硅铁炉风冷器设计

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1、2.7.2.1硅铁电炉烟气除尘系统的设计①字体[大][中][小]20世纪80年代以来，我国在钼铁、锰铁、硅锰等电炉上，大部分已装备了污染控制设施和煤气回收装置，但对硅铁电炉的污染控制却落后于其他电炉。其原因是硅铁电炉烟尘细而轻、密度低、胶结性好、不易沉降、吸湿性差，粉尘在金属或纺织品表面的黏着力很强。由于国内铁合金生产多采用敞口埋弧电炉，因而烟尘的捕集和处理技术难度大，处理费用高。该项技术仍处于发展阶段，其处理装置有待进一步完善，现就工程设计中应该考虑的各种因素进行探讨。A电炉放散烟囱的选择与设计a烟囱集烟口在电炉烟罩上位置的选择确定电炉烟囱集烟口数量及其位置的原则是保持电炉烟

2、罩内等高处能具有等压。无论采用何种形式，都必须使得烟罩上集烟口的位置避开炉门，以防止炉门处空气与烟囱形成气流短路，降低排烟效果。b电炉放散烟囱的设计烟气呈放散状态下的最佳排烟温度选择半封闭电炉的烟气呈放散状态下的最佳排烟温度(不同于烟气净化系统投入运行的排烟温度)应当选取400℃为宜。此烟气温度下的电炉料面温度是最佳的，此温度既保证了充分利用烟气的物理热来加热物料，也利于电极焙烧，同时又防止了硅石破碎而恶化炉料透气性的现象发生。最佳烟温下放散烟气量的确定。当还原剂的配比为50%焦炭、50%煤时，烟气温度为400℃，正常条件下的排烟量为60000m3/t(产品)，刺火条件下的排烟

3、量为120000m3/t(产品)。烟气通过放散烟囱的气速选取设计时应按刺火条件下的烟气量作为计算的依据，其气速一般选取13m/s以下，与此同时应以正常烟气量进行核算，其气速一般控制在7m/s以上，经综合比较来确定其放散烟囱的通径尺寸。烟气通过烟囱的温度降烟气通过烟囱的每米温度降，当烟气温度为400～500℃时，金属衬砖烟囱一般为2～2.5(℃/m)，金属烟囱为3～4(℃/m)。烟囱扩张式出口的设计为了减小烟气排入大气时的出口动压损失，应减小排出口的速度。烟囱出气速度以不小于4m/s为宜，一般将烟囱出口设计成扩张式的，以提高烟囱的抽力。放散烟囱的阀门放散烟囱阀门的设计，要求操作灵

4、活，密封性好，适于多尘条件。当烟气净化系统中的袋式除尘器进口烟温过高时，烟囱阀门自动开启，放散烟气。B硅铁电炉排烟罩的设计电炉烟气捕集效果的好坏在一定程度上取决于烟罩的结构形式。目前，铁合金电炉烟罩的结构形式主要有高烟罩、半封闭式烟罩(矮烟罩)和封闭式烟罩，近年来，国内新建了一批6000～16500kV·A硅铁电炉，采用半封闭式烟罩。均设置干法布袋除尘器净化装置。硅铁电炉采用半封闭式矮烟罩代替高烟罩，以减少排烟量，防止炉内烟气外逸，还可改善工人操作环境。采用半封闭式矮烟罩的排烟量约为理论炉气量的50～60倍，半封闭式矮烟罩一般设计成六角形罩，根据工艺需要，采用水冷骨架整体结构，

5、便于设备检修，在配备衬有耐火材料的六角形罩6个侧面中的3个侧面装设加料门，加料门在一般情况下不开启，只是在加料或捣炉操作时开启一个侧面，以减少进入烟罩的空气量。采用半封闭式矮烟罩可比高烟罩的排烟量少50%，烟气温度约400～700℃，当罩内烟气温度大于500℃时，烟罩的材质应采用耐热钢，防止烟罩因高温变形，特别是烟罩侧面中的加料门结构的设计要防止变形，开启灵活，提高其密封性。C烟气管道的设计a排烟管道的烟气流速合理选取管道中的烟气流速是保证系统正常运行的重要因素，流速过低，造成管道内积灰，堵塞管道，流速过高，阻力增加，磨损管道壁，严重时出现漏风，影响捕集效果，管道的流速范围一般

6、选取为16～26m/s。b管道的伸缩节伸缩节应设计成柔性的结构，使管道热变形时引起的推力最小，以简化支架设计。c烟气管道材质的选择对于通过550℃烟气的金属管道选材，宜选用低合金高强度钢，输送低于250℃烟气的管道选材可用低碳钢或锅炉钢板。d管道清灰装置当水平管道过长时，应考虑管道清灰装置，在管道附近有压缩空气气源时，可采用在水平管道末端设置喷吹管，清除管内的积灰。D烟气冷却器的选择及设计a冷却器的选择半封闭电炉和敞口电炉通常采用袋式除尘器净化，按过滤材质的要求，过滤前必须将烟气冷却，为了把烟气温度降低到250℃以下，需要借助冷却器来冷却烟气温度。目前，国内外在选择硅铁电炉烟气

7、的降温方式时，通常采用水冷降温法和风冷降温法。水冷降温是一种表面式传热方式，即高温烟气将其热量通过传热管的管壁传到管的另一侧。然后由冷却水将其热量带走。如唐山铁合金厂在7号炉上采用了余热锅炉降温措施。风冷降温是一种以高温烟气与冷空气通过自然辐射进行热交换或是将冷空气直接掺入高温烟气中以达到降温目的的一种冷却方法。近年来，国内一般采用空气冷却的U形管式冷却方式来冷却电炉烟气，如西北铁合金厂12500kV·A的硅铁电炉采用了U形管式冷却器降温。bU形管式空气冷却器的设计U形管式空气冷却器是一种以