基本介紹
- 中文名：鍛工爐
- 外文名：forge
- 用途：解決鍛爐配風不均、煤燃燒不充分
- 時間：80年代中期
- 相關：煙塵控制區
- 學科：冶金工程
簡介,手燒鍛工爐的消煙除塵,多次引風助燃原理,新型手燒鍛工護的結構,爐膛,二次引風管,導焰管,火焰罩,攔塵網,
簡介
80年代中期，在創建煙塵控制區的工作過程中，鍛工爐煙氣排放度仍然超過二級，陣發三級。由於當時任務緊、時間短，沒有再深入試驗下去。煙塵控制區建設遇到了煙色嚴重超標的問題，關鍵問題在於沒有適用的改造方案和能夠達標的設備。
手燒鍛工爐的消煙除塵
手燒鍛工爐的消煙除塵問題是一個比較難以解決的問題，因為這種窯爐體積小，加煤比較頻繁。曾經採用加裝往復爐排進行改造，因為耗煤較多而中止使用。也採用過抽板頂升反燒法，又因為達到鍛件所需溫度的時間較長而放棄使用。經過多次實驗，選用多次引風助燃原理改造手燒鍛工爐取得了一定的效果。經過監測，在正常燃燒情況下，排煙黑度為0-1級，排塵量下降了72%，工件加熱時間平均縮短2分鐘。升火排煙時間減少2分鐘，加煤或翻動工件時排煙時間縮短1分53秒鐘。現已被確定為南京市手燒鍛工爐改造的技術推廣項目。
多次引風助燃原理
改造前手燒鍛工爐的煤塊燃燒屬於層燃燃燒，燃燒時所需的氧氣僅靠爐排底部供給，燃燒是否完全，決定於這一次供氣量，而供氣量又受到煤層厚度、煤塊間空隙大小、周期性加煤情況和加鍛件時氣流阻滯情況等因素影響。從未經改造前排出的黑煙情況，可以判斷在上述綜合因素影響下，鍛工爐冒黑煙是由於燃燒時供氣量不足造成缺氧燃燒所致。
改造所採取的技術措施是增加二次進風管，提供二次旋流空氣。增加二次空氣量可起到補燃的作用，緩解了缺氧燃燒現象。另外，在二次旋流空氣動力作用下，使較小顆粒的煤燃料懸浮升起，這樣就在層燃燃燒的基礎上，同時產生了懸浮燃燒，在旋流的作用下，由於憊浮燃料產生旋動而使燃燒滯流時間增加，這樣便有助於充分燃燒。旋流在其中心部位產生一回流區，燃料在回流區往回流動，使燃燒的穩定性提高，並使較大顆粒的燃料在回流區氣動力作用下返回煤層，進免了較大顆粒在未完全燃燒前排放出去。旋流的另一優越性能是大大地增加了火焰傳播速度，這也有助於燃燒完全。
通過旋流燃燒氣流結構的試驗看出，旋流可分為二個主要區域，在四周的稱為周邊勢流區，這一區域由於離心力作用，有大最的空氣可以使燃料充分完成燃燒;在中心部分為核心區（或稱為中心區），這一區域內空氣不足，其餘氣係數小於1，因而這個區域的燃盡度不高，為了提高這個區域的燃盡度，採取在中心區的上方經過導焰管，使未燃盡的燃料以較高的濃度進入微孔引風補燃區，這樣通過向中心區的燃料進行三次風供氧，以使缺氧的中心區補燃，提高燃盡度。在採取以上改造措施後，解決了手燒鍛工爐在正常燃燒情況的消煙除塵問題。
新型手燒鍛工護的結構
新型手燒鍛工爐的主要結構由以下幾個部分組成（如圖1）其功能如下：
圖1爐膛
從手燒鍛工爐的燃燒過程說明，在火焰層內還原生成的一氧化碳和煤中的揮發物上升到爐膛空間繼續燃燒時，必須要有一定的爐膛高度來保證煤的充分燃燒，護障高度的選擇要根據不同煤種的火焰長度參考確定。
二次引風管
所謂二次風是指燃料點燃以後混入的空氣，它是於燒鍛工爐消煙除塵的關鍵部件，一般情況下二次風的風量約占總風量的1/3，風壓（單機）一般保持200-300毫米水柱，二次引風管風咀的位置選定要保證燃燒火焰旋轉，使可燃煙氣與空氣充分混合，在旋轉中使煙氣中的塵狀物質藉助於離心力作用碰撞後下落，可降低排塵量。研翻中風咀的位置要在實際燃燒中調整選定。也可參考小型鍋爐上二次咀風咀選定的參考數據。
導焰管
為了保證可燃煙氣的濃度，採用導焰管相對集中煙氣進入火焰罩中燃燒。
火焰罩
是兩層鑽有微孔的金屬圓簡，利用微孔導人加熱後的空氣，使空氣與未燃盡的煙氣在紊流條件下再次混合燃燒。
攔塵網
為不鏽鋼絲織網，用以阻擋亂流中的降塵顆粒或碳粒子，使其下落重新燃燒，同時降低排塵量。
