送风期间不致冷却太快，以免风温急剧下 降。在蓄热室下部由于温度低，气流速度也较低，对流传热效果减弱，所以应设 法提高下部格子砖热能力，较好的办法是采用波浪形格子砖或截面互变的格孔， 以增加紊流程度，改善下部对流传热作用。 蓄热室是热炉最重要的组成部分，砌筑质量必须从严要求。在炉算子安装合 格后，先在其上涌浓粘土泥浆找平，厚度不大于 5mm，有的厂涌机械加工的办 法找平，炉算子不用泥浆。第一层格子砖按炉算子的格孔砌筑，根据炉算子格孔 中心画上两根相互垂直的十字中心线作为格子砖的控制线。再从中心线开始砌成 十字形砖列，然后再四个区域内，沿十字砖列依次向炉墙方向砌筑。第一层格子 砖砌完后，清点完整的格孔数并作出记录。以后各层格子砖均匀为干砌，要确保 格孔垂直，格子砖边缘与炉墙留10~15mm 的膨胀缝，膨胀缝内填以草绳或木楔 以防格子砖松动。整个格子砖砌完后，应进行格子砖清理，格孔堵塞的数量不应 超过第一层格子砖完整孔的3% 。 格子砖有“独立砖柱”和“整体交错”两种砌筑方式。独立砖柱结构，在砌筑高 度上公差要求不太严格，但稳定性差；交错砌筑法是上、下层格子砖相互咬砌， 使蓄热室形成一个整体的砌筑方法，该方法可以有效地防止格子砖的倾斜位移。 整体砌筑对格子砖本身公差要求严格，砌筑前要认真挑选、分类。交错砌筑法如 图3-2 所示。 14 图3-2 格子砖交错砌筑法 15 4 管道与阀门的选择设计 热风炉是高温高压装置，其燃料易燃易爆且有毒，因此热风炉的管道与阀门 必须工作可靠，能够承受高温和高压，阀门应具有良好的密闭性，便于检修，方 便操作，阀门的启闭传动装置均应没有手动操作机构，启闭速度应能满足工艺操 作的要求。 4.1 管道 热风炉系统设有冷风管、热风管、混风管、燃料用净煤气管和助燃风管、倒 流休风管。一般采用 10~20mm 厚的普通碳素钢板焊制成管道直径。根据气体在 管道内流量和合适的流速决定。 4V d=  式中 d—— 圆形管道内径 m3 V——气体在实际状态下的体积流量， /s ——气体在实际状态下的流速，m3 /s 表4-1 管道内气体参考数据  名 称 标准流速 ，nm/s 0 热风炉净燃煤气支管（煤气不预热） 6～10 助燃空气管道 6～8 风压0.9×101 MPa 的冷风管道 9～12 风压0.5×101 MPa 的冷风管道 7～10 风压0.9×101 MPa 的热风管道 6～8 风压0.5×101 MPa 的热风管道 5～7 冷风管——应保证密封，常用4～12mm 钢板焊成，由于冷风温度在冬季约 为70～80℃。夏季常超出100℃甚至高达 150℃，为了消除热应力，故在冷风管 道上设置伸缩圈。 热风管—— 由10mm 厚的普通钢板焊成，要求管道的密封性好，热损失少， 热风管道一般用标准砖砌筑，内层砌粘土砖或高铝砖，外层砌隔热砖。 混风管—— 为了稳定热风温度而设，它根据热风炉的出口温度而参入一定 的冷风。倒流休风管道应有千分之五的排水坡度，并在进入坡度支管前设置排水 设备。 16 表4-2 我国高炉热风管道内径（mm ） 高炉容积 管道 （M 3 ） 50 100 255 620 1000 1500 2000 名称 净煤气总管 500 500 800 1300 1400 1600 1500 净煤气支管 400 400 700 900 1100 1100 1100 冷风总管 520 520 700 1000 1400 1400 1500 冷风支管 400 400 700 900 1200 1200 1200 热风总管 500 500 700 900 1500 1522 2000 热风围管 500 500 700 850 1200 1222 2000 冷风混风管 400 400 400 900 1200 1200 800 混风阀后 1600 4.2 阀门 根据热风炉周期性工作的特点可将热风炉的阀门分为控制燃烧系统的阀门 和鼓风系统的阀门。 控制燃烧系统阀门的作用是把助燃空气及煤气送入热风炉燃烧，并把废气排 出热风炉，注意有燃烧阀、煤气调节阀、煤气切断阀、烟道阀等。鼓风系统的阀 门将鼓风送入热风炉，并把热风送到高炉。有点阀门还起着调节热风温度的作用。 主要有放风阀、混风阀、冷风阀、热风阀。 要求设备坚固结实，能承受一定的强度，保证高压下密封性能好，开头灵活， 便于检修，故选择设计闸式阀门，结构较为复杂，阻力小，密封性好，按构造式分为 三类： 1.蝶式阀：它是中间有轴可以自由旋转的翻板，利用转角的大小采用调节流 量。它调节灵活，但密封性差。 2.盘式阀：结构最简单，多用于切断含尘气体。气流方向平行于阀的开启 方向。多用于含尘气体，如烟道阀。 3. 闸事阀：结构很复杂，但密封性好。气流方向与阀的动作方向垂直，适 用与洁净气体的切断。 放风阀：从鼓风机采的冷风管道上安装放风阀，它是为了不停止鼓风机运转 的情况下，减少或完全停止向高炉供风而设计的。它是一个蝶型阀和一个柱塞阀 组成。 17 混风阀：想热风总管中掺入一定量的冷风，以保持温度稳定不变。其位置在 混风管与热风总管相接处，它由调节阀和阻隔阀组成。 冷风阀：设在冷风管上的切断阀。它是冷风进入热风炉的闸门。当热风送风 时，打开冷风阀可把高炉鼓风机鼓出的冷风送入热风炉。 热风阀：设置在热风炉的热风出口处。在热风炉送风期打开热风阀，热空气 经热风支管送热风总管。热风阀在900～1300℃和0.5MPa 左右压力的条件下工作，是阀门系统中工作最恶劣的设备，一般利用铸钢和 锻钢、钢板焊接结构。 热风阀门直径的选择考虑使用上的要求。维护制造条件及经济合理等因素。热风 阀直径的选择应考虑使用要求。维护制造条件及经济合理等因素。热风阀门直径 选择十分重要。在允许条件下采用大直径的阀门对延长热风阀寿命有好处。热风 阀的实际流速不应大于 75m/s 。其它阀门的截面积将于热风阀的面积之比有如下 关系： 阀门名称 阀门的截面积与热风阀的面积之比 热风阀 1.0 冷风阀 0.8～1.0

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