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球式热风炉球床装耐火球量及球床尺寸的确定

球式热风炉球床装入耐火球的多少,直接影响到热风炉的工作效果。由于1 m3耐火球的热交换面积要比同体积格子砖加热面积大得多,即球床内耐火球的加热面积是足够的。

   因此,在考虑耐火球的装入量时,主要不是考虑耐火球的加热面积而着重考虑的是耐火球的重量,即保证装入球床的耐火球量要有足够的贮热能力。一座球式热风 炉装球量多少,应根据入炉风量、风温及送风时间等进行热工计算。但在生产实际中,一般都不做复杂的热工计算,而是根据经验确定出一座球式热风炉的装球量。 实践证明,这样做也是可靠的。

  生产中,当风温为10501100℃时,三座球式热风炉的总装球量,一般可以按1 m3高炉有效容积平均装入耐火球量为1.82。0 tm3计,或者按每分钟1 m3鼓风平均装入耐火球量为0.751.0 t(m3·min)计,计算出三座球式热风炉的总装球量后,进而确定出一座球式热风炉的装球量。若一座高炉只配置两座球式热风炉时,其总装球量可以适当减少,而每座球式热风炉的装球量可以适当增加。

   球式热风炉的球床尺寸是指球床的直径和球床的高度。确定球床的尺寸时,主要考虑的是有利于球床的热交换和降低气流的阻力损失。球床直径大,高度低,气流 速度小,虽然有利于降低气流阻损,但不利于热交换,反之,气流阻损增大。因此,球床设计时,直径和高度必须综合考虑,二者兼顾。确定球床直径一般可按高炉 鼓风通过球层气流速度为1.22.0 rns计算,或按鼓风通过空炉流速为0。450.74 ms计算。然后再根据一座球式热风炉用耐火球的数量计算出球床的高度。生产实践表明,不论球式热风炉的大小,球床的高度都宜控制在56 m的范围,认为这样的高度对传热和气流阻损都是比较合适的。另外,在生产过程中,由于球床周期性的加热,耐火球发生膨胀,球床升高,使拱顶空间减少,影响气流分布和煤气燃烧效果。因此,在考虑球床高度时,应当考虑留足球床上胀的位置。

  过去的球式热风炉,球床上下段耐火球的材质和直径均相同,这样既不适应温度分布,也不适应热交换规律。目前,对装入球床的耐火球改为:球床上部2 m高度段装直径较大的硅质耐火球,以下部分段装直径较小的高铝耐火球或粘土耐火球。耐火球直径大小,不仅直接影响到传热面积和气流阻损,也影响耐火球制造加工成本。多种因素综合考虑,目前常采用的耐火球直径一般为3060 mm范围。硅质耐火球要求含SiO2大于93%,高铝耐火球含Al2O3量在60%~70%范围。并要求耐火球致密,烧成温度足够。


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