高爐送風裝置位于熱風管道末端,是連接熱風圍管與高爐之間的通道,包括熱風圍管以下到高爐爐缸之間的設備。由喇叭管、連接管、補償器、彎管、直吹管、窺視孔裝置及相關連接件等部分組成。高爐送風裝置一般也可稱為高爐送風支管。
高爐送風裝置的作用是將由熱風圍管送來的熱風通過風口送入高爐爐缸,還可通過它向高爐噴吹燃料。高爐送風裝置長期處于高溫、多塵的環(huán)境中,工作條件非常惡劣。在一些高爐送風裝置的結(jié)構(gòu)設計中,經(jīng)常出現(xiàn)金屬與熱風通道的熱風直接接觸的情況。在高爐送風裝置工作時,由于熱傳導的作用,使送風裝置的溫度升高,甚至出現(xiàn)發(fā)紅、變形的現(xiàn)象。
眾所周知,由于耐火材料的熱導率比金屬低得多,因此在送風裝置的工作狀態(tài)下,耐火材料內(nèi)部會形成較大的溫度梯度,送風裝置的表面溫度會明顯降低。因此在送風裝置的結(jié)構(gòu)設計上要盡量使高溫氣體不與高爐進風裝置的金屬本體接觸,盡量多用耐火材料代替金屬,從而達到降低送風裝置表面溫度、延長送風裝置使用壽命和節(jié)能的目的。
一般來說,輕質(zhì)耐火材料澆注料隔熱好,但耐沖刷、耐高溫的性能較低。而重質(zhì)耐火材料澆注料耐沖刷、耐高溫的性能好,但隔熱能力差。
常規(guī)的高爐送風裝置襯里搗打料通常使用一種搗打料,不能同時滿足既隔熱又耐沖刷的要求。
為了獲得既隔熱又耐沖刷的效果,在高爐送風裝置的襯里搗打料時采用了梯度耐火澆注料。即根據(jù)高爐送風裝置不同的溫度梯度,先在金屬內(nèi)壁澆注一層輕質(zhì)隔熱澆注料,然后在工作層澆注重質(zhì)剛玉澆注料。使送風裝置襯里搗打料既能滿足高風壓、高風溫的使用條件,又能達到降低表面溫度的目的,確保送風裝置外殼平均溫度低于200℃。這樣,相應提高了高爐的人爐風溫,從而達到節(jié)能、降耗的目的。
在常規(guī)送風裝置的設計中,鋼結(jié)構(gòu)殼體通常為單層結(jié)構(gòu)。為了使大中型高爐送風裝置外殼的表面溫度低,熱量損失少,設計中采用了雙層空腔結(jié)構(gòu)。
雙層空腔結(jié)構(gòu)的高爐送風裝置的殼體全部為雙層鋼殼,鋼殼之間填充鋯耐火纖維作為隔熱層,內(nèi)層鋼殼的內(nèi)表面搗打有耐高溫、耐沖刷的剛玉澆注料層,形成多層耐火材料隔熱層。鋯耐火纖維是一種良好的隔熱材料,導熱系數(shù)低,在高溫狀態(tài)下,其導熱系數(shù)是現(xiàn)用不定形搗打料的1/8~1/5。由于進風裝置全部采用雙層殼體,在雙層殼體中間填充鋯耐火纖維隔熱層,因此,雙層空腔結(jié)構(gòu)的送風裝置熱量損失少,實現(xiàn)能源節(jié)約的目標。同時,這種設計有效地降低來鋼殼表面溫度,延長了送風裝置的使用壽命,改善了工作環(huán)境。
高爐送風裝置各部件在確定耐火材料澆注尺寸時,應遵循流量阻損最小的原則,確保熱風能量的最大利用。高爐送風裝置各部件之間耐火材料的連接處,內(nèi)部熱風通道采用負壓式結(jié)構(gòu)(前面通道小、后面通道大),使熱風高速通過時,在各耐火層連接處形成渦流,來降低連接處的風壓,強化法蘭間的密封效果。















