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2013
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鼓风炉的结构与组成

    密闭鼓风炉断面有矩形和椭圆形两种,椭圆形炉子的端部水套为半圆形,不易加工,但炉内炉气分布较均匀。一般小炉子多采用椭圆形炉,大工厂均采用矩形炉。

密闭鼓风炉由于存在中心料柱,对鼓风的阻力较大,料柱高度有限,炉子有效高度即从风口中心平面到加料斗顶面高度一般不超过4~4.4m。因此,炉子尺寸的增大,不能增加它的高度,而只能增大它的横断面积。鼓风炉风口区的宽度一般固定为1.1~1.2m,宽度增大需要增加鼓风压力。因此,炉子风口区的断面积只决定于长度,炉子的长度主要决定于生产力。原则上,密闭鼓风炉的长度没有限制,但炉子太长不便照应,故鼓风炉的长度一般为2~9m。

密闭鼓风炉的基础用混凝土浇注,基础上设若干支座或千斤的侧壁用若干个水套装配而成,水套与水套之间用螺栓连接固定在专门的支架上,炉顶加料斗及砖砌体通过水平钢梁支撑在四周的支柱上。侧水套的下部有风口,供鼓入空气之用。前端水套的下端设有炉口即咽喉口,冰铜和炉渣熔体均由此放出,经流槽注入前床。密闭鼓风炉结构如下图1,炉体构造和敞开式鼓风炉大体相同。

鼓风炉横剖结构图

图1 密闭鼓风炉结构

1-顶水套;2-水套梁;3-加料斗;4-端水套;5-风口;6-侧水套;

7-咽喉;8-山型;9-烟道;10-风管;11-支座;12-基础

(1)基础

炉子位于混凝土浇注的基础上面的矮柱或千斤顶上,在柱子或千斤顶上用铸铁板铺成炉底。

(2)本床

风口区水平以下的部分称本床,又叫炉缸。风口区的水平面积称有效面积,又称炉床面积。本床浓度视炉子的大小、冰铜成分、炉子的热平衡条件和风口角的大小而定。炉子大,本床应深些,这样能在本床中完成冰铜与炉渣的调整过程,使渣中的Cu2O被冰铜中的FeS再硫化,成为Cu2S返回冰铜;本床深,能贮存较大的热量,防止ZnS在炉缸析出引起凝结;并能防止因风口角大,空气对熔体搅动大而引起风口上渣。炉子小,本床宜浅些。本床浓度一般为540~610mm。

本床有两种结构,一种是本床底用耐火砖,四壁为水套围成;另一种是本床底和四壁全砌耐火砖。

(3)炉身

炉的侧壁和端壁由水套组成,所有水套都用锅炉钢板焊成,炉子纵方向的水套倾斜安放,两端垂直安放,水套与垂直线形成5°~8°的角,因而炉子的垂直截面是梯形,横截面是矩形。水套内焊有数条筋板,板上有许多小孔,保证水、气畅通。水套中下部有进水口,最上端有出水或出气口,最下端有排污口。进水口处高有挡板,使进去的水不直接冲击水套内壁,且把冷水导向水套下部。

炉子向上扩大向下收缩的结构,使炉气上升具有一定的速度并使炉料下降速度减慢。

(4)风口

每一侧面水套有三个风口。气流向料柱中心穿透的深度随风口直径减小而增加,但风口直径太小操作不便,一般为100~110mm。风口总面积一般按风口比来确定,风口比等于各风口面积之和与风口区炉子水平面积的百分比。

风口比大,送入炉内的风量多,从而熔炼最大,床能率高,脱硫率也高,密闭鼓风炉的风口经一般为3.9%~6.3%。

风口角即风口管中心线和风口水平面间的夹角,是一个重要参数。风口角太小,不利于风送进炉子中心;风口角太大,风口动压头损失大,风量降低。风口角一般为13°~16°30′。为使空气流向炉中心,在风口处水套内壁上焊一个长100mm的帽舌。

(5)炉顶

炉顶是密闭鼓风炉的重要组成部分,炉顶空间和排烟方式对烟气中SO2浓度、烟尘率、炉况和劳动条件等均有很大影响。

排烟口一般设在炉顶尾端。如设在炉顶两侧,在炉身较长的情况下,炉子各段料柱行程差异大,使各段烟气温度和上升气流速度不一致,此时如炉顶空间小,各段烟气来不及充分混合调整,就迅速由侧烟道排出。这样,使炉顶空间因炉气温度差、速度差而形成压力差,造成炉顶压力分布不均匀。再加上侧烟道弯头多、阻力大、积尘多,易堵塞,妨碍排烟,使烟道负压增高,吸入大量冷风而稀释烟气中SO2的浓度。

因此,适当扩大炉顶空间,把侧烟道与炉顶合并,排烟口移至炉顶尾端,可使烟道负压降低,烟气中SO2的浓度提高。

(6)咽喉口

炉子前端水套的下端,设有咽喉口,冰铜和炉渣熔体均由此放出,注入前床。

咽喉口用镁砖砌成,砖砌体个侧安放一个磷青铜制成的枕水箱,流槽外端安放一个U形水箱,流槽底板也是水箱,水箱内通冷却水以保护砖砌体。

流槽底面与本床底面的距离,决定了咽喉液封的高度,液封高度以使本床的熔体不上涨到风口、炉内气体不从咽喉口喷出为宜。

(7)加料斗

加料斗为矩形筒,用钢板制成,和加料台连成一个整体,其长与炉口长度大体相同。料斗太宽,加料后坡太平,有碍炉气流通;料斗太窄,影响进料速度。料斗太浅,不利于密封;料斗太深,料斗下缘易结块,引起棚料,且受热过高,易烧坏。

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