石墨换热器的结构及分类
2019-03-08 11:19:22
石墨换热器是传热组件用石墨制成的换热器。制作换热器的石墨应具有不透性﹐常用浸渍类不透性石墨和压型不透性石墨。
结构
石墨换热器按其结构可分为块孔式﹑管壳式和板式3种类型。 块孔式﹕由若干个带孔的块状石墨组件拼装而成。管壳式﹕管壳式换热器在石墨换热器中占有重要位置﹐按结构又分为固定式和浮头式两种。板式﹕板式换热器用石墨板粘结制成。此外﹐还有沉溺式﹑喷淋式和套管式等(见蛇管式换热器﹑套管式换热器)。石墨换热器耐腐蚀功能好﹐传热面不易结垢﹐传热功能杰出。但石墨易脆裂﹐抗弯和抗拉强度低﹐因此只能用于低压﹐即便承压才能最好的块孔状结构﹐其工作压力一般也仅为0.3~0.5兆帕。石墨换热器的本钱高﹐体积大﹐运用不多。它首要用于﹑硫酸﹑醋酸和磷酸等腐蚀性介质的换热﹐如用作醋酸和的冷凝器等。
石墨管材依据其浸渍的材料不同,分为合成树脂浸渍、水玻璃树脂浸渍以及沥青浸渍。
特性
石墨换热器耐腐蚀功能好,传热面不易结垢,传热功能杰出。但石墨易脆裂,抗弯和抗拉强度低,因此只能用于低压,即便承压才能最好的块孔状结构,其工作压力一般也仅为0.3~0.5兆帕。
石墨换热器的本钱高,体积大,运用不多。它首要用于、硫酸、醋酸和磷酸等腐蚀性介质的换热,如用作醋酸和的冷凝器等。首要用在氯碱化工、石油化工、氟化盐、钛白、锆业、、氯化石蜡、单晶硅氟化工等出产职业。
分类
①块孔式:由若干个带孔的块状石墨元件拼装而成。
②管壳式:管壳式换热器在石墨换热器中占有重要位置,按结构又分为固定式和浮头式两种。
管壳式换热器(shell and tube heatexchanger)又称列管式换热器。是以关闭在壳体中管制的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简略,操作牢靠,可用各种结构材料(首要是金属材料)制作,能在高温、高压下运用,是现在运用最广的类型。
③板式:板式换热器用石墨板粘结制成。此外,还有沉溺式、喷淋式和套管式等(见蛇管式换热器、套管式换热器)。
板式换热器是由一系列具有必定波纹形状的金属片叠装而成的一种新式高效换热器。各种板片之间构成薄矩形通道,通过半片进行热量交流。板式换热器是液—液、液—汽进行热交流的抱负设备。它具有换热效率高、热丢失小、结构紧凑轻盈、占地面积小、装置清洗便利、运用广泛、运用寿命长等特色。在相同压力丢失情况下,其传热系数比管式换热器高3-5倍,占地面积为管式换热器的三分之一,热回收率可高达90%以上。
多孔扁通道铝合金扁管的生产工艺和技术
2019-03-04 10:21:10
空调体系首要有四大部件组成,分别是压缩机、冷凝器、节省胀大组织和蒸发器。其间冷凝器和蒸发器被统称为热交换器,是制冷空调设备中的换热单元,对整个空调功能起着至关重要的作用。
跟着空调职业的快速开展,对高效、紧凑、节能的新式换热器的需求越来越大。特别是因为传统的氟氯烃类制冷剂在环保方面的丧命缺点将被代替,而新的代替工质如二氧化碳等的作业压力很高,需求换热器具有满足的耐压才能。
多通道平行流换热器具有结构紧凑,分量轻,换热效率高,耐压才能强等特色,已成为现在较有开展前景的换热器方法。如图1所示,平行流式换热器由多孔扁管和波纹型百叶窗翅片组成,在多孔铝合金扁管的两头有集流管,集流管内有隔片间隔,每段管子数不同,呈逐步削减趋势,这种变流程规划可使换热器的有用容积得到合理使用,进步换热才能。如图2所示,多孔铝合金扁管的流道形状首要有矩形和圆形。研讨标明流道标准越小换热效率越高,当流道标准小于3mm时,管内气液两相活动与传热将呈现标准效应,通道越小,这种标准效应越显着。为了进步换热器的强化传热才能一同减轻分量,多孔扁管的流道当量直径呈现越来越小的趋势,乃至到了亚毫米的微通道等级。图3说明晰多孔扁管的开展趋势,现在国外现已能出产第四代铝合金揉捏多孔扁管,其管厚为1mm,流道当量直径为0.5mm,而我国正在尽力向第四代微通道多孔扁管方向尽力。2、多孔铝合金扁管揉捏工艺
用于出产平行流换热器的多孔扁管是用铝合金经过铝揉捏工艺取得的,考虑到多孔扁管的结构杂乱性,一般多选用分流组合模对铝锭坯料进行揉捏成形,使用分流组合模能确保壁厚均匀共同,一同具有出产设备简略、出产本钱低的长处。图4所示为制作多孔扁管的揉捏模具,首要包含揉捏筒、分流孔、分流桥、模芯、作业带及焊合室等。分流模揉捏中金属活动进程分为分流、焊合和成形阶段,如图5所示。在分流阶段,材料被分红两股进入分流孔;在焊合阶段,材料进入焊合室,在高温高压下融合为一体;在成形阶段,材料充溢焊合室后从作业带挤出成形。微通道管关闭截面多、焊合面多,且管材在制冷体系中处于交变承压工况,因而焊合面的成形质量问题成为多通道管揉捏成形的要害问题之一。经过数值模仿能够看到,整个焊合进程材料首要经过活动进入由焊合室和芯棒构成的杂乱型腔,在揉捏力作用下两股材料在芯棒周围发作触摸,因为焊合室内高温高压的作用,两股材料在极短的时间内焊组成一体。分流模揉捏模具规划是微通道扁管出产的决议性问题。揉捏筒依照其模孔模角巨细可分为平模和锥模,传统型材揉捏一般选用平模,即模角为90°。这是因为平模揉捏时金属活动会存在死区,而由金属活动构成的天然模角一般为40°——70°,因而锭坯表面的氧化物和脏物油污等被留在死区,这样出产出来的揉捏制品表面质量好,但揉捏力大,能量消耗大。
分流孔是金属流向焊合室的通道,分流孔的个数、形状及其形状对揉捏制品的质量、揉捏力和模具寿数都有很大的影响。分流孔的个数一般状况下尽可能少,以削减焊缝,增大分流孔面积,下降揉捏力。分流孔的形状应尽量挨近型材的形状,一同要确保模具具有满足的强度,因而一般选用扇形分流孔。
分流孔的安置尽量与制品坚持几许相似性,既不能过于接近模具边际也不宜过于接近揉捏筒中心。分流桥用于支撑模芯,其结构和标准对金属活动速度、焊合质量和模具强度都有显着影响。模芯又称舌头,用来行程型材内腔形状和标准。焊合室是把分流孔分开成几股金属从头焊合起来的空间,模孔用来构成型腔的外部现状和标准。在模芯和模孔上都做有作业带,作业带部分决议了型材的形状和标准精度。
传统的平模分流尽管能够使制品表面质量好,可是揉捏力却变得很大,简单使模芯与作业带发作弹性变形而偏斜,如图7所示,这将严峻影响制品较终的形状和标准精度。更有甚者,若揉捏力过大超过了模芯材料的抗拉强度,会使模芯发作裂纹,如图8所示,然后影响模具使用寿数。3.铝合金换热器折弯工艺
在确保换热面积不变的状况下,为了使空调体系变得愈加紧凑,经过钎焊后的换热器一般需求进行一次或屡次的折弯成“L”形或“G”形,其成形进程如图9所示。一般状况下,完好的折弯模具包含:曲折模、夹紧模和压模(或底板)。换热器前端夹在曲折模和夹紧模之间,一同尾端受底板支撑,曲折时,夹紧模受力使整个换热器绕曲折模中心旋转,依照要求旋转规则的视点。曲折成形工艺是换热器成形的要害工艺之一,对换热器的功能具有重要影响。关于需求进行折弯加工的微通道平行流换热器的结构及装置方法如图10所示。为了添加换热器空气侧的对流换热的作用,与多孔扁管钎焊在一同的百叶窗翅片在宽度方向上要宽于扁管的宽度。为了避免曲折成形时,翅片因与模具触摸受压发作失稳倒伏,在曲折内侧翅片会与管材对齐,而在曲折外侧翅片会伸出构成相似悬臂结构。多孔扁管在曲折后管壁会发作减薄,一同流道形状也会发作畸变,尤其是管材的外侧流道在曲折后通流面积削减较为严峻。为了确保换热器有满足的承压才能,尤其是先进的代替工质,整个空调体系压力很高,对换热器曲折成形质量提出了更高的要求。经过法猜测壁厚的改变和流道的畸变状况,并用试验测量值对仿真成果进行验证(图11)。在高压工况下,有必要操控减薄率和流道畸变率都在5%以下,经过在换热器尾部添加恰当的推力能够有用下降管材的减薄和畸变程度。另一方面,全体折弯时首要在扁管平面内受力,因为多孔扁管本身的特殊结构,宽厚比较大,平面内的刚度会大于笔直于扁管平面方向的刚度,这样曲折时会在笔直于管平面方向上失稳委曲。如图12所示,仿真和试验的成果发现,三角形翅片换热器的成形状况杰出,翅片没有呈现压溃及歪曲;而矩形翅片换热器在成形进程中会呈现必定程度的委曲现象。这一现象标明三角形翅片因为其本身结构的稳定性,能够增强笔直于管平面方向的刚度,补偿曲折中的失稳,但矩形翅片因为本身结构缺少稳定性,对笔直方向刚度的增强作用有限,形成曲折进程中呈现失稳。为了能够缩短开发周期,习惯不同换热器的规划,一种无模曲折技能应运而生,其原理及曲折后如图13所示。无模曲折的模具取消了传统曲折工艺中的曲折模,首要由两个夹紧模组成,其间一个固定,另一个则在计算机操控下依照必定的运动轨道把工件曲折成方针形状。无模曲折技能因为没有曲折模能够完成恣意曲折半径的曲折进程,进步了曲折设备的通用性,下降了试模本钱。关于换热器而言,因为没有了曲折模与翅片的直触摸摸,换热器的结构方法不在局限于图10这种安装方法,从源头按捺了翅片发作失稳倒伏的可能性。为了进步出产率,削减后续安装工序,还能够把两层换热器叠放在一同进行一次曲折。4、总结
在节能、环保要求日益进步的布景和压力下,平行流式换热器现已成为空调制冷职业十分有开展前景的一种换热器,而且朝着微通道、强化换热异型结构的方向开展,这对相关的成形加工技能提出了更高的要求。因为多孔扁管的流道在强化传热的要求下当量直径越来越小,这会使制品的形状与标准精度对模具的变形十分灵敏,为了减小揉捏力,下降模具变形的可能性,开发新式的模具结构成为进步多孔扁管制作水平的一条新途径。高效、紧凑的空调体系要求换热器需求进行二次折弯加工,二次加工后的管材变形程度对换热器的全体换热功能有着重要的影响,评价曲折变形后的扁管成形质量对进步换热器的使用功能及扁管初始结构规划有重要的含义。为了下降开发本钱,进步出产率,选用数控无模曲折技能能够完成换热器曲折加工的柔性制作,而且下降工件成形缺点发作的几率。
外径为5mm的内螺纹铜管
2019-03-06 11:05:28
5mm铜管, 一般是指管外径为5mm的内螺纹铜管,首要用于空调范畴铜管铝翅片换热器。
选用5mm高效内螺纹铜管换热器技能,相对于相同功能的7mm铜管换热器,可以下降20%左右的本钱,并能削减30%左右的制冷剂充注量。
5mm铜管生产工艺:
熔铸→轧制→联拉→盘拉→水平环绕→退火→内螺纹成型→水平环绕→退火→包装发货
转炉的构造及主要尺寸
2019-01-04 09:45:26
转炉由炉体、燃油装置、炉口、转动装置、炉尾烟道、余热利用设备等主要部分组成。
一、炉体。
炉体为圆筒形,卧式,用锅炉钢板焊成,两端钢板与圆筒用螺钉联结固定,一端设重油燃烧孔,一端炉尾烟道与水平固定烟道相接。
二、重油燃烧系统。
采用100号重油作燃料。燃烧系统包括下述主要设备:齿轮油泵、流量计、压力式温度计、电加热器、减压阀、低压油嘴等。
三、炉口。
炉口在转炉中部,如图1所示。炉口有两个作用:炉料从炉口装入炉内:熔体(粗铋、冰铜、炉渣)从炉口放出。
四、转动装置。
用4.5千瓦电动机经减速箱后,以6分/转的转速转动炉体至任意位置。
五、炉尾烟道。
转炉炉头安装重油喷嘴,炉尾设烟道排送烟气,炉尾烟遭与水平固定烟道之间,用法兰盘螺钉密封联接,其联接部位示意图如图1所示:图1 铋转炉烟道接口示意图
1-固定部分;2-转动部分;3-接口部分
六、余热利用设备。
转炉炉尾烟气温度在1150℃左右,在水平固定烟遭中安装套管式换热器,如图2所示。图2 套管式换热器示意图
1-水平烟道;2-换热器;3-喷流孔
冷空气从内管进入换热器,经管壁无数小孔呈喷流状态喷在被炉尾烟气加热的外管壁,实现热交抉,被预热的空气经夹套送入重油燃烧系统。套管式换热器可将空气预热到300℃以上,供重油燃烧用。
无缝钛管是什么
2019-03-15 09:13:19
钛管质量轻,强度高,机械性能优越。广泛应用于热交换设备,如列管式换热器、盘管式换热器、蛇形管式换热器、冷凝器、蒸发器和输送管道等。 钛管按照使用要求和性能的不同执行两个国家标准:GB/T3624-1995 GB/T3625-1995。 供应牌号:TA0,TA1,TA2,TA9,TA10 BT1-00,BT1-0 Gr1,Gr2 供应规格:直径 φ4~114mm 壁厚 δ0.2~4.5mm 长度 15m以内 无缝钛管采用挤压工艺制成,焊接钛管采用板材卷曲后焊接而成。一般无缝钛管壁厚比较小,口径也比较小。 1.无缝钛管,钛管titanium tube。强度高。钛合金具有很高的强度,其抗拉强度为686—1176MPa,而密度仅为钢的60%左右,所以比强度很高。
2.无缝钛管硬度较高。钛合金(退火态)的硬度HRC为32—38。
3.无缝钛管弹性模量低。钛合金(退火态)的弹性模量为1.078×10-1.176×10MPa,约为钢和不锈钢的一半。执行标准:ASTM B337 ,ASTM B338 ,ASTM B338 B861
无缝钛管:
直径:O.D 6-108mm
壁厚:0.5-8mm
长度:最长15000mm
4.高温和低温性能优良。无缝钛管在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550—600℃;在低温下,钛合金的强度反而比在常温时增加,且具有良好的韧性,低温钛合金在-253℃时还能保持良好的韧性。
5.无缝钛管抗腐蚀性强。钛在550℃以下的空气中,表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中,其耐蚀性优于大多数不锈钢。
钛在石油化工中应用
2019-02-15 16:44:47
在石油化工厂商中钛换热器、冷凝器及有关辅佐设备现已成功地运用了20多年。钛材中最常用工业纯钛(以TA2运用最广泛),Ti-6Al—4V(在需求必定强度时)和Ti-0.8Ni—0.3Mo(存在缝隙时或在非氧化性介质中)。当可能发生吸氢和氢脆时,尤其是焊区腐蚀和吸氢的状况下,需求运用低铁(1)在含硫和含盐高的原油炼制中,钛制设备是比较抱负的。国外在常压蒸馏设备、污水处理设备、脱硫别离塔的冷凝器和汽提塔的散热器等许多工序都成功选用钛制设备多年。我国也已在该体系中选用铸钛海水泵、催化裂化分馏中的钛制冷凝器、深冷别离钛冷凝器和多孔钛板等,都已正常操作运转十年以上。 (2)氯化烃是石油化工的最大种类之一。因为涉及到氯化反响,不锈钢设备已难担任。国外已用钛材制作精馏塔,三换热器、冷凝塔和分馏塔,冷凝塔,过氯乙烯换热器和多氯化物盘管加热器等。我国在氯乙烯出产中,冷却塔、废水汽提塔和废水贮罐的塔板支承架、接收、法兰密封面,选用了Ti-0.2Pd的面料,已运用近十年未见腐蚀。而钛管道、接头和气体散布器等都已选用钛材多年。 (3)是石油化工的重要质料,以炼油气中的和为质料,从异丙、过氧化异丙得到和,是一项新工艺。世界在十几年前就选用钛设备,我国此项工艺尚在开发之中。旧工艺用磺化碱溶液出产,我国已选用钛制中和反响釜、钛盘管冷却器和离子氮化钛的搅拌器轴套,作用很好。 (4)在乙烯氧化成、氧化成乙酸和氧化组成的设备中,除质料和产品有必定腐蚀性外,首要腐蚀介质是催化剂,不锈钢在其间腐蚀很快,唯有钛具有杰出耐蚀性。早在1963年美国就在乙烯氧化制出产中运用钛获得成功。我国第一套乙烯氧化制设备已于1976年投入运用,至今钛设备的运转状况杰出。国外衬钛反响器高达9.6m、直径为3m,还有换热器、催化剂再生塔、溶液冷却器等11台钛设备。我国在80年代今后,上海和吉林都别离引入国外的乙烯氧化制的成套设备,其间许多设备和泵阀等都用钛制作,较之不锈钢有显着长处,运用作用非常满意。氧化制的定型规划,钛设备有12台,一座年产3万吨的工厂,钛设备达40t。 (5)氧化制乙酸是我国的通用工艺,现已选用钛材作为高沸物再沸器,一级品醋酸塔再沸器和冷凝冷却器等多种设备。国外在精馏塔、分馏塔和蒸馏塔等都选用了钛设备。尤其在初级烷烃氧化制乙酸时副产品较多,含量达8%,腐蚀性极强,此刻用钛替代不锈钢,作用非常抱负。 (6)对二是组成涤纶的质料,工业上用氧化法制取。不管高温氧化仍是低温氧化均存在乙酸和化物的高温腐蚀,在温度高于135℃的介质中,316L不锈钢通过几十小时即发生点蚀。故规划规范规定在135℃以上有必要运用钛材。北京石化总厂引入全套钛设备,包含氧化反响釜、溶剂脱水塔、加热器、冷凝器、再沸器等16台。南京扬子石化公司引入年产45万吨对二设备,有56台钛设备和很多钛管道阀门。上海石化总厂引入的氧化反响釜高32m,上直径4m,下直径5.3m,容积为505m,设备自重达175t。运用钛材作用很好,推广运用远景光亮。 (7)尿素是优质化肥,又是石油化工的质料。自1963年第一台衬钛尿素组成塔投产以来,现在已有近万台设备在全世界运转,实践标明衬钛组成塔无显着腐蚀。而316L不锈钢的折算腐蚀速度为4.1—4.5mm/a。因而钛材比不锈钢具有更好的经济效益。除了衬钛尿素组成塔外,国内从70年代以来,先后运用了C02汽提塔、换热器、混合器和泵阀等。
雾化焙烧在制备高性能铁氧体材料方面的应用
2019-01-25 10:19:13
近年来,由于国防、科研、电子工业等方面的发展需要,特别是对高科技产品(如计算机、激光、微波等)的需求,对铁氧体电子材料的需求大大增加,对其性能也提出了更高的要求。目前,高性能铁氧体电子材料属于当今世界的高科技产品,具有广阔的发展前景,而国内对这一产业的开发应用尚处于起步阶段,相对于欧美、日本等发达国家而言,有很大差距。研究开发高性能铁氧体材料对我国的技术进步和经济发展、巩固国防等都具有重大意义。 某电子生产企业经过长期研究和反复试验,试制出具有世界同类产品性能的某类铁氧体电子材料产品,(该产品世界年需求量约& 万H 左右,世界市场价格为," 万元Y H),由于该产品应用范围不断扩大,其需求量将会逐年提升,市场前景广阔,但实验室试制出的科技成果要应用于工业化生产、要转化为生产力及经济效益,有许多不同的地方,还有许多工作及技术难题尚待解决,实验成果的取得,只是该技术过程的关键一步。 铁氧体的制备大致可分为如下过程:配料———混合———预烧———成型———烧结———热处理。在以上过程中,配料、混合属于企业的专有技术,经过长期的研究及试验,对其工艺已比较熟悉;成型、烧结、热处理几个工艺过程,因与传统的的铁氧体材料制备过程基本一致,只是一些处理参数的异同,也已基本掌握;可对预烧这一工艺过程,尽管投入了不菲的人力物力、应用了多种方法、做了多种尝试、但未探索到有效的处理方法,结果很不理想———不能连续生产,劳动强度大,劳动生产率低,生产过程难以控制,设备及工作面占地大、投资高。因预烧工艺对该产品的质量性能影响极大,并直接影响后续工艺处理过程,所以对该工艺过程有多方面的严格要求。我院于2002年5~8月对预烧这一工艺过程进行了半工业化试验。 1、物料成分及试验要求 1.1、物料成分 该过程需处理的物料成分如下: 树脂27%、粉体28%、水45%(超纯水),其中,粉体为90%的Fe2O3及一定比例的Ni、Zn 等;粉体粒度
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2.3、试验措施 在以上工艺流程中,有几个比较困难的技术难题: (1)高温洁净空气的获取。要制取600~700℃的高温空气,对换热器的材质、加工制作都有较高要求; (2)浆料的输送及雾化。由于制备的浆料黏稠度高,流动性差,故其在管道中的输送及雾化困难,且受热时易结块,堵塞管道及喷头; (3)燃烧反应过程的动态控制。在该过程中,供给的热空气温度为600~700℃,浆料在燃烧时其树脂放出热量、水分蒸发吸收热量,另外高温燃烧室向周围环境有散热损失,要使浆料在600~800℃,下燃烧,故对其燃烧过程要严格控制,是一个动态控制过程,要保持其相对的热平衡,以保证雾化燃烧室温度在要求范围内;另外,要燃烧充分、不留残脂及水分,则要保证有足够的反应时间及富裕的空气量。 (4)设备与投资控制的矛盾。由于对物料纯净度及设备使用寿命的要求高,则设备造价必然相对较高。因此要在保证满足要求的条件下,有效地降低成本。 经过详细计算、精心设计,以上几个方面的问题得到了较好的解决。首先,高温洁净空气的获取,经过对经济效益及环境卫生方面的对比,决定采用重油作为燃料,选用高效可调燃烧机作为燃烧设备,燃烧的高温烟气进入换热器,对经过过滤的洁净冷空气加热至600~700℃,然后进入燃烧室;对于换热器要制取600~700℃高温空气这一要求,为提高换热效率及有效地降低成本,将换热器分成高温换热器及低温换热器两个,低温换热器先将冷空气预热至不超过500℃,高温换热器再将其最终加热到所需温度;由于低温换热器所占比重大,其对材质、加工制作的要求相对较低,就大大降低了换热器的成本。采用了高、低温换热器这一措施,既提高了换热效率、满足了换热要求,又有效控制了成本。[next] 其次,浆料的输送及雾化,由于其黏稠,流动性差,在方案设计时,即考虑尽量缩短输送管道长度及减少弯头数量以减少流动阻力;抬高储料桶安放位置标高,使其与喷头有一合理高差,能产生自流;对于喷头,经过调查与比较,高速离心雾化器是很好的选择,其技术参数为:喷雾盘直径120mm;转速18000r/min;水分最大蒸发量50kg/h。 许多生产企业的生产实践表明,该喷头对粘稠性物料的雾化效果极佳,且由于其高速旋转,产生负压,使管道及喷头不易堵塞。 第三,对于燃烧反应过程的控制,经过详细计算得知,浆料中树脂燃烧产生的热量,基本抵消水分气化蒸发吸收的热量,故要保证浆料在600~800℃燃烧,只要对燃烧室做好保温,尽量减少散热损失,并保证热源的供给即可。另外,在理论计算需要气量的基础上,适当增加气量的供给,并对气体流速严格控制,以保证燃烧充分、不留残脂,有足够的反应时间。 第四,为有效降低成本,对预烧工艺流程进行了多方案比选,并对每一台设备都进行了精心的定额设计,对整个工艺流程中不同的温度段,在满足使用要求的条件下,采用了不同的钢材材质及加工要求。实践证明,这是投资控制的有效方法。 3、试验效果 试验及检测结果表明,该方案完全满足预烧这一工艺要求,工艺过程简洁,布置紧凑,生产过程可实现自动控制,操作简单,劳动强度低,可连续生产,燃烧完全、不留残脂,物料混合均匀、无偏析、无磁性,无污染,且由于产物为细粉状,从而省去了原工艺流程中的下一道工序———破碎及研磨工序,也避免了物料在破碎及研磨过程中被污染,保证了物料的纯度,从而有效地保证了对该铁氧体材料的高性能要求。
铋的转炉熔炼
2019-01-04 09:45:29
炼铋转炉与铜冰铜吹炼炉不同,仅外形有某些相似,炼铋转炉采用厚16~20毫米锅炉钢板焊成圆筒状,外有两筋状钢轮包围筒体,水平安置在四对滚轮上,滚轮安装在铸钢底座上,底座固定在钢筋混凝土基础上。圆筒有两个端盖钢板,并在圆筒一端靠近支承轮旁有一大齿轮圈,大齿轮圈是转动机构的主动轮。电动机经减速箱传动驱动小齿轮,小齿轮与大齿轮啮合,从而通过电机运转驱动转炉炉体。
炼铋转炉实际上是一旋转式熔炼炉,不需要如吹炉似的一排风口。炉体用镁砖砌筑,其结构如图1所示。图1 铋转炉的一般构造
1-烟道;2-托圈;3-风口;4-炉口;5-大齿圈;6-油口;
7-小齿圈;8-减速箱;9-转动电机;10-后托轮;11-前托轮
一、转炉的构造及主要尺寸
转炉由炉体、燃油装置、炉口、转动装置、炉尾烟道、余热利用设备等主要部分组成。
(一)炉体。炉体为圆筒形,卧式,用锅炉钢板焊成,两端钢板与圆筒用螺钉联结固定,一端设重油燃烧孔,一端炉尾烟道与水平固定烟道相接。
(二)重油燃烧系统。采用100号重油作燃料。燃烧系统包括下述主要设备:齿轮油泵、流量计、压力式温度计、电加热器、减压阀、低压油嘴等。
(三)炉口。炉口在转炉中部,如图1所示。炉口有两个作用:炉料从炉口装入炉内:熔体(粗铋、冰铜、炉渣)从炉口放出。
(四)转动装置。用4.5千瓦电动机经减速箱后,以6分/转的转速转动炉体至任意位置。
(五)炉尾烟道。转炉炉头安装重油喷嘴,炉尾设烟道排送烟气,炉尾烟遭与水平固定烟道之间,用法兰盘螺钉密封联接,其联接部位示意图如图2所示:图2 铋转炉烟道接口示意图
1-固定部分;2-转动部分;3-接口部分
(六)余热利用设备。转炉炉尾烟气温度在1150℃左右,在水平固定烟遭中安装套管式换热器,如图3所示。图3 套管式换热器示意图
1-水平烟道;2-换热器;3-喷流孔
冷空气从内管进入换热器,经管壁无数小孔呈喷流状态喷在被炉尾烟气加热的外管壁,实现热交抉,被预热的空气经夹套送入重油燃烧系统。套管式换热器可将空气预热到300℃以上,供重油燃烧用。
二、转炉作业基本条件
(一)炉料与装科方法铋转。铋炉多用来进行氧化铋渣的还原熔炼。这是由于转炉便于操作,炉温易于调节,所以处理氧化铋渣时可以减少产生炉结,即使生成炉结也易于处理。转炉产出冰铜含铋高,可以返炉再炼。最近某厂已将转炉用于处理铋精矿及混合料,正在探索最佳技术条件。
转炉备料及装料方式与反射炉大致相同,采用地坑配料,箕斗盛装,卷扬提升至炉顶。不同之处是转炉不另置进料口,而是转动炉体使炉口朝上,将箕斗内的炉料直接倒入炉内。进料后,再将炉口转至水平位置。
(二)燃料及燃烧方法。转炉可采用重油、粉煤、天然气作燃料,铋转炉多采用重油,因为重油发热量高、灰分极少,设备投资省。重油需先预热至80~100℃,并用98066.5~196133帕油泵送入喷嘴。一般采用低压喷嘴,喷嘴的内管输送燃料、夹套间输送1373~1961帕的压缩空气。重油燃烧所需空气的3%~6%随重油一道喷入炉内,其余绝大部分空气从喷嘴周围大气中吸入炉内。低压喷嘴的一般构造如图4所示。图4 低压油嘴的构造示意图
1-固定螺丝;2-重油喷头;3-油量调节器
三、转炉熔炼实践
转炉熔炼包括备料、熔炼、出炉等步骤。
(一)备料。处理氧化铋渣时,其配料比控制在:氧化铋渣100%,纯碱3%~4%,煤粉3%,黄铁矿20%~30%,萤石粉3%~4%。处理返炉冰铜时,其配料比为:返炉冰钢100%,煤粉3%。纯碱3%~4%,黄铁矿15%,萤石粉酌情加入。处理铋精矿及混合料时,其配料比可参考反射炉配料比。
各工序操作时间与温度的控制如表1。
表1 转炉各工序操作时间与温度(二)熔化。采用低压喷嘴燃烧重油。由于是周期性作业,每炉升温前要点火。点火可用木柴或煤气点火,点火时操作人员应站在油嘴两侧,先开风后开油,点火后遂渐加大风量与油量,使炉温逐渐上升。风油比控制为每千克重油耗10米3风量,油压应大于0.39×106帕,当用压缩空气雾化时,风压应大子0.39×106帕,当用蒸汽雾化时,蒸汽压力应大干0.59×106帕。
在熔化过程中必须经常观察炉料熔化情况,根据具体情况翻动炉料或转动液面。炉料完全熔化后,为了使还原反应完全,可加入煤粉后翻动炉料,再封好炉口继续熔化。
(三)出炉。出炉包括放渣、放冰铜,放铋合金(粗铋),放渣时不许停风停油,保持高温放稀渣,溜口要清理得又宽又平,缓慢转动炉体,使渣流出时薄而慢,经常取样观察,炉内粘渣、浮砖要及时抓出,不让在炉内形成炉结。放渣后要清理干净炉口,将炉口转至水平位置。为了降低冰铜含铋,可加入部分铁屑,用铁扒搅匀后升温。放冰铜时速度应稍快,但要防止粗铋流出,要经常采样观察。放完冰铜后降温,直至炉内残存之冰铜冷凝成固体后,再放粗铋,放到斗内的粗铋上的浮渣,要及时捞干净。
四、转炉故障及排除
(一)炉结。转炉炉结与反射炉炉结大体相同,主要是由黄渣组成,因为氧化铋渣含砷高达2%左右,而加入黄铁矿后,热分解产生FeS,FeS被纯碱氧化成FeO,FeO在转炉熔炼温度下,当炉内局部气氛含CO高于70%时,可以还原为金属铁。
金属铁与氧化铋渣中被还原的砷一道组成黄渣。黄渣的处理方法与反射炉大致相同,由于转炉燃料是重油,炉温较反射炉更易掌握,所以炉结较易排除。
(二)重油燃烧的主要故障及预防
1、点不着火的原因是无油或油中渗水过多、烧嘴服堵塞、温度不够、风量过大、重油闪点过高。预防法是重油须经滤油器过滤、点火时确认有油喷出,雾化空气量必须适当。
2、火焰不稳定的原因是重油粘度过大、燃烧器喷嘴过大、风压,油压不稳定。预防法是提高加热温度、选用适当的油嘴砖、设置减压阀。
3、回火的原因是重油闪点过低、油灰过大、一次空气压力不够。预防法是选用合适的燃烧器,观察雾化状况及喷出速度,防止排气管堵塞。
4、积炭结焦包括喷口及油嘴砖积炭结焦。原因是由于预热温度过高、喷射不良、油含碳高而引起喷嘴结焦;而油嘴砖扩散度不够、喷嘴喷射角度太陡、重油雾化不够是造成油嘴砖结焦的原因。对积炭结焦要经常检查,及时清理。
“70%的能耗空间”如何进一步挖潜?钢铁典型工序流程节能技术新进展
2019-03-06 10:10:51
我国钢铁工业节能减排具有较大的潜力,尤其是烧结、焦化和炼铁这三大工序,其能耗约占全流程钢铁能耗的70%。
彭岩 曹先常 张玉柱
近年来,国内外对钢铁工业的节能减排日益注重,节能减排技能获得长足的前进,但由于钢铁出产为长流程工序的特色,出产进程中存在许多的接连、半接连、非接连的物质流和能量流,不同工序联接、能量的智能分配等方面仍存在很大的能量优化空间。并且,一些余热使用功率更高效的余热使用新工艺技能及配备没有获得要害性打破,没有得到广泛的推行和使用。因而,我国钢铁工业节能减排仍具有较大的潜力,尤其是烧结、焦化和炼铁这三大工序,其能耗约占全流程钢铁能耗的70%。本文首要介绍烧结、焦化和炼铁这三大工序的节能减排技能的展开方向及现在存在的要害技能问题,期望为钢铁节能减排供给新的处理计划。
高效炉冷烧结机余热发电技能
技能展开现状
尽管近年来烧结机余热发电技能获得长足的前进,但由于各种原因,烧结机余热发电设备建成后工作作用差,乃至不到规划目标的50%,虽经规划及工作单位的不断改善,但一直无法全面快速推行。其首要原因是受烧结机现有环(带)冷办法的约束,烧结机余热发电仍存在许多要害性的难题无法彻底处理。余热资源是有限的,高效使用是要害。改善烧结矿环(带)冷却工艺,选用更为高效的竖炉式冷却,前进烧结矿冷却功率和质量,前进烧结余热收回温度,进而前进余热收回功率,是烧结机余热使用技能的展开方向。
工艺体系介绍
高效炉冷烧结机余热发电技能首要分为3个子体系:烧结矿冷却体系、烟风体系和发电体系,工艺流程见图1。图1 高效炉冷烧结机余热发电工艺流程图
高效炉冷烧结机余热发电技能具有如下优势:一是前进烧结矿冷却质量。冷却炉规划有预存室,有利于烧结矿温度均化和剩余蒸发分析出,可前进烧结矿强度;冷却炉内冷却为等温差冷却进程,可防止热烧结矿因急冷而易裂,前进烧结矿成品率。二是前进烧结矿余热发电才能。烧结矿温度由700℃冷却至150℃,约有80%的烧结矿显热被冷却空气吸收,烧结矿余热使用率前进60%;获取的余热烟气温度可达600℃左右,烟气质量显着前进;余热发电选用中温中压双压发电体系,朗肯循环功率可前进25%。三是下降烧结矿冷却电耗。其处理了烧结矿冷却进程中的漏风问题,并且前进了冷却空气温升,冷却风量仅为环冷办法的1/3左右,可下降烧结机冷却体系自用电。四是减排作用显着。炉冷技能完结了冷却体系的高效密封,设备均为负压工作,处理了环(带)冷办法存在的粉尘无序排放的问题。五是前进烧结机工作率和发电体系的安全性。新建的烧结矿炉冷体系与现有的环冷体系互为备用,防止了因冷却体系故障而构成的烧结机出产线的停机,前进了烧结机的年工作率;冷却炉规划有预存段,可以防止因烧结机短时停机构成余热参数动摇,导致发电体系停机的问题,前进了余热参数的安稳性,然后前进了余热发电体系的工作率和设备安全性。
要害技能问题
高效炉冷烧结机余热发电技能优势显着,是未来展开的首要方向,但就现在来说,仍存在要害技能问题亟须打破。
在基础理论方面,0~150mm宽粒径多孔烧结矿在大空腔内的气固逆流移动床活动与阻力特性,导热、对流和辐射耦合作用下的气固间换热特性机理仍须完善;烧结矿在自重作用下的料仓活动特性没有清晰。
在工艺技能方面,不影响烧结机产值和烧结矿质量的切实有效的炉冷工艺技能计划仍须探究,烧结矿冷却质量、余热获取参数、冷却电耗间的匹配优化技能尚须进一步完善,余热参数与发电体系热力参数的匹配优化没有清晰。
在要害设备方面,高负载、大倾角、高温物料运送设备没有老练;大空腔烧结矿竖式冷却炉仍须开发,特别是0~150mm宽粒径接连高温烧结矿在大空腔内的均匀布料问题、大空腔内均匀布风问题亟须处理。
在工程施行方面,新建工程设备、工作不影响烧结机正常出产,下降工程施行费用,前进出资收回效益,这些要求都有待满意。
预期作用
假如该技能存在的要害技能难题获得底子打破,那么不只可以大幅前进烧结余热收回功率,并且可以前进烧结矿冷却质量,下降污染物排放,经济、社会和环境效益显着。以1条360㎡烧结机配套高效炉冷烧结机余热发电工程为例,钢铁厂商每年可对外供电量为12600万千瓦时,可根本满意烧结机出产线用电量,按0.6元/千瓦时电核算,年收入约7560万元,扣除自用电及工作本钱约15%,电站总出资1.8亿元,缺乏3年即可收回本钱,项目建成后可削减燃煤电厂耗费约5万吨标准煤(电折算标煤系数为0.404),年可减排CO2约12.6万吨、减排SO2约1600吨。
荒煤气显热高效安稳收回技能技能展开现状
炼焦进程中所发生的显热资源使用,已成为前进焦炉功率的首要途径之一。前苏联哈尔科夫炼焦厂最早被报导选用水夹套收回热水作为取暖热源;日本新日铁在焦炉上升管中设置夹套管,选用有机工质收回195℃的热能。我国先后开发了导热油夹套管、热管、锅炉等余热收回技能。宝钢针对荒煤气显热收回的难题进行了深入研讨,研制了新式上升管换热器,已完结了显热收回使用的计划研讨和中试试验工程,具有进一步工程演示的条件。
工艺体系介绍
焦炉荒煤气显热收回工艺体系包含除氧器、除氧水箱、给水泵、循环泵、汽包、加药、取样设备等相关设备。其间汽水工艺流程如图2所示,纯水经过管道先进入除氧器进行除氧,然后通入汽包,液体水进入荒煤气显热收回设备进行荒煤气显热的收回,其发生的汽水混合物进入汽包进行汽水别离,发生的蒸汽被送入蒸汽管网。
图2 焦炉荒煤气显热收回工艺流程示意图
要害技能
焦炉荒煤气显热收回一直是焦化职业节能减排研讨热门,其需要处理的首要问题或要害技能包含:杂乱工况条件下荒煤气换热核算模型与办法,防腐蚀抗结焦耐高温复合材料技能,狭小空间内上升管换热器强化换热与全体式多重防走漏结构规划技能,组合式焦炉荒煤气余热收回蒸汽的体系及办法,焦炉上升管换热器在线快速替换技能,下降管换热器显热收回使用要害技能的研讨,焦化区域红焦显热、荒煤气显热、烟气余热等能量体系耦合优化节能。
预期作用
宝钢焦炉荒煤气显热收回中试试验研讨标明,吨焦收回余热6.8千克标准煤以上,演示工程估计年可收回约8万吨蒸汽,年经济效益为1100万元;扣除自用能耗,年可节省动力约7000吨标准煤。按2013年我国焦炭产值4.76亿吨核算,悉数选用上升管高效换热器技能,我国年可节省动力320万吨标准煤左右,年节能效益约48亿元,具有杰出的经济效益和社会效益。
高炉熔渣余热收回和资源化使用技能
技能展开现状
国内外对高炉熔渣余热收回和资源化使用技能展开了许多研讨,高炉渣水淬—冲渣水余热使用,高炉渣干式粒化—余热发电,高炉渣制备水泥填料、矿渣棉及微晶玻璃工艺等成为高炉渣综合使用的干流技能道路。但迄今为止,高炉熔渣热量收回和气淬成珠技能没有完结产业化使用。
工艺体系介绍
熔渣余热高效收回与出产玻璃微珠工艺流程图如图3所示。
图3 高炉熔渣余热高效收回与出产玻璃微珠工艺流程图
详细流程如下:高炉熔渣经渣罐倒入中间渣槽,经过特制气淬喷嘴粒化成珠,高温渣珠在气淬成珠室与空气完结开始换热后进入高效换热器。换热后的高温气体经管道进入高效换热器,一起渣珠在高效换热器中进行二次换热后进入微珠储仓,热气体和渣珠与锅炉管中的换热工质换热后进入管道再次循环。上述工艺针对高炉炼程特色,完结高炉熔渣余热的梯级使用,一起出产高附加值的玻璃微珠产品。
高炉熔渣余热高效收回与出产玻璃微珠技能具有如下优势:
一是前进余热收回才能。根据熔渣微珠温度散布特色,换热设备规划为无滚动部件,并选用辐射段与对流段相结合的换热方式,一起换热工质参数与微珠参数相匹配,在确保低本钱、低动力耗费、高换热功率和可靠性的一起可完结余热梯级高效收回。
二是前进玻璃微珠成珠率。该技能根据高炉熔渣成分特色,针对高炉熔渣成分调整对气淬成珠进程的影响规则,构成高炉熔渣成分调整与高效出产高质量微珠要害技能,实时确保玻璃微珠高成珠率。
三是气淬进程与余热提取进程杰出协同。根据炉熔渣温度、喷嘴结构型式、气淬工艺参数、环境温度条件等多要素耦合作用下传热及成珠规则,该技能处理了当时高炉熔渣余热收回难和熔渣冷却产品附加值低的职业难题。
要害技能问题
高炉熔渣余热高效收回与出产玻璃微珠技能完结了高炉熔渣的动力化与资源化深度使用,具有杰出的展开前景,但就现在来说,仍存在3个要害技能问题亟须打破。
一是对高炉熔渣气淬成珠进程换热机制与要害技能进行研讨,探究高炉熔渣气淬成珠进程的传热规则,根据气淬进程与余热提取进程,科学协同树立高炉熔渣气淬工艺参数优化模型,构成气淬进程高温余热提取要害技能。
二是研制高炉熔渣余热高效收回工艺,开宣布高效颗粒换热设备,对高炉熔渣余热高效收回工艺参数进行优化,构成高余热收回率,一起出产玻璃微珠等建材的新工艺规划办法。
三是建造高炉熔渣余热高效收回要害设备研制与中试出产线,完结气淬体系、余热收回体系、气体循环体系及除尘体系的制作、设备,进行中试试验。
预期作用
假如上述要害技能难题得到处理,就可以构成高炉熔渣气淬成珠与余热收回要害技能和配备,为高炉渣热量收回与高附加值使用供给技能支撑。按2015年全国年产高炉渣约2.4亿吨核算,若20%高炉渣使用该课题研讨成果,高炉渣热能收回功率按50%计,则每年收回高炉渣余热折合标准煤约120万吨,预期效益折合人民币约9亿元。一起,制备的玻璃微珠产值约0.28亿吨(成珠率按60%),高炉渣高值资源化使用净增赢利按100元/吨渣计,估计每年可为国家多发明赢利28亿元人民币。项目施行后,每年可节省冲渣新水耗量0.28亿吨左右。
综上所述,钢铁工业作为我国动力耗费大户,节能减排获得了长足的前进,但仍有较大的节能潜力,特别是烧结、焦化、炼铁三大工序。经过对流程工业体系的要害工艺重构、流程再造、体系耦合及参数优化、要害设备研制,打破存在的要害技能和设备问题,构成流程工业节能减排全体处理计划,然后可进一步前进钢铁工业的动力使用功率,下降污染物排放,为钢程工业的可持续展开供给科学确保。
空调箔分类
2018-12-27 09:37:03
空调箔因其使用性能的不同,主要分为素铝箔和亲水涂层铝箔两大类。 素铝箔是指轧制退火,表面未经过任何处理的铝箔,主要用于低档分体空调室外机和窗机上; 亲水涂层铝箔是指在素铝箔上涂复防腐蚀涂层和亲水涂层的铝箔深加工产品。亲水涂层铝箔表面具有较强的亲水性,在空调上使用,能优化换热器的通风效果,从而使热交换率提高5%。此外,亲水涂层铝箔还具有防腐、防霉菌、无异味等其它优点,主要用于中高档及外销空调。删除