马钢12500m3高炉热风炉工艺说明(审阅稿

马钢12500m3高炉热风炉工艺说明(审阅稿内容摘要：

500 216。 516179。 8 15 烟道总管 ～ 17 216。 4500 216。 4820179。 10 80+70 喷 HCN130(80) 喷 HCL130(70) 16 烟道支管 ～ 17 216。 1600 216。 1924179。 12 ～ 138 灌 HCN130 17 排风管 ～ 216。 400 216。 416179。 8 216。 816179。 8 外保温 18 氧化锆引管 ～ 216。 400 216。 416179。 8 外保温 19 思考 题 请画出炉篦子支撑结构示意 图 什么叫晶 间 应力腐蚀 ?通常产生 于 什么部位。 近年来研究表明，导致拱顶下沉 、 格砖下 陷、 三叉口掉砖 等事 故的主要原因有哪些。 马钢 2545m3高炉热风炉砌体结构主要有哪些特点 ? 陶 瓷燃烧器的结构 特点。 第三章 热风炉主要设备 根据热风炉周期性工作的特点，可将热风炉设备分为控 制 燃烧 系统的 阀 门及 其 装置，以及控制送风系统的阀门两类。 控 制 燃烧系统的 阀 门及其装置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。 它们还起 着 调节煤气和助燃空 气的流量，以及调 节燃烧 温度的作用。 当热风炉送风 时，燃烧系统 的 阀 门又把煤气管道 、 助燃风机及烟道与热风炉隔开，以保证设备的安全。 送风系统的阀门将鼓风送入热风炉，并把热风送入 高炉。 其中 一些阀门还 起 着调节热风温度的作用。 热风炉设备配置情况 示于图 13。 热风炉 燃烧系统的 阀 门有 ： 空气燃烧 阀 、高炉煤气燃烧 阀、高 炉煤气切断阀 、 高炉煤气放散 阀、 焦炉煤气燃烧 阀、 焦炉煤气切断 阀、 吹扫 阀 (N2)、 焦炉煤气放 散阀、 空气调节 阀、 高炉煤气调 节 阀、 焦炉煤气调节 阀 以及烟道 阀 等。 除高炉煤气放散阀、焦炉煤 气放散 阀 及氮气吹扫阀以外，其余 阀 门在燃烧期均处于开启状态。 热 风 炉 送风系统的 阀 门有 ： 热风 阀、 冷风 阀、 混风 阀、 混风调 节 阀、 均压阀 、 排压 阀 及冷风流量调节 阀 等，除均压 阀 和排压阀 外， 其余阀门在送风 期 均处开启状 态， 在燃烧期均处于关闭状态。 此外，我们还有倒 流休风 阀以及 高炉煤气和助燃空气预热系统 的切断 阀 和旁通 阀等。 马 钢 2645m3高炉热风炉系统计有 阀 门 97个， 其中，每个热 风炉拥有 l6 个电动切断阀， 4 个电动调节 阀。 热风炉系统还有助燃风就两台、分离式热管换热器两台，另外 还 设有 20t吊 车一台，电葫芦两个以用于检修时更换 阀门。 第一 节 热风炉的 阀 类 对热风炉系统各阀门及 其 传动装置的工艺要求 ： a、阀 门及其 传 动装置必 需 是工作可靠 ， 并能承受一定的压力和温度的作用 ； b、 所有 阀 门与管道的联结必须具有良好的密封 性 能，使漏气的可 能 减为最小 ； c、 设 备结构均应尽量简单以方便检修和操作； d、 有电动的 机械 都应具备手动操作的可能性。 阀 热风 阀 设置在热风出口处 ， 起到切断热风炉与高炉之 间 联系的 作用。 型式为切断阀，又称 闸阀。 近年来，随着高炉炼铁技术的发展，热风温度不断提高，以及 高压操 作的采用，热风 阀 的工作条件愈来愈严酷，已成为高炉设备 的薄 弱环节之 一， 因而也是高炉的关键 设备之一。 目前热风 阀 均采用水冷闸板 阀， 热风 阀 结构的改进方向是加强 阀板及阀 座的冷 却， 提高冷却水的质量， 加 快冷却水的流速；阀 板 与阀 座采用薄壁结构，改善材质；改善 阀 板与 阀 体的工作条件，与 热风接 触的部位尽量采用耐火材料隔热。 马 钢 2545m3 高 炉采用的 是秦皇 岛冶金伐 门 总厂研制的竖型全水冷 式热风 阀、阀 箱， 阀盖 密封部位， 阀 板都有各自的 水 冷管路， 冷却水 质 使 用工业净水， 阀 板和 阀 座均采用薄壁结构， 钢 板抗疲劳 性能 良好，而且 阀箱、阀盖 和阀板均涂注了高铝 质 不定形耐火材料。 Ф1 700热风 阀 结构见图 14。 热风 阀 的冷却水座圈为 一 矩形的箱形焊接结构图 l6。 图 16 热风阀冷却水座圈 座圈断面壁厚随热应力变 化 而变化，水圈内侧上方靠近阀 板处， 设有高速冷 却 水小 腔，从 Dg950冷水 进 水管出来的冷水首先进入 高 速冷却水小 腔 ，称为 一 次冷却，然后冷却水沿此两小腔 (中间 设隔板隔开 )绕阀座内圈向下流动，在阀体最下部的两个较大的空腔处 汇 合， 然后向上流经阀箱上部的出水口，排出。 水圈是热风阀的关键部位。 热风阀阀板由两块直径为 Ф l920mm，厚度为 25mm 的钢板 组成， 两块钢板当中夹焊着 高 度为 40mm，厚度为 25mm 的双螺旋 钢板，在阀板的外圈焊有与阀箱底圈同种材质的第一级冷却水 圈 ，经这样组合 焊 接之后，阀板便成为一个 钢 度较大的封闭结构 ，如图 17 图 17 闸 板水圈 由图可见 ，阀 板的冷却水 通 过 Dg50 的 进 水管，将水送入 阀板 的第一冷却水圈，然后按图示箭头方向，由 外 向 内， 沿着这种“ 蚊 香型 ” 的冷却水道，再由内向外进行冷却，最后通过 Dg50的排水管流出。 这种冷 却方式的优点是 ： 水路断面均等，流速相同，有效地避免了水中杂质的沉积。 另外，螺旋筋板是两面焊接，焊缝紧 密， 因此不会使冷却 水 短路。 阀板的启闭由安装在阀板上的进出水管作为阀杆带动 的， 为了 防止高压气体泄漏，在阀盖与阀 杆 之 间 设有密封装置 ，Φ l700热 风 阀 ，在阀杆与阀盖填料盒之 间 的密封采用了浮动式密封结构， 如 图 l8 所示。 图 18 浮动式密封 结构。 这种密封由三组密封环组成 ， 外面用弹簧拉 紧， 与 阀 杆的接触 面开有环形槽， 使 之成为迷宫结构。 当阀门启闭时，密封环不仅保 持与 阀 杆紧密接触，而且还可随 阀 杆作垂直移动。 浮动密封主要是通过迷宫浮动圈以及 O 形硅 橡 胶圈来实现的。 在三组密封环 的上 部有一密封圈座环，该座环的上面的外圆均嵌有橡胶 O 形密封环 ， 在座环的下部还有 一 环与密封外排气 阀相通 的通路，以利用密封部位向外排气。 在座环的上部加设一个密封压盖填料 盒， 在填料盒中放五圈 (15mm179。 l5mm)柔性石墨填料 ， 以补偿内环对拉杆的扣紧力，防 止漏气。 在 阀盖 的上部，还设有两个 Dgl5 的冷却水管，作为阀 盖 密封 冷却 的 进出 水管。 为了 隔 热 、 耐温、防氧化， 阀体、阀 板均涂注了高铝质不定型耐火材料 ， 使 阀 板和底圈不直接经受高温热辐射和强烈的热风冲刷， 从而大大提高了热风 阀 的使用寿命，同时也降低了热风 阀冷却水的 温差。 (水温差一般 ≤5℃ ) 不定型耐 火材料的涂注方法是将不定型耐火材料用 水 混合 ，混 匀后进行涂注，加温硬化。 为防止耐火材料脱 落， 在涂注耐火材料处加焊锚 固 件．涂好的 耐火 材料要 有合适的膨胀缝。 切断 阀 热风炉阀门有很多是切断阀，用于切断煤气，助燃空气、冷风 以及烟气等。 高炉煤气切断 阀 ，焦炉煤气切断 阀 是用来将燃烧器与煤气管道 切断；助燃空气切断阀是将助燃空气管与燃烧器切断，热风炉在送 风期时使用切断阀将燃烧器与煤气系统和助燃空气系统切断。 烟道阀使热 风炉与烟道隔离。 冷风阀的用途是在热风炉燃烧期 间将冷风管道与热风炉隔开，当冷风管道内压力下降时，高炉内的 煤气可能通过混风管渗入冷风管道，形成爆炸性气体 ，为避免这种情况发生，在混风调节阀与热风管道之间的混风管道上设置了混风切断阀。 马钢 2545m3 高炉热风炉 所用切断阀基本上都采用了闸板式切断阀，其基本结构如 图 l9 所示。 闸 板式切断阀用作煤气切断阀，其工作温度 、 压力比 较 低，属 于低压切断阀，阀体 、 阀盖和阀板由 ZG25Ⅱ 和 ZG35 制 造， 密封结构比较简单，填料盒内只装石棉填料和一层油环。 用作混风切断阀，烟道阀和冷风阀 、 燃烧阀等的 闸 板式切断阀， 其使用压力高 ， 属高压切断闸阀 ，阀体、阀 盖和阀板分别由ZG25Ⅱ 和 ZG20CrMo 制 成。 阀 体和阀盖之 间 的密封垫板的材质 ，采用与 热风阀相同 的材质。 这种阀的阀盖和阀板之间设有密封填料盒，阀板由阀杆顶部的 链 板连 接 传动链，经安装在阀顶部框架上的链轮导向由阀杆传动。 链轮有上下各两 个 ，以保证阀门的开启和关 闭， 并设 有行程开关 保证启闭至规定位置 ， 传动系统设在顶部框架上是为了便于更 换。 阀板是楔形的，为了避免阀板在开启 或 关闭过程 中 摆动 ，阀板 两侧设有凸块 a，凸块在阀体和 阀盖 的滑轨 b 内滑动。 为了使阀门 关闭时，阀板严密地压在阀体座圈 c 上， 阀 体 上 设有可以调整 的 斜 楔。 斜 楔 的斜面与凸块下部的斜面接触，使阀板压在阀体座圈 上。 图 19 闸 板式切断阀 1 一阀体； 2 一阀盖； 3 一 阀板； 4 一垫片； 5 一阀杆； 6 一密封 填 料 盒； 7 一链饭； 8 一 螺旋千斤顶； 9 一放水阀； 10— 斜楔 ； 11 一不锈钢堆 焊 层； l2 一硬质合金堆焊层； l3 一不锈钢带 ； 14 一 埋头 螺 钉； l5 一填料盒； l6 一环状套； l7 一迷宫环 ； l8— 油环； l9 一石棉填料； 20 一自浇注成形填料； 21 一填料盖 ； 22 一密封圈 如果斜 楔 在阀门关闭时下降位置调整得不合适，阀板再开启时 有可 能打不开，这时可以利用阀门下部的螺旋千斤顶，用人工旋转螺杆， 将阀 板顶开。 阀 门的下部还设有 放 水阀。 闸 板式切断阀用作煤气切断 阀 ，阀座和阀板因受煤气腐蚀，为 提高密封面的寿命，在阀座和 阀 板的接触面上，堆焊硬质合金，同 时 也 为了 耐磨。 闸 板式切断阀用作高压 切断阀时， 阀 盖与阀杆之间的密封采用 单层填料盒，填 料 盒由不锈钢 制 成，内有不锈钢环状套及迷宫环共 四 层， 其上装有油环和含石墨粉的石棉填料，并用填料盖压紧。 迷宫环上开有一条斜切口，如同气缸环一样 ， 使之具有弹性，因此可 以调整它与阀杆中心线 间 的位置，其最大位移约为 3mm。 表178。 2178。 切换阀类 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名 称 热风阀 混风切断阀 倒流休风阀 冷风切断阀 烟气切断阀 BFG燃烧阀 助燃空气切断阀 BFG切断阀 BFG预热切断阀 助燃空气预热切断阀 风机房助燃空气切断阀 规 格 Φ 1700 Φ 1100 Φ 1600 Φ 1600 台 数 4 1 1 4 8 4 4 4 3 3 2 阀 型 水冷竖阀 竖型水冷闸阀 竖型闸阀 竖型闸阀 流体 介 质 热风 热风、冷风、高温煤气 空气、烟气、 BFG（高炉煤气） 空气、 BFG（高炉煤气） 温 度℃ Max1300 Max1300 250 400 250 压 力 MPa 驱动方式 电 手 电 手 电 手 电 手 行 程 mm 1850 1350 1650 1650 开阀时间 s ～ 15 传动装置 电动机 型号 YEJ100L24V1（序号 1～ 16个发传动装置相同） 功率KW 3 转速r/min 1420 减速机总速比 i电 210 i手 2048 输出转矩 3040 N178。 m 输出转速r/min 材质 阀 体 ZG20 ZG25Ⅱ ZG25Ⅱ 阀 芯 ZG20CrMo ZG35 续表 2 序 号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 名 称 COG(焦炉煤气 )燃烧阀 COG切断阀 充风阀 废气阀 氧化锆切断阀 冷风放风阀 BFG阀间吹扫 COG阀间吹扫 BFG COG阀间放散 热风炉及预热区煤气管道放散阀 规 格 Ф 500 Ф 500 Ф 400 Ф 1600/Ф 600 Ф 200 Ф 300 Ф 250 台 数 4 4 4 4 4 1 4 4 4 4 10 阀 型 竖 闸 竖 闸 竖 闸 活塞蝶阀 球 阀 球 阀 盖阀 流体 介 质 COG烟气 COG 烟气、空气 空气 N2 煤气 BFG、 COG 温 度℃。