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1、第三章转炉烟气汽化冷却系统第一节转炉汽化冷却工艺流程由转炉炉口逸出的烟气温度约为1450℃，转炉汽化冷却装置出口即一文入口烟气温度要求约为800～1000℃。设置转炉汽化冷却装置的目的是收集转炉冶炼过程中的高温烟气并将其冷却下来，以便满足下一步除尘及煤气回收的要求，保证转炉炼钢的安全生产；同时可生产蒸汽回收大量热能供公司的生产和生活使用，并降低转炉炼钢的生产成本。汽化冷却实际上是把烟道作为余热蒸汽锅炉，它吸收烟气热量使其降温；同时锅炉产生蒸汽，蒸汽进入蓄热器后分配给用户使用。汽化冷却可分为全汽化和部分汽化冷却两种。而汽化本身从循环方式上又可分
2、为强制循环、自然循环及强制循环加自然循环的复合循环三种类型。自然循环的工作原理是靠上升管与下降管中介质的比重差与汽包的有效高度使管内受热介质流动，所以只有当转炉吹氧时，管中介质从烟气中吸收了热量才能产生介质的循环流动。强制循环的动力来源于循环泵，由泵产生的压力强迫介质沿整个烟道管中流动。在泵推动下，无论转炉吹氧与否，烟温高低，介质总保持流动状态，受热的烟道管在任何情况下都能得到充分冷却。汽化冷却系统流程图见图3—1图3—1汽化冷却系统流程图武钢第三炼钢厂250t转炉采用全汽化冷却，循环方式采用强制循环加自然循环。该系统的上部主烟道和尾部烟道是
3、两个独立的自然循环系统。当吹炼时，呈自然循环，而转炉停止吹炼时，则转为强制循环。转换是通过循环转换阀自动进行。这样避免了停吹时热负荷低、水循环不畅的问题。宁波钢铁公司转炉烟气冷却系统采用强制循环汽化冷却和自然循环汽化冷却相结合的复合冷却方式。复合冷却方式具有既能回收蒸汽，又安全可靠、使用寿命长等优点；不足之处是系统及操作复杂。复合冷却方式是较为先进的烟气冷却方式，目前国内外大、中型转炉多采用该种方式，上海宝钢250t转炉、唐钢120t、转炉济钢120t均采用该种方式，投产后运行良好。本章将对本系统设置的汽化冷却烟道〈即余热锅炉〉、冷却烟罩、汽
4、包,蓄热器、除氧器、循环水泵等的的作用和工作原理进行介绍。第二节转炉汽化冷却系统主要设备一、汽化冷却烟道汽化冷却烟道亦称为汽化冷却器或废热锅炉,是利用循环水将烟气的热量转换为蒸汽。它是由水冷壁、集箱连接件、膨胀接管、上下器路接口加强箍、支座、吊箍、人孔等组成见图3-2。其中最关键部位是水冷壁,11它的传热面积大小、结构形式等对烟气冷却效果、蒸汽发生量及其本身的使用寿命都有着很大的影响。图3-2汽化冷却烟道1一进水管；2一进水集箱；3一锅炉管；4一出水管；5一汽水分离器；6一循环泵；7～汽化冷却烟道；8一氧枪孔；9一除气罐；10一法兰汽化冷却器
5、的水冷壁与汽化烟罩的烟罩壁一样,有多种形式,如密排管式、隔板排管式、切向鳍片管式等。密排管是由无缝钢管组成的整体结构,隔板管式是由无缝钢管及扁钢筋组成的整体结构,鳍片管式是由带有切向或中心鳍片的无缝钢管组成的整体结构。这些结构坚固,密封性好,由于采用适当的焊接结构方式这对传热效应及热应力的分布是有力的。如某120吨转炉厂汽化冷却器的冷却壁就是采用切向鳍片管形式,某300吨转炉厂则是采用隔板排管形式,这些形式的水冷壁使用效果良好,蒸汽回收率高,使用寿命也较长。在烟道下部设有环形下联箱，箱内装有一段短管与每根烟道管相连。短管端头设有收缩的节流孔板
6、，目的是对所有烟道管进水量进行强制分配，短管周壁打成小孔以过滤水，防止杂物进入堵塞孔板及烟道管。这种节流孔板加过滤孔于一体的短圆管件，称拉蒙管。转炉烟道分为活动烟罩、炉口固定段、可移动段、中段Ⅰ、中段Ⅱ、中段Ⅲ、末段等几部分。烟道截面为圆形,为防止积渣烟道拐点角度为55,烟气流速约为25m/s。二、活动烟罩1、裙式活动单烟罩OG法是用未燃法处理烟气，也是当前采用较多的方法。其烟罩有裙式、活动单烟罩式和双烟罩式。图3—3所示为裙式活动单烟罩。烟罩下部裙罩口内径略大于水冷炉口外缘，当活动烟罩下降至最低位置时，使烟罩下缘与炉口处于最小距离，约为50
7、mm，以利于控制罩口内外微压差，进而实行闭罩操作，这对提高回收煤气质量，减少炉下清渣量，实现炼钢工艺自动连续定碳均带来有利条件。图3—3裙式活动单烟罩单烟罩示意图1一固定烟罩2一水封3一罩裙4一转炉Dl一固定烟罩内径D2一活动烟罩内径d一炉口直径s一活动烟罩2、OG法活动烟罩11该活动烟罩的升降机构可以采用电力驱动。烟罩提升时，通过电力卷扬,下降时借助升降段烟罩的自重。活动烟罩的升降机构也可以采用液压驱动，是用4个同步液压缸，以保证烟罩的水平升降。由于活动烟罩的热强度大，在冶炼过程中需要经常升降，同时为活动烟罩密封采用氮封提供结构上的条件，设
8、计采用将活动烟罩与除氧器通过热水循环泵相连接组成的低压强制循环系统，这样冷却构件的柔性连接容易处理，升降方便，可以延长活动烟罩的寿命；同时，既达到冷却的目的，又可将
