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炉缸属于炼铁高炉炉缸。其解决炉衬的导热状况及炉缸结构存在的问题。
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炉缸
高炉炉缸日期:2008-06-22|人气:1|
发明人
张寿荣;连诚;宋木森;邓棠;傅连春
地址
430083湖北省武汉市青山区厂前
概述
本发明属于炼铁高炉炉缸。其解决炉衬的导热状况及炉缸结构存在的问题。技术措施:高炉炉缸,由铸铜冷却壁(1)、碳素捣打料层(2)、大块碳砖(3)及刚玉砖(4)组成,其特点是在铜冷却壁(1)的内侧砌筑一层小块碳砖(5),碳素捣打料层(2)处于小块碳砖(5)和大块碳砖(3)之间。由于碳素捣打料层向炉内推移使其工作温度升高,达到碳素捣打料的固化温度(>80℃),其导热系数可以达到20W/Mk以上,与大块碳砖的导热系数相匹配,使整个炉缸的热传导不受阻碍,使炉衬表面温度始终保持在1000-1100℃以下。达到无损炉缸,使其寿命达到20年以上。
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要害点
1、高炉炉缸,由铸铜冷却壁(1)、碳素捣打料层(2)、大块碳砖(3)及刚玉砖(4)组成,其特点是在铜冷却壁(1)的内侧砌筑一层小块碳砖(5),碳素捣打料层(2)处于小块碳砖(5)和大块碳砖(3)之间。
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高炉炉缸炭砖环裂机理初探
提出了炉缸炭砖环裂的机理。通过热力学计算,论述了高炉炉缸仅存在纯的碱金属蒸气,不存在碱金属的氧化物和碳酸盐,并且碱金属蒸气压很低,不是对炉缸炭砖进行侵蚀的直接原因。炭砖传热性能较差时炭砖内部热应力较大,诱发炭砖产生微裂纹,纯的碱金属蒸气通过炭砖的微裂纹,不断向炭砖低温区进行流动和扩散,微裂纹是环裂产生的诱因。钾蒸气在炉缸的高压环境下于800~900℃温度区间内液化,并逐渐富集形成纯的液态碱金属,液态碱金属与炭砖的硅铝质灰分反应,造成灰分体积膨胀30%-50%,加剧炭砖微裂纹扩展,为碱蒸气流动和扩散提供更有利条件,是环裂产生的必要条件。计算表明,只有碱蒸气液化后才能与一氧化碳共同作用,在微裂纹里形成活性炭沉积,活性炭在形成石墨过程中体积膨胀,这种反应持续不断地进行,对炭砖微裂纹进行持续地膨胀挤压,炭砖微裂纹不断扩展,最终割裂炭砖形成环裂。提高炭砖传热效果和阻止炉缸CO窜气是避免炭砖产生环裂的根本措施。
炉缸支柱式结构,炉缸支柱布置在炉缸周围,是为支撑炉腰下大托圈设置的,生产实践证明,炉缸支柱对 大托圈支撑作用不大,高炉生产一段时间后,炉体要 上涨,这使炉缸支柱和大托圈脱开,失去支撑作用, 大托圈和高炉炉腹连接处容易开裂,成为高炉。
横断面为圆形的炼铁竖炉,用钢板作炉壳,里面砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五部分。炉喉之上设置装料设备(见高炉供料和装料系统)。炉缸上部沿周均匀设风口,热风通过热风围管、支管和弯头、直吹管由风口鼓入炉内(见高炉鼓风系统)。风口平面之下有出渣口,渣口平面之下有出铁口(图1 高炉内型构造示意)。随着钢铁工业的发展,高炉本体和附属设备也不断扩大,高炉最大容积在20世纪初为几百立方米,60年代为 2000~3000米□,70年代达4000~5000米□。
大型化带来了技术指标先进、劳动生产率高和生产成本低的效果。从工艺操作和功能方面来说,高炉容积的大小,在很大程度上取决于钢铁厂规模以及矿石和燃料的质量。大型高炉要求焦炭强度高,矿石的强度、还原度、品位等也要高,粒度小于 5毫米的粉矿要低于5%。
高炉内型 高炉内型轮廓要根据原料、燃料、高炉容积和操作等条件设计。设计炉型时首先确定炉缸直径及单位炉缸面积每日燃烧焦炭的数量。中国设计的经验式是□,式内□□为炉缸直径(米);□为冶炼强度〔吨/(米□·日)〕,取1.0~1.2;□为高炉容积(米□);□为燃烧强度〔吨焦炭/(米□·日)〕,取24~28.8。然后按各部分尺寸比例和炉身角 (85°左右)计算。设计的内型要与生产中的高炉内型对比,参考容积近似的其他高炉的尺寸进行修改。
过去高炉只设一个铁口,大型高炉增至2~4个。渣口一般是2个,多铁口和渣量不多的高炉可不设渣口。风口数目可根据经验按炉缸圆周大小来确定。一般两个风口的中心距沿炉缸内壁圆周上不应小于1000毫米。