外燃式熱風爐

外然式熱風爐是由煉鐵設備內燃式熱風爐演變而來的。燃燒室設於蓄熱室之外，在兩個室的頂部以一定的方式連線起來。

基本介紹

• 中文名：外燃式熱風爐
• 外文名：External combustion type hot blast stove
• 簡介：煉鐵設備

簡介

高爐用熱風爐的形式主要有三種，內燃式、外燃式和頂燃式。20世紀60年代，人們在傳統的內燃式和改造型內燃式的基礎上開發了外燃式熱風爐。它以燃燒室獨立於蓄熱室之外、燃燒室和蓄熱室通過拱頂連線管相連線的結構，克服了內燃式熱風爐隔牆易損、氣流偏析等缺點。在熱風爐相同直徑的條件下，外燃式熱風爐的蓄熱室面積比內燃式增大25%~30%，因此對提高熱風溫度和延長熱風爐壽命提供了必要的保障。目前世界上要求提供1200攝氏度以上高風溫的熱風爐採用外燃式的約占70%以上。

外燃式熱風爐在世界上經歷了40年來的套用發展時期，為人類做出了功不可沒的貢獻。從現代化高爐越來越朝向大型化建設的趨勢來看，外燃式熱風爐還需要在總體能源利用、綜合效率方面進一步提升，從而對高爐生產實現“資源節約型、環境友好型”。

分類及各自特點

外燃式熱風爐是內燃式熱風爐的進化與發展，現代大型高爐都採用這種型式的熱風爐，其類型有地得式、科珀式、馬琴式和新日鐵式四種。

內燃式熱風爐

這些外燃式熱風爐的特徵，主要表現在拱頂及其連線的方式上。地得式外燃熱風爐的拱頂由半個截頭圓錐體聯結2個半徑不同的接近1/4的球形拱頂組成，整個拱頂整體結構星半卵形。科珀式外燃熱風爐燃燒室拱頂和蓄熱室拱頂由各自白不同半徑的半球拱頂組成。馬琴式外燃熱風爐的蓄熱室頂部具有圓錐形的縮口，蓄熱室頂部直徑
與燃燒室相同，拱頂由2個半徑相同的1/4球形拱頂和大半個圓柱體組成。

從使情況上看，使用數量最多，套用效果最好的為新日鐵式外燃熱風爐。其特點有：

1、結構的長期穩定性：蓄熱室項部有錐型縮口兩拱頂間由一個圓柱形連線管連線，拱頂對稱，尺寸小，氣流分布好，從而減小了因高溫蠕變引起的拱頂耐火磚變形。

2、採取了一系列防止晶間應力腐蝕的措施，如高溫區用特鋼作爐殼，內表面噴塗耐酸塗料，外表面包鋁板，爐殼轉折點採用曲線連線等。

3、拱頂連線管設波形膨脹圈，並用拉桿固定，形成柔性結構。

4、採用圓弧形底板、七孔蜂窩磚、三孔陶瓷燃燒器等。

5、設定了混風室，使熱風溫度均衡，減少對熱風閥的熱衝擊，延長了熱風閥的壽命。

典型形式分析

Didier外燃式

（1）布置：一列式。

（2）拱頂特點：2個不同半徑近於1/4球體和半個截頭圓錐組成，尺寸大、結構複雜。

（3）燃燒器：柵格燃燒器，火焰短，空煤氣預熱溫度要求基本相同，對掉物具有較強的敏感性，有火井，可 用15年。

（4）氣流：分布較差。

（5）優勢：外形低。

（6）缺點：結構複雜，拱頂溫度高，晶間應力腐蝕問題突出，穩定性差，對溫度差具有較強的敏感性 。

NSC外燃式

（1）布置：一列式。

內燃式熱風爐

（2）拱頂特點：2個相同半徑半球頂和1個圓柱連聯管組成，尺寸小、 結構穩定 。

（3）燃燒器：3孔套筒燃燒器，火焰長，需要建立在其它設備比較嚴格的基礎上運行，有火井，可用15年。

（4）氣流：分布較好。

（5）優勢：結構穩定。

（6）缺點： 面積大，存在晶間應力腐蝕、聯通管問題 。

優點和缺點

優點為：取消了隔牆，從根本上杜絕了溫差、壓差所造成的砌體破壞。由於圓柱形磚牆和蓄熱室的斷面得到了充分利用，在相同加熱能力條件下，與內燃式相比，爐殼和磚牆直徑都較小，故結構穩定。此外它受熱均勻，結構上都有單獨膨脹的可能，穩定可靠性大大提高。由於外燃式熱風爐的兩室都做成了圓形斷面，因此爐內氣流分布均勻，有利於燃燒和熱交換。

缺點是比內燃式熱風爐投資大；砌磚結構複雜，對磚的加工製作要求很高；拱頂鋼結構不對稱，受力不均勻，不適應高溫和高壓的要求

爐殼設計

考慮因素

爐殼設計考慮的因素有工藝、環境和自然條件、施工、使用周期等。具體來說大致有：

工藝要求：形狀、尺寸、開洞、荷重、內壓、爐溫、使用年限；

環境要求：大氣腐蝕、介質腐蝕（尤其是晶間應力腐蝕）；

自然條件要求：氣溫、風載、雪載、地震；

施工要求：製作、運輸、安裝。

設計內容

爐殼設計內容有：

1）爐殼材質；2）焊接材料的選擇；3）爐皮外形開洞和厚度；4）爐殼分帶分塊；5）焊縫型式；6）構造和零星結構；7）塗裝和防腐措施；8）施工要求和注意事項。