熱風爐的歷史由來
1857年考貝(E.A.Cowper)首先提出采用蓄熱式熱風爐以來,經過長期改進成為現代內燃式熱風爐。其中,1972年荷蘭艾莫依登(I.J.Muiden)對內燃式熱風爐做了較大改進后,稱之為霍戈文(卜|oogovens)內燃式熱風爐(圖1a),它的特點是拱頂砌體呈懸鏈線形,并直接支承在爐殼上;燃燒室隔墻下部增設隔熱層,以減小燃燒室隔墻的溫度梯度;并采用陶瓷燃燒器。外燃式熱風爐的構思是在1910年由達爾(F.Dahl)提出并申請專利的。1928年首先在美國卡爾尼基鋼鐵公司建成,但由于其熱損失大而沒有得到發展。1938年科珀(Koppei•s)公司又提出專利,并在化學工業中得到了發展,1950年才用于高爐。它的特點是燃燒室拱頂和蓄熱室拱頂由各自不同半徑的半球形砌體構成(圖16)。1959年出現了地得(I)idier•)式外燃熱風爐,它的拱頂由近似半個卵形拱頂連接(圖1c)。1965年德國奧古斯特一蒂森(August—Thyssen)公司使用了馬琴(MartinandPagenst:echer)式外燃熱風爐。它的蓄熱室頂部具有圓錐形的縮口,使蓄熱室拱頂與燃燒室拱頂由兩個半徑相同的1/4球形和大半個圓柱體所組成(圖1d)。新日鐵(NSC)式外燃熱風爐,于60年代末綜合了科珀式和馬琴式外燃熱風爐的特點,首先在八幡制鐵所洞同高爐上使用。它的蓄熱室頂部也具有圓錐形的縮口,使蓄熱室頂部直徑與燃燒室直徑相同,拱頂由兩個半徑相同的半球形拱頂和一個圓柱體的聯絡管所組成(圖1P)。早在20年代哈特曼(Hart—mann)就提出了頂燃式熱風爐的設想,但未受到人們重視,后來在化工部門得到了應用。從70年代開始廣泛應用于中國的中小型高爐上,1978年首鋼2號高爐(1327m3)使用了頂燃式熱風爐(圖lf),開大型高爐使用頂燃式熱風爐的先河。
熱風爐的工作原理
蓄熱式熱風爐采用周期性的工作制度,由燃燒貯存熱量和送風放出熱量兩個階段完成。為了保持鼓風連續地被加熱,每座高爐必須設置兩座或兩座以上的熱風爐,并設有一套換爐用的閥門,使熱風爐交替地工作。
熱風爐的設備分為控制燃燒的閥門及其裝置,以及控制鼓風的閥門兩類。在燃燒期,加熱用的煤氣由管道通過煤氣燃燒閥、煤氣閥和煤氣流量調節閥送入燃燒器。燃燒用的空氣由助燃風機經空氣燃燒閥和空氣流量調節閥與煤氣一起在燃燒室內燃燒,煙氣向上流動,經拱頂改變方向,向下進入蓄熱室。在蓄熱室中煙氣通過輻射、對流等傳熱方式將熱量傳遞給格磚,使格磚的溫度升高,而自身逐漸冷卻,然后經煙道閥通過煙道和煙囪,將廢氣排入大氣。格磚被加熱并貯存足夠熱量以后,停止燃燒,進行換爐,轉入送風期。在送風期內,鼓風經冷風管道和冷風閥送入熱風爐,自下而上與已蓄熱的格磚進行對流傳熱,而被加熱。加熱的鼓風經熱風閥和熱風管道送入高爐。但是送風期開始時,送出的鼓風溫度高,此時,必須在加熱的鼓風中經混風閥和混風調節閥送入一定量的冷風,調節鼓風溫度使之符合規定。隨著格磚的冷卻,熱風溫度逐漸降低,逐步關閉混風調節閥,減少混入的冷風量。當熱風爐不能維持規定的鼓風溫度時,又進行換爐,將熱風爐轉換為燃燒期。下一主題:各式暖風取暖設備入戶挑戰傳統散熱器 |