冶金傳熱設(shè)綜述

1、冶金熱工基礎(chǔ)及設(shè)備冶金熱工基礎(chǔ)及設(shè)備材料教研室材料教研室冶金傳熱設(shè)備冶金傳熱設(shè)備3傳熱：傳熱：就是就是指指由于溫度由于溫度差引起差引起的的能量轉(zhuǎn)移能量轉(zhuǎn)移, ,熱量從熱量從高溫處傳高溫處傳遞遞到低溫處到低溫處。 冶金生產(chǎn)中傳熱過(guò)程冶金生產(chǎn)中傳熱過(guò)程 物料的加熱與冷卻；物料的加熱與冷卻； 熱量的回收利用；熱量的回收利用； 設(shè)備與管路的保溫、冷卻。設(shè)備與管路的保溫、冷卻。1.1.傳熱的基本方式傳熱的基本方式傳熱方式傳熱方式熱輻射熱輻射熱對(duì)流熱對(duì)流熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)根據(jù)機(jī)理的不同，傳熱有三種基本方式：根據(jù)機(jī)理的不同，傳熱有三種基本方式：3.1 傳熱基礎(chǔ)傳熱基礎(chǔ)傳熱過(guò)程可依靠其中的一種或幾種方式同時(shí)進(jìn)行傳熱

2、過(guò)程可依靠其中的一種或幾種方式同時(shí)進(jìn)行。（1 1）熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo) 當(dāng)物體內(nèi)部或兩個(gè)直接接觸的物體之間存在溫度差時(shí)當(dāng)物體內(nèi)部或兩個(gè)直接接觸的物體之間存在溫度差時(shí)，溫度較高的部分或物體因分子的振動(dòng)將熱量傳遞給鄰近的，溫度較高的部分或物體因分子的振動(dòng)將熱量傳遞給鄰近的溫度較低的部分或物體。溫度較低的部分或物體。 靜止流體中的傳熱靜止流體中的傳熱 ？ 作層流運(yùn)動(dòng)的流體層中垂直于流動(dòng)方向上的傳熱作層流運(yùn)動(dòng)的流體層中垂直于流動(dòng)方向上的傳熱 ？ 傳導(dǎo)過(guò)程的特點(diǎn)是：傳導(dǎo)過(guò)程的特點(diǎn)是：在傳熱過(guò)程中傳熱方向上無(wú)質(zhì)點(diǎn)的在傳熱過(guò)程中傳熱方向上無(wú)質(zhì)點(diǎn)的宏觀遷移。宏觀遷移。（2 2）對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱 流體本身的流動(dòng)將熱量從

3、空間的一處傳遞到另一處的傳流體本身的流動(dòng)將熱量從空間的一處傳遞到另一處的傳熱過(guò)程稱為熱對(duì)流。熱過(guò)程稱為熱對(duì)流。強(qiáng)制對(duì)流強(qiáng)制對(duì)流：用機(jī)械能（泵、風(fēng)機(jī)）使流體發(fā)生對(duì)流而傳熱用機(jī)械能（泵、風(fēng)機(jī)）使流體發(fā)生對(duì)流而傳熱： 自然對(duì)流自然對(duì)流：由于流體各部分溫度的由于流體各部分溫度的不同不同，形成密度的差，形成密度的差異異，流體發(fā)生對(duì)流而傳熱流體發(fā)生對(duì)流而傳熱。（3 3）熱輻射熱輻射 熱輻射是通過(guò)電磁波熱輻射是通過(guò)電磁波形式形式來(lái)傳遞熱量的方式。來(lái)傳遞熱量的方式。 物體將熱能物體將熱能 輻射能輻射能（電磁波的形式在空中傳送電磁波的形式在空中傳送），遇到另一個(gè)能吸收輻射能的物體，即被其部分或全部吸收遇到另一個(gè)

4、能吸收輻射能的物體，即被其部分或全部吸收 熱能，實(shí)現(xiàn)傳熱。熱能，實(shí)現(xiàn)傳熱。 熱輻射可在真空中傳播，不需要任何介質(zhì)，這是熱熱輻射可在真空中傳播，不需要任何介質(zhì)，這是熱輻射與熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流的主要區(qū)別。輻射與熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流的主要區(qū)別。換熱方式換熱方式 2.2.冶金過(guò)程換熱的方式冶金過(guò)程換熱的方式 蓄熱式間壁式直接接觸式：冷、熱流體在傳熱設(shè)備中冷、熱流體在傳熱設(shè)備中直接混合直接混合：冷、熱兩種流體交替通過(guò)冷、熱兩種流體交替通過(guò)載熱體載熱體換熱換熱。：冷、熱兩種流體之間用一金屬壁隔開(kāi)。冷、熱兩種流體之間用一金屬壁隔開(kāi)。蓄熱式傳熱蓄熱式傳熱間壁式傳熱間壁式傳熱直接接觸式直接接觸式3.3.載熱體載熱體 被加

5、熱的介質(zhì)把熱量傳遞給需要加熱的物料，這種介被加熱的介質(zhì)把熱量傳遞給需要加熱的物料，這種介質(zhì)稱為載熱體。質(zhì)稱為載熱體。 常用的載熱體為常用的載熱體為水蒸氣、有機(jī)載熱體、熔鹽載熱體水蒸氣、有機(jī)載熱體、熔鹽載熱體等等(1)(1)直接蒸汽加熱：直接蒸汽加熱：把蒸汽直接通入待加熱的物料。把蒸汽直接通入待加熱的物料。設(shè)備簡(jiǎn)單，操作易行；但加熱的結(jié)果是被加熱物料會(huì)被稀設(shè)備簡(jiǎn)單，操作易行；但加熱的結(jié)果是被加熱物料會(huì)被稀釋。釋。 (2)(2)間接蒸汽加熱：間接蒸汽加熱：用間壁式熱交換器通過(guò)蒸汽間接加熱。用間壁式熱交換器通過(guò)蒸汽間接加熱。(3)(3)其他載熱體：其他載熱體：常用的載熱體有以下三種：常用的載熱體有以

6、下三種： 1)1)有機(jī)載熱體：有機(jī)載熱體：含含26.526.5聯(lián)苯與聯(lián)苯與73.573.5二苯醚的混合物二苯醚的混合物 2)2)熔鹽載熱體：熔鹽載熱體：熔鹽的成分熔鹽的成分( (質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)) )為為NaN0NaN02 24040，NaN0NaN03 37 7，KN0KN03 35353或或NaN0NaN02 24545，KNOKNO3 35555。 當(dāng)加熱溫度高于當(dāng)加熱溫度高于3803800 0C C時(shí)，可采用熔鹽載熱體進(jìn)行加熱，時(shí)，可采用熔鹽載熱體進(jìn)行加熱， 3)3)熱水：熱水：即工業(yè)上具有一定利用價(jià)值的廢熱水，如加熱即工業(yè)上具有一定利用價(jià)值的廢熱水，如加熱器排出的冷凝水，可以進(jìn)一步用

7、作熱源。器排出的冷凝水，可以進(jìn)一步用作熱源。4.4.穩(wěn)定穩(wěn)定傳熱和傳熱和不穩(wěn)定不穩(wěn)定傳熱傳熱穩(wěn)定穩(wěn)定傳熱：傳熱：在傳熱在傳熱系統(tǒng)系統(tǒng)中各點(diǎn)的中各點(diǎn)的溫度只隨換熱器的位置的溫度只隨換熱器的位置的變化而變，不隨時(shí)間而變變化而變，不隨時(shí)間而變。 不穩(wěn)定不穩(wěn)定傳熱：傳熱：傳熱傳熱系統(tǒng)系統(tǒng)中各點(diǎn)的中各點(diǎn)的溫度，既隨位置的變化，溫度，既隨位置的變化，又隨時(shí)間變化。又隨時(shí)間變化。 通常連續(xù)生產(chǎn)多為穩(wěn)定傳熱，間歇操作多為不穩(wěn)定傳熱。通常連續(xù)生產(chǎn)多為穩(wěn)定傳熱，間歇操作多為不穩(wěn)定傳熱。5.5.導(dǎo)熱導(dǎo)熱系數(shù)系數(shù) 熱傳導(dǎo)基本方程傅立葉定律熱傳導(dǎo)基本方程傅立葉定律dtt1t2tdtoodtn 在一個(gè)均勻（各部位化學(xué)組成

8、物理狀態(tài)相同）的物體在一個(gè)均勻（各部位化學(xué)組成物理狀態(tài)相同）的物體內(nèi)，內(nèi)，t t1 1tt2 2，熱量以傳導(dǎo)方式沿著單方向熱量以傳導(dǎo)方式沿著單方向n n（單向傳導(dǎo)）通過(guò)（單向傳導(dǎo)）通過(guò)物體。取熱流方向的厚度物體。取熱流方向的厚度d d，在，在dd的瞬間內(nèi)傳遞的熱量的瞬間內(nèi)傳遞的熱量為為dQdQ。ddtAddQdq為導(dǎo)熱系數(shù)。為導(dǎo)熱系數(shù)。單位：?jiǎn)挝唬簑/mk w/mk 導(dǎo)熱系數(shù)在數(shù)值上等于單位溫度梯度下單位導(dǎo)熱系數(shù)在數(shù)值上等于單位溫度梯度下單位時(shí)間內(nèi)單位面積的熱量。時(shí)間內(nèi)單位面積的熱量。 導(dǎo)熱系數(shù)與物質(zhì)的種類、溫度、導(dǎo)熱系數(shù)與物質(zhì)的種類、溫度、 濕度、壓力濕度、壓力、密度等有關(guān)，與物質(zhì)幾何形狀無(wú)

9、關(guān)。、密度等有關(guān)，與物質(zhì)幾何形狀無(wú)關(guān)。 不同物質(zhì)的導(dǎo)熱性能不同：不同物質(zhì)的導(dǎo)熱性能不同：非金屬金屬氣體液體固體 dddtq6.6.熱邊界層熱邊界層 當(dāng)流體主體的溫度與壁面溫度不同時(shí)，在固當(dāng)流體主體的溫度與壁面溫度不同時(shí)，在固體壁面也必然會(huì)形成體壁面也必然會(huì)形成熱邊界層熱邊界層( (又稱溫度邊界層又稱溫度邊界層) )。 當(dāng)溫度為當(dāng)溫度為t tf f的流體在表面溫度為的流體在表面溫度為t tw w的平壁上的平壁上流過(guò)時(shí)，流體和平壁之間即進(jìn)行對(duì)流傳熱。熱邊流過(guò)時(shí)，流體和平壁之間即進(jìn)行對(duì)流傳熱。熱邊界層的厚度界層的厚度t t定義為從溫度定義為從溫度t tf ft tw w的壁面處到的壁面處到t t0.

10、99 t0.99 tf f處的垂直距離。處的垂直距離。 7.7.對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)傳熱系數(shù) 牛頓冷卻定律牛頓冷卻定律）（fwtt -tkAQ實(shí)際上傳熱邊界層的厚度實(shí)際上傳熱邊界層的厚度t t不能測(cè)定。令不能測(cè)定。令=k/=k/t t，為為對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)。則則tAQ 的物理意義：的物理意義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，單位傳熱面積上溫差為單位時(shí)間內(nèi)，單位傳熱面積上溫差為1k1k時(shí)所能傳遞的熱量。時(shí)所能傳遞的熱量。 )ttu(fw，lcf影響對(duì)流傳熱系數(shù)影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素的因素8.8.輻射傳熱定律輻射傳熱定律(1)(1)普朗克定律：普朗克定律：物體在一定溫度下，單位時(shí)間單位面積上物體在一定溫度下，單位

11、時(shí)間單位面積上發(fā)射出的從發(fā)射出的從0-+0-+一切波長(zhǎng)的輻射總能量，稱為該一切波長(zhǎng)的輻射總能量，稱為該物體的輻物體的輻射能力，射能力，用用E E表示。確定了表示。確定了E E隨波長(zhǎng)隨波長(zhǎng)的分布規(guī)律。的分布規(guī)律。(2)(2)斯蒂芬斯蒂芬- -玻爾茲曼定律玻爾茲曼定律。若將若將E E00在波長(zhǎng)在波長(zhǎng) 0-+ 0-+之之間積分即得到該溫度下黑體的輻射能力間積分即得到該溫度下黑體的輻射能力E Eb b。 CC灰體的輻射系數(shù)，灰體的輻射系數(shù)，W/mW/m2 2K K4 4) )黑體：能全部吸收投射到其表面輻射能的物體。黑體：能全部吸收投射到其表面輻射能的物體。 (3)(3)克希荷夫定律：克希荷夫定律：任

12、何物體的輻射能力任何物體的輻射能力E E與其吸收率與其吸收率的的比值都相同，且恒等于同溫度下黑體的輻射能力，僅與物比值都相同，且恒等于同溫度下黑體的輻射能力，僅與物體的溫度有關(guān)，而與物體的本身性質(zhì)無(wú)關(guān)。體的溫度有關(guān)，而與物體的本身性質(zhì)無(wú)關(guān)。 3.2 換熱設(shè)備換熱設(shè)備換熱器分類換熱器分類1.1.按用途劃分按用途劃分 加熱器、加熱器、 冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、再沸器。冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、再沸器。 2.2.按熱接觸方式劃分按熱接觸方式劃分直接接觸式（混合式）直接接觸式（混合式）蓄熱式蓄熱式間壁式間壁式3.2.1 換熱器的類型換熱器的類型1.1.蛇管式換熱器蛇管式換熱器 直管式直管式：用彎頭把一排

13、排的直管聯(lián)結(jié)起來(lái)。：用彎頭把一排排的直管聯(lián)結(jié)起來(lái)。 螺旋式螺旋式：用螺旋形彎管。：用螺旋形彎管。 (a)(a)直管式直管式 (b) (b)螺旋式螺旋式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :結(jié)構(gòu)緊湊，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便操作方便。沉浸蛇管式沉浸蛇管式噴淋蛇管式噴淋蛇管式 由不同直徑的直管制成的同心套管，由由不同直徑的直管制成的同心套管，由U U形彎頭連接。形彎頭連接。冷熱流體可以逆流或并流。冷熱流體可以逆流或并流。用途：用途：適用于流量不大，所需傳熱面積不多且要求壓強(qiáng)較適用于流量不大，所需傳熱面積不多且要求壓強(qiáng)較高的場(chǎng)合。高的場(chǎng)合。2.2.套管式換熱器套管式換熱器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱面積可根據(jù)需要增減。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳

14、熱面積可根據(jù)需要增減。缺點(diǎn)：檢修、清洗不便。缺點(diǎn)：檢修、清洗不便。套管式換熱器套管式換熱器3.3.列管式換熱器列管式換熱器 （1 1）U U型管式換熱器型管式換熱器 把每根管子都彎成把每根管子都彎成U U形，兩端固定在同一管板上，每根形，兩端固定在同一管板上，每根管子可自由伸縮，來(lái)解決熱補(bǔ)償問(wèn)題。管子可自由伸縮，來(lái)解決熱補(bǔ)償問(wèn)題。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，管程結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，管程不易清洗，常為潔凈流體，適不易清洗，常為潔凈流體，適用于高壓氣體的換熱。用于高壓氣體的換熱。 兩端的管板一端不與殼體相連，可自由沿管長(zhǎng)方向浮動(dòng)。兩端的管板一端不與殼體相連，可自由沿管長(zhǎng)方向浮動(dòng)。當(dāng)殼體與管束因溫度不同而引起

15、熱膨脹時(shí)，管束連同浮頭可當(dāng)殼體與管束因溫度不同而引起熱膨脹時(shí)，管束連同浮頭可在殼體內(nèi)沿軸向自由伸縮。在殼體內(nèi)沿軸向自由伸縮。有內(nèi)浮頭式與外浮頭式兩種。有內(nèi)浮頭式與外浮頭式兩種。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本高，消除了溫差應(yīng)力，是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本高，消除了溫差應(yīng)力，是應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)形式。應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)形式。（2 2）浮頭式換熱器浮頭式換熱器LOGOLOGO具有補(bǔ)償圈的換熱器具有補(bǔ)償圈的換熱器4.4.板式換熱器板式換熱器（1 1）固定管板換熱器固定管板換熱器 （2 2）平板式換熱器平板式換熱器：由一組平行排列薄金屬板疊由一組平行排列薄金屬板疊加所組成，冷熱流體間隔地在每個(gè)通道中流動(dòng)，加

16、所組成，冷熱流體間隔地在每個(gè)通道中流動(dòng)， 36板板式式換換熱熱器器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效果好，便于清洗和維修。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效果好，便于清洗和維修。缺點(diǎn)：承壓能力低（缺點(diǎn)：承壓能力低（P2MPaP2MPa），流動(dòng)阻力大，處理量小。），流動(dòng)阻力大，處理量小。5.5.夾套式換熱器夾套式換熱器 載熱體通道：夾套與容器壁之間形成的環(huán)形空間。載熱體通道：夾套與容器壁之間形成的環(huán)形空間。用于用于反應(yīng)器的加熱或冷卻。反應(yīng)器的加熱或冷卻。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：傳熱面積小，傳熱效率低缺點(diǎn)：傳熱面積小，傳熱效率低。 為提高傳熱系數(shù)，可在釜內(nèi)安裝攪拌器或蛇管換熱器為提高傳熱系數(shù)，可在釜內(nèi)安裝攪

17、拌器或蛇管換熱器。3.2.2 3.2.2 列管式換熱器的設(shè)計(jì)列管式換熱器的設(shè)計(jì)A A 載載熱體的選擇熱體的選擇(1)(1)載熱體能滿足工藝要求的加熱最高溫度、冷卻最載熱體能滿足工藝要求的加熱最高溫度、冷卻最低溫度，且易于準(zhǔn)確控制溫度。低溫度，且易于準(zhǔn)確控制溫度。(2)(2)載熱體的蒸汽壓適當(dāng)，避免過(guò)高的壓強(qiáng)，熱穩(wěn)定載熱體的蒸汽壓適當(dāng)，避免過(guò)高的壓強(qiáng)，熱穩(wěn)定性好。性好。(3)(3)載熱體的毒性要小，安全，腐蝕性??；載熱體的毒性要小，安全，腐蝕性??；(4)(4)價(jià)格適當(dāng)，易于得到。價(jià)格適當(dāng)，易于得到。 B B 載熱體流程選擇載熱體流程選擇(1)(1)流量小、放熱系數(shù)小的流體流量小、放熱系數(shù)小的流體

18、宜在管內(nèi)流動(dòng)；易于宜在管內(nèi)流動(dòng)；易于獲得較高流速，以提高換熱；獲得較高流速，以提高換熱；(2)(2)不清潔的流體不清潔的流體需走管內(nèi)，因管內(nèi)較管外易于清洗；需走管內(nèi)，因管內(nèi)較管外易于清洗；(3)(3)腐蝕性流體腐蝕性流體走管內(nèi)，可避免殼體受腐蝕；走管內(nèi)，可避免殼體受腐蝕；(4)(4)壓強(qiáng)高、溫度高的流體壓強(qiáng)高、溫度高的流體走管內(nèi)，減少熱損失散熱。走管內(nèi)，減少熱損失散熱。(5)(5)飽和蒸汽飽和蒸汽宜在管間流動(dòng)，以便于排放冷凝液。宜在管間流動(dòng)，以便于排放冷凝液。C C 管子的排列管子的排列正三角形排列正三角形排列可以在相同的管板上排列較多的管子?？梢栽谙嗤墓馨迳吓帕休^多的管子。但管外清洗比較困

19、難。但管外清洗比較困難。正方形排列正方形排列有利于清掃管子外表面。有利于清掃管子外表面。同心圓排列同心圓排列是比較緊湊，且布管均勻，缺點(diǎn)是各層是比較緊湊，且布管均勻，缺點(diǎn)是各層管間距不相等。管間距不相等。 LOGO干熄焦工藝流程干熄焦工藝流程3.2.3 3.2.3 冶金中的換熱器冶金中的換熱器(1)(1)燃燒階段。燃燒階段。(2)(2)送風(fēng)階段送風(fēng)階段。工作原理：工作原理： 實(shí)質(zhì)是將煤實(shí)質(zhì)是將煤氣燃燒產(chǎn)生的氣燃燒產(chǎn)生的熱量以格子磚熱量以格子磚為媒介傳給高為媒介傳給高爐鼓風(fēng)的過(guò)程爐鼓風(fēng)的過(guò)程3.3 熱風(fēng)爐熱風(fēng)爐3.3.1 熱風(fēng)爐熱風(fēng)爐工作原理工作原理熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)：熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)：內(nèi)燃式熱風(fēng)爐內(nèi)燃式熱風(fēng)

20、爐 外燃式熱風(fēng)爐外燃式熱風(fēng)爐 頂燃式熱風(fēng)爐頂燃式熱風(fēng)爐3.3.2 內(nèi)燃式熱風(fēng)爐內(nèi)燃式熱風(fēng)爐1.1.傳統(tǒng)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐（考貝蓄熱式熱風(fēng)爐）傳統(tǒng)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐（考貝蓄熱式熱風(fēng)爐） 考貝蓄熱式熱風(fēng)爐包括燃燒室、考貝蓄熱式熱風(fēng)爐包括燃燒室、蓄熱室兩大部分，并由爐基、爐底蓄熱室兩大部分，并由爐基、爐底、爐襯、爐篦子、支柱等構(gòu)成。、爐襯、爐篦子、支柱等構(gòu)成。 11煤氣管道；煤氣管道； 2 2一煤氣閥；一煤氣閥；33燃燒器；燃燒器； 44燃燒室；燃燒室；5 5一熱風(fēng)管道；一熱風(fēng)管道； 6 6一抽風(fēng)閥；一抽風(fēng)閥；77大墻；大墻； 8 8一爐殼；一爐殼；99拱頂；拱頂； 1010蓄熱室；蓄熱室；1111一隔墻；

21、一隔墻； 1212一冷風(fēng)管道；一冷風(fēng)管道；1313冷風(fēng)閥；冷風(fēng)閥； 1414一煙道閥；一煙道閥；1515一支柱；一支柱； 1616一爐篦子；一爐篦子；1717人孔。人孔。(1)(1)爐基。爐基。爐基的耐壓力不小于爐基的耐壓力不小于(2.96-3.45)(2.96-3.45)10105 5PaPa，爐基，爐基耐壓力不足時(shí)，應(yīng)打樁加固。為防止熱風(fēng)爐產(chǎn)生不均勾下耐壓力不足時(shí)，應(yīng)打樁加固。為防止熱風(fēng)爐產(chǎn)生不均勾下沉，使管道變形或開(kāi)裂，將同一座高爐的熱風(fēng)爐組爐基的沉，使管道變形或開(kāi)裂，將同一座高爐的熱風(fēng)爐組爐基的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)做成一個(gè)整體，高出地面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)做成一個(gè)整體，高出地面200-400mm2

22、00-400mm，以防，以防水浸。爐基的外側(cè)為煙道，它采用地下式布置，兩座相鄰水浸。爐基的外側(cè)為煙道，它采用地下式布置，兩座相鄰高爐的熱風(fēng)爐組可共用一個(gè)煙囪。高爐的熱風(fēng)爐組可共用一個(gè)煙囪。(2)(2)爐殼。爐殼。爐殼的作用一是承受磚襯的熱膨脹力；二是承爐殼的作用一是承受磚襯的熱膨脹力；二是承受爐內(nèi)氣體的壓力；三是確保爐體密封。受爐內(nèi)氣體的壓力；三是確保爐體密封。熱風(fēng)爐的爐殼是將熱風(fēng)爐的爐殼是將814mm814mm厚度不等的鋼板連同底封板焊厚度不等的鋼板連同底封板焊成一個(gè)不漏氣的整體。在其內(nèi)部襯以耐火磚砌體，并用地成一個(gè)不漏氣的整體。在其內(nèi)部襯以耐火磚砌體，并用地腳螺絲將爐殼固定在爐基上以防止底

23、封板由于砌體膨脹腳螺絲將爐殼固定在爐基上以防止底封板由于砌體膨脹作用向上抬起。作用向上抬起。 (3)(3)大墻大墻。熱風(fēng)爐外圍爐墻，一般為三環(huán)。熱風(fēng)爐外圍爐墻，一般為三環(huán)。內(nèi)環(huán)內(nèi)環(huán)砌以砌以230345mm230345mm厚的耐火磚砌體，要求磚縫小于厚的耐火磚砌體，要求磚縫小于2mm2mm。外環(huán)外環(huán)是是65mm65mm厚的硅藻土磚絕熱層。厚的硅藻土磚絕熱層。兩環(huán)之間兩環(huán)之間是是60145mm60145mm厚的干水渣填料層，以吸收內(nèi)、外環(huán)厚的干水渣填料層，以吸收內(nèi)、外環(huán)砌體膨脹；填裝時(shí)，應(yīng)分段搗實(shí)，沿高度方向每隔砌體膨脹；填裝時(shí)，應(yīng)分段搗實(shí)，沿高度方向每隔22.5m22.5m砌兩層壓縫磚，避免填料

24、下沉。砌兩層壓縫磚，避免填料下沉。 (4)(4)拱頂。拱頂。連接燃燒室和蓄熱室的空間。連接燃燒室和蓄熱室的空間。拱頂有半球形、錐形、拋物線拱頂有半球形、錐形、拋物線形和懸鏈形，一般為半球形。形和懸鏈形，一般為半球形。拱頂與大墻分開(kāi)，支在環(huán)行梁拱頂與大墻分開(kāi)，支在環(huán)行梁上，盡量縮小拱頂?shù)闹睆?，上，盡量縮小拱頂?shù)闹睆?，并適當(dāng)減薄砌體的厚度。并適當(dāng)減薄砌體的厚度。 為燃燒室與蓄熱室之間的砌體。一般為為燃燒室與蓄熱室之間的砌體。一般為575mm575mm或或460mm460mm，兩層砌磚之間不咬合。隔墻與拱頂之間不能完全砌死。要兩層砌磚之間不咬合。隔墻與拱頂之間不能完全砌死。要留有留有200500mm

25、200500mm的膨脹縫；隔墻要比蓄熱室的格子磚高的膨脹縫；隔墻要比蓄熱室的格子磚高400700mm400700mm。(5)(5)隔墻。隔墻。 (6)(6)燃燒室。燃燒室。其斷面形狀有圓形、眼睛形和復(fù)合形。其斷面形狀有圓形、眼睛形和復(fù)合形。圓形燃燒室圓形燃燒室結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，煤氣燃燒較好，但占地面積大，蓄結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，煤氣燃燒較好，但占地面積大，蓄熱室死角面積大。熱室死角面積大。 眼睛形燃燒室眼睛形燃燒室占地面積小，煙氣流在蓄熱室分布均勻，但占地面積小，煙氣流在蓄熱室分布均勻，但燃燒室當(dāng)量直徑大，煙氣流阻力大，對(duì)燃燒不利，在隔墻燃燒室當(dāng)量直徑大，煙氣流阻力大，對(duì)燃燒不利，在隔墻與大墻的咬合處容易開(kāi)裂，故

26、一般多用于小高爐。與大墻的咬合處容易開(kāi)裂，故一般多用于小高爐。復(fù)合形燃燒室復(fù)合形燃燒室也叫蘋(píng)果形燃燒室，也叫蘋(píng)果形燃燒室，兼有上述二者的優(yōu)點(diǎn)，兼有上述二者的優(yōu)點(diǎn)，但砌磚復(fù)雜，一般多但砌磚復(fù)雜，一般多用于大中型高爐。用于大中型高爐。(7)(7)蓄熱室。蓄熱室。是充滿格子磚的空間。格子是充滿格子磚的空間。格子磚作為儲(chǔ)熱體，磚的表面就是蓄熱室的磚作為儲(chǔ)熱體，磚的表面就是蓄熱室的加熱面，格子磚塊就是儲(chǔ)存熱量的介質(zhì)加熱面，格子磚塊就是儲(chǔ)存熱量的介質(zhì)，蓄熱室的工作既要傳熱快，又要儲(chǔ)熱，蓄熱室的工作既要傳熱快，又要儲(chǔ)熱多，而且要有盡可能高的溫度。多，而且要有盡可能高的溫度。 格子磚為塊狀磚有六邊形和矩形格子

27、磚為塊狀磚有六邊形和矩形兩種，兩種， 普遍采用五孔格子磚和七孔格普遍采用五孔格子磚和七孔格子磚子磚(8)(8)支柱及爐篦子支柱及爐篦子。蓄熱室全部格子磚都通過(guò)爐篦。蓄熱室全部格子磚都通過(guò)爐篦子支撐在支柱上，當(dāng)廢氣溫度不超過(guò)子支撐在支柱上，當(dāng)廢氣溫度不超過(guò)350350、短期、短期不超過(guò)不超過(guò)400400時(shí)，用普通鑄鐵件能穩(wěn)定工作。當(dāng)廢時(shí)，用普通鑄鐵件能穩(wěn)定工作。當(dāng)廢氣溫度較高時(shí)，可采用耐熱鑄鐵氣溫度較高時(shí)，可采用耐熱鑄鐵(Ni0.4(Ni0.40.80.8，Cr 0.6Cr 0.61.01.0) )或高錳耐熱鑄鐵。支柱高度要滿或高錳耐熱鑄鐵。支柱高度要滿足安裝煙道和冷風(fēng)管道足安裝煙道和冷風(fēng)管道的

28、凈空需要。的凈空需要。(9)(9)人孔。人孔。人孔是為檢查、清灰、修理而設(shè)。人孔是為檢查、清灰、修理而設(shè)。 上方設(shè)兩個(gè)人孔，布置成上方設(shè)兩個(gè)人孔，布置成1201200 0，以供檢查格子，以供檢查格子磚、格孔是否暢通，清理格孔表面的附著灰。磚、格孔是否暢通，清理格孔表面的附著灰。 在蓄熱室下方也設(shè)有兩個(gè)人孔，布置時(shí)應(yīng)避開(kāi)在蓄熱室下方也設(shè)有兩個(gè)人孔，布置時(shí)應(yīng)避開(kāi)爐箅子支柱及下部各口。爐箅子支柱及下部各口。 在燃燒室的下部也應(yīng)設(shè)置一個(gè)人孔。在燃燒室的下部也應(yīng)設(shè)置一個(gè)人孔。 內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的問(wèn)題：內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的問(wèn)題：1)1)燃燒室火井上部隔墻向蓄熱室燃燒室火井上部隔墻向蓄熱室一側(cè)倒，使格子磚錯(cuò)亂、堵塞；

29、一側(cè)倒，使格子磚錯(cuò)亂、堵塞；2)2)燃燒室火井下部隔墻開(kāi)裂、燒燃燒室火井下部隔墻開(kāi)裂、燒穿、產(chǎn)生短路。穿、產(chǎn)生短路。3)3)格子磚錯(cuò)位；格子磚錯(cuò)位；4)4)高溫區(qū)耐火磚脫落、釉化變質(zhì)；高溫區(qū)耐火磚脫落、釉化變質(zhì)；5)5)熱風(fēng)出口、煙道口等孔口磚脫熱風(fēng)出口、煙道口等孔口磚脫落，導(dǎo)致鋼殼燒壞產(chǎn)生漏風(fēng)；落，導(dǎo)致鋼殼燒壞產(chǎn)生漏風(fēng)；6)6)爐底板上翹，焊縫開(kāi)裂，導(dǎo)致?tīng)t底板上翹，焊縫開(kāi)裂，導(dǎo)致漏風(fēng)。漏風(fēng)。2.2.改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐（霍戈文內(nèi)燃式熱風(fēng)爐）改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐（霍戈文內(nèi)燃式熱風(fēng)爐）特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1)(1)隔墻磚層間設(shè)有滑動(dòng)縫和膨隔墻磚層間設(shè)有滑動(dòng)縫和膨脹縫，砌體可以沿著垂直方向和脹縫，砌體可以沿

30、著垂直方向和水平方向自由移動(dòng)；水平方向自由移動(dòng)；(2)(2)隔墻中間增加隔熱層：以減隔墻中間增加隔熱層：以減少兩側(cè)的溫度梯度，而降低了熱少兩側(cè)的溫度梯度，而降低了熱應(yīng)力，防止隔墻向蓄熱室倒塌；應(yīng)力，防止隔墻向蓄熱室倒塌；(3)(3)在隔墻的蓄熱室一側(cè)設(shè)置耐在隔墻的蓄熱室一側(cè)設(shè)置耐熱鋼板，以防止短路；熱鋼板，以防止短路；(4)(4)高溫區(qū)采用硅磚；高溫區(qū)采用硅磚；(5)(5)采用陶瓷燃燒器。采用陶瓷燃燒器。3.3.3 外燃式熱風(fēng)爐外燃式熱風(fēng)爐 燃燒室設(shè)于蓄熱室之外，兩個(gè)室的頂部以一定的方燃燒室設(shè)于蓄熱室之外，兩個(gè)室的頂部以一定的方式連接起來(lái)。按連接的方式不同可分為四種。式連接起來(lái)。按連接的方式不同可分為四種。(a)(a)考柏式；考柏式；b)b)地得式；地得式；(c)(c)馬琴式；馬琴式；(d)(d)新日鐵式新日鐵式3.3.4 頂燃式熱風(fēng)爐頂燃式熱風(fēng)爐頂燃式熱風(fēng)爐（無(wú)燃燒室式），頂燃式熱風(fēng)爐（無(wú)燃燒室式），指燃燒器安裝在熱指燃燒器安裝在熱風(fēng)爐爐頂，在拱頂空間燃燒。風(fēng)爐爐頂，在拱頂空間燃燒。 11燃燒器；燃燒器；2 2一熱風(fēng)出口；一熱風(fēng)出口；3 3一煙氣