GB T 31553-2015 外热风冲天炉.pdf

1、ICS 25.120.30 J 61 道国中华人民共和国国家标准GB/T 31553-2015 . 外热凤冲天炉External combusion. hot blast cupola 2015-05回15发布2016-01-01实施h写生油叫Y严F崎4rdhrmU叫E中华人民共和国国家质量监督检验检蔑总局也士中国国家标准化管理委员会。叩. 前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国铸造机械标准化技术委员会(SAC/TC186)归口。GB/T 31553-2015 本标准起草单位z青岛青力环保设备有限公司、青岛中智达环保熔炼设备有限公司、

2、青岛汉唐机械有限公司、青岛金马利重工机械有限公司。本标准主要起草人z于仁先、段金挺、于国华、王强辉。I . . GB/T 31553-2015 外热凤冲天炉1 范围本标准规定了外热风冲天炉的型式和基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、包装标志等。本标准适用于铸铁熔炼用外热风冲天炉(以下简称冲天炉。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 985.1 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能柬焊的推荐坡口GB/T 985.2

3、埋弧焊的推荐坡口GB/T 1184-1996 形状和位置公差未注公差值GB/T 1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T 3098.1-2010 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB 5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分z通用技术条件GB/T 8729 铸造焦炭GB/T 11345焊缝无损检测超声检测技术检测等级和评定GB/T 13306 标牌GB/T 16938紧固件螺栓、螺钉、螺柱和螺母通用技术条件GB 20905-2007铸造机械安全要求GB 21501 冲天炉与冲天炉加料机安全要求GB/T 23570金属切削机床焊接件通用技术条件GB/T 23571 金属

4、切削机床随机技术文件的编制GB/T 25370铸造机械术语GB/T 25371 铸造机械噪声声压级测量方法GB/T 25711-2010铸造机械通用技术条件GB/T 31552铸造机械型号编制方法JB/T 5000.12 重型机械通用技术条件第12部分z涂装3 术语和定义GB/T 25370界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 长炉龄冲天妒ong campaign cupola 用水冷却炉壁和风口，能连续熔炼七天以上的冲天炉。3.2 单班制冲天炉ingle sbifting cupola 用耐火材料砌筑炉衬，能连续生产8h的冲天炉。1 GB/T 31553-2015 3.3 两班制冲天

5、妒ouble shifting cnpola 通常为薄炉衬，通过水冷却炉壁可连续熔炼16h以上的冲天炉。3.4 商衬冲天炉thin-Iining copnla 通过砌筑一薄层耐火材料和水冷炉壁相结合来保护炉壁的冲天炉，熔化带处炉衬的初始厚度接近水冷条件下的炉衬平衡厚度。3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 无炉衬冲天炉Iiningl四scupola 熔化带处不砌筑炉衬，用水来冷却炉壁，生成凝渣以保护炉壳的冲天炉。外热凤冲天妒ext旷nl-combustionhot-bl副tcnpola 利用排出烟气中一氧化碳或其他燃料在炉身外设置的燃烧室内燃烧热量加热送风的冲天炉。顶置外

6、热凤冲天炉overhead type externaI-cmbustion hot-blast copuJa 把燃烧室设置在加料口上部的一种外热风冲天炉，旁置外热凤冲天炉side-Iay type external-comhustion hot-blast copula 把燃烧室置于炉体外部，通过管道引人炉气的一种外热风冲天炉。总凤口比阳阳1tnyere ratio 风口总面积和风口处炉膛横截面积的比值。有效高度effective higbt 第一排风口中心线至加料口下沿的距离。低质如料low-qnality fl前啦ng炉料中非金属杂质含量5%以上的炉料。通常指钢铁冶炼产生的含铁废弃物，如高

7、炉脱硫渣，氧化铁精尘，严重氧化的废钢等。4 冲天炉的型式4.1 冲天炉按燃烧室安装位置可分为顶置式和旁置式。4.2 冲天炉按炉衬可分为常炉衬、薄炉衬和无炉衬。4.3 冲天炉按工作制可分为单班、两班和长龄。4.4 冲天炉按热风的热量来源可分为烟气余热和外加燃料。4.5 冲天炉按换热器换热方式可分为管壁换热和蓄热介质换热。5 基本参鼓5.1 冲天炉主参数为熔化率。5.2 冲天炉的基本参数见表1。GB/T 31553-2015 表1冲天炉基本参数熔化率/热风温度熔化带风口区有效风口风口总风风口熔化带熔化不低于/炉径/炉径/高度/数量/供风强度/强度/(t/h) 排数个口比倾角Nm3 / (m2 mi

8、n) t/(m2 h)J 口1m口1口1mm 5 400 900 700 6000 1 5 7 400 1000 840 7200 1 6 10 400 1 200 1000 7800 1 7 15 420 1 500 1220 8500 1 8 20 420 1 700 1420 10500 1 9 25 420 1 900 1 600 11 500 1 10 3%-5% 50-15。80-120 7.5-10.5 30 450 2100 1 720 12500 1 12 35 450 2250 1 860 13200 1 12 40 500 2400 2000 13700 1 12 45

9、500 2600 2 100 14200 1 15 50 500 2700 2200 14800 1 16 5.3 冲天炉的型号应按GB/T31552的规定编制。6 技术要求6.1 一般要求6.1.1 冲天炉应符合GB/T25711-2010的规定，并应按照按规定程序批准的图样及技术文件制造。6.1.2 冲天炉的参数应优先选用表1规定的参数F特殊型式和参数应按技术梅议确定。6.1.3 配置的电气系统应符合GB5226.1的规定。6.1.4 冲天炉的标牌应符合GB/T13306的规定。标牌的内容至少应包括za) 产品名称pb) 产品型号zc) 冲天炉熔化率sd) 制造厂名ze) 制造日期。6.1

10、.5 随机技术文件应包含产品使用说明书、产品合格证和装箱单。随机技术文件的编制应符合GB/T 23571的规定。6.2 外观要求6.2.1 冲天炉金属外表面应涂有防腐蚀层，涂层应均匀完整、无漏潦、腐蚀现象，炉体内表面应用防锈底捧涂刷。6.2.2 设备外表面应平整、光沽，不应有凹凸、裂缝等缺陆。6.2.3 冲天炉的外观应符合GB/T25711-2010第5章的规定。3 GB/T 31553-2015 6.3 制造要求6.3.1 冲天炉的炉底板不应有裂纹。6.3.2 冲天炉应装有可靠的堵出铁口机构。6.3.3 冲天炉空气预热器及热风管外表面应用耐火、热绝缘材料包覆。6.3.4 应保证过桥和前炉接口

11、处对接良好。6.3.5 冲天炉的炉身应选用锅炉钢制造，其余部位应选用力学性能不低于Q235A钢材制造。换热器主要部件应用耐热不锈钢或耐热碳钢制造。关键部位选用铜板的最小厚度不应小于表2的规定。表2选用铜板的最小厚度单位为毫米熔化率/(t/h)5 7 10 15 20 25 30 35 40 50 连接法兰12 16 16 16 18 18 18 18 18 20 法兰筋板10 12 12 12 14 14 14 16 16 18 炉壳B 10 10 10 12 12 12 14 14 16 风箱5 6 6 6 6 6 8 8 8 10 底板30 30 30 40 40 40 40 50 &0

12、50 6.3.6 冲天炉应有炉底板框架。底板允许采用铸铜件或型钢框架，联结法兰允许采用铸铜件或型钢。6.3.7 炉壳连接法兰所用螺栓规格和数量不应低于表3的规定，其性能应符合GB/T3098.1-2010中规定的4.8级要求。最3炉壳蛊接法兰所用螺栓规格和数量熔化率/(t/h)5 7 10 15 20 25 30 35 40 50 螺栓规格M20 M20 M20 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24 螺栓数量12 16 16 16 18 18 18 24 24 24 个 6.3.8 连接法兰的直径尺寸惋差应符合GB/T1804-2000中m级的规定，每段炉亮母线与法兰端面的垂

13、直度不应大于每段炉壳高度值的0.2%。6.3.9 炉壳内径公差及圆度公差见表4。表4妒壳肉径公差及圄度公差单位为毫米6.3.10 采用密封冷却水套和水冷风口时，应进行耐压试验，冷却水套的试验压力为0.4MPa，保压时间为10min，水冷风口的试验压力为1.2MPa，保压时间为30min. 6.3.11 采用密封冷却水套和水冷风口时应在相应位置设置水温监测口。6.3.12 冲天炉应在其相应位置设置热风温度监测口。6.3.13 风口冷却水系统应顺畅无阻碍、元泄漏，阀门及检控元件动作应正确可靠。. GB/T 31553-2015 6.3.14 水冷风口在炉体上安装、拆卸应方便。6.3.15 冷却水在

14、风口水冷腔内流动应顺畅，无涡流，冷却均匀，水冷风口应无局部过热现象。6.3.16 元炉衬冲天炉炉身、换热器、烟气和热风管道、水冷风口的焊缝应采用连续焊缝，焊缝坡口的基本型式及尺寸应符合GB/T985.1和GB/T985.2的规定，对接焊缝应均匀、平整，高出被焊零件表面不应大于2mm。焊缝中不应有夹渣、裂纹等缺陷。焊接质量应符合GB/T23570的要求。6.3.17 所有连接螺栓、螺钉应符合GB/T16938的规定。6.3.18 机械加工零件的未注公差尺寸的极眼偏差应符合GB/T1804-2000中规定的m级要求，形状和位置公差应符合GB/T1184-1996中规定的12级公差要求。6.3.19

15、 冲天炉尺寸允许偏差应符合GB/T1804-20中规定的V级公差要求。6.3.20 换热器应设置热应力补偿装置。6.3.21 换热器使用的高温襟应符合JB/T5000.12的规定。6.3.22 换热器外部应包敷保温材料，保温材料的安装应稳固、整洁.、6.3.23 应设置对于热风温度、烟气温度、风量、风压、玲却水压力、温度等参数的监控装置。换热器的温控装置应能及时反映和控制烟气和空气的进入温度和排出温度。6.3.24 5管式换热器应设置自动清灰装置。单班制生产的换热器可设置人工清灰装置，人工清灰装置应保证清灰操作安全、方便。清灰装置不应对换热器性能产生不良影响。6.4 安装要求6.4.1 冲天炉

16、安装时，所有炉壳法兰、风管法兰、阀之间应添加密封材料。6.4.2 冲天炉炉腿与炉底板、炉底板与炉体以及炉体各节、炉腿与安装地基的联结应牢固、可靠。6.4.3 采用钢质炉腿时，应在炉腿下部加设隔热保护套。6.4.4 冲天炉上端应留有配备辅助固定的连接位置。6.4.5 冲天炉整体结构应稳定、牢固，安装后加料口以下的炉身中心偏差不应大于炉身高度的0.2%。6.4.6 水冷风口在炉体上应安装牢固，安装接合面不应有炉气世漏。6.4.7 送风和水冷系统应严密无泄漏。6.5 使用性能要求6.5.1 冲天炉连续熔琼的时间i常炉衬冲天炉不应少于8h;薄炉衬神天炉不应少于16h;无炉衬冲天炉不应少于72oho /

17、 6丘2冲天炉的熔化率应在额定熔化率士15%的范围内可控，并应能正常熔炼。6.5.3 在使用符合GB/T8729二级焦炭和清洁炉料时，铁液出炉温度和总耗碳率应符合表5的要求。表5铁源出妒温度和总耗碳率铁液出炉温度/C冲天炉熔化率/(t/h)二1400 1 450 注1500碳耗率/%5 7.5 9 11 7 7.5 9 10 10 7 8.5 9.5 15 6.5 8 9 二206 7.5 8.5 5 GB/T 31553-2015 6.5.4 正常熔炼时，热风温度不应低于表1的规定。6.5.5 换热器送风温度达到400c的平均热风升温时间z单班制冲天炉不应超过60min;两班制冲天炉不应超过

18、90min;长炉龄冲天炉不应超过120min。6.5.6 冲天炉正常工作时，在设定热风温度条件下，热风温度波动幅度应在士25c之间，6.5.7 换热器应具有良好的保温性能，换热器保温包敷后，保温包敷层外表面温度不应高出环境温度8C。6.5.8 换热器应有较高的换热效率，在人口烟气温度800c、额定热风温度的条件下，换热器排烟温度不应高于500c。6.5.9 炉渣中FeO的质量分数不应大于4%。6.5.10 水冷炉壁冷却水升温不应大于10C，回水温度不应大于60c。6.5.11 水冷风口的冷却水升温不应大于6C，回水温度不应大于50c。6.5.12 各观察窗、工作门、管路阀门应开启灵活、闭锁牢靠

19、。6丘13水冷炉壁和水冷风口应冷却均匀，无堵塞现象，冷却水应无飞溅现象。6.5.14 冲天炉的加料口内应能保持负压操作，冲天炉正常熔炼时，不应有烟尘从加料口溢出。6.6 安全环保要求6.6.1 冲天炉的安全应符合GB21501和GB20905-2007的要求。6.6.2 设有高空作业平台的冲天炉，应设置防护围栏和阶梯。作业平台和阶梯应符合GB20905-2007 中第11章的规定。6.6.3 冲天炉的风机应安置在隔音房内，以隔音房为噪声源，其等压连续声压级不应超过85dB(A)。6.6 .4 冲天炉应配备除尘设备，经除尘后的冲天炉烟尘排放浓度不应超过国家和冲天炉用户当地环保部门的规定。6.6.

20、5换热器应设防爆燃装置，防爆燃装置应安全可靠，能有效防止爆燃对设备或人员造成的损害。6.6.6 换热器保温包覆严密，不应有高于50c的金属结构露出保温层。6丘7可能需要人员进入的换热器空间结构，应符合人机工程学的原则，应保证人员方便、安全地进出和操作。6.6.8 设备表面应光洁平整，不应有可能对人员造成伤害的裂纹、尖棱、毛剌等缺陷。6丘9水冷风口表面在使用中粘附的铁、渣不应损坏风口结构并应易于清除，7 试验方法7.1 试炉条件7. 1. 1 应按有关冲天炉熔炼工艺规程进行操作。7.1.2 冲天炉熔炼所需风量、风压应符合产品设计的要求。7. 1.3 焦炭、熔剂、生铁、铁合金等材料的成分、性能及其

21、他质量指标，应符合现行标准的规定。7.1 .4 所有金属炉料，料块最大直线尺寸应小于加料口处炉膛最小直径的三分之一。单块金属炉料最大质量见表606 GB/T 31553-2015 表6金属炉料单块质量. 熔化率/(t/h)回炉铁/kg生铁/kg废钢/kg5 15 10 7 25 15 10 15 35 25 20 S8 25 50 35 30 / /1 _/ 35 - 65 45 40 / 50 80 65 _._-7. 1.5 废钢的厚度应为3mm30 mm。7.1.6 铁合金的块度应为20mm50 mm 7. 1.7 应清除炉料中的锈蚀和泥沙等杂质。7.2 焊接质量的检瞌焊接质量检验应按G

22、B/T11345进行测定。7.3 曝声检验以隔音房为噪声源，按GB/T25371进行测定。7.4 烟气温度检验用热电偶在换热器排烟管检测，检测点应在距换热器外表面300mm飞与排烟管内壁的距离不小于/ / / / 三分之一管径处。，、少/二、7.5 热凤升温时间a 用热电偶在风箱内检测，测点距风箱内壁不应小于凤箱截面最小尺寸的三分之一处。记录从开炉送风开始到热风温度达到(400士to)c经过的时间(to为检测现场的环境温度，+号用于to0 C; 一号用于to. (K -Kc) w(C) k = ， :-/ y ，/ X 100%或k= ， : ，/ X 100% . ( 3 ) 岛fkT W

23、(C) _ _ _ . , _ _ K T W (C) x 100%或h=JL-HH-.( 4 ) 式中zh 一一总起碳率.%;K 一-1个熔炼周期内入炉总焦炭质量，单位为千克(kg);Kc 一一打炉残焦质量，单位为千克(kg); 四(C)焦炭中固定碳质量分数.%;M 一一总铁液量，单位为千克(kg); L -1个熔炼周期内人炉铁料总质量，单位为千克(kg), Lc 一一打炉残铁质量，单位为千克(kg); LJ 一一记录期间熔化炉料质量，单位为千克(kg);KJ 一一记录期间人炉焦炭质量，单位为千克(kg); MJ 一一记录期间熔化铁液质量，单位为千克(kg)。7.11 渣中F的检验炉渣中Fe

24、O含量的检验应在开炉后热风达到额定温度后开始取样，每次取样间隔时间不应少于0.5 h，取样次数不应少于3次，按常规化学分析法对试样进行化验，取各次化验结果的算术平均值为炉渣中FeO含量， GB/T 31553-2015 8 栓验规则8.1 出厂栓瞌8.1.1 每台冲天炉应经制造厂质检部门检验合格，并附有产品质量合格证明书方可出厂。8.1.2 出厂检验的项目za) 制作材料sb) 结构型式及几何尺寸;c) 焊接质量zd) 部件安装质量;e) 防护材料涂挂质量zf) 外购配套件质量;g) 外观质量。8.2 型式检验8.2.1 有下列情况之一时，应进行型式检验za) 新产品或老产品转产的试制定型鉴定

25、时;b) 正式生产后如结构、材料、制造工艺有较大改变时$c) 正常生产时应每两年进行一次;d) 停产1年以上恢复生产时ze) 国家质量监督机构提出型式检验要求时。8.2.2 型式检验时每次检验样品的数量为当月产量的10%，但不应少于1台。8.2.3 型式检验项目为本标准规定的全部项目，所检项目应全部合格。8.2.4 当制造厂不具备型式检验条件时，允许在用户现场进行检验。9 包装与储运9.1 冲天炉的包装储运图示标志应符合GB/T191的规定。9.2 冲天炉炉体可按结构拆成部件运输，部件的尺寸应符合装卸和运输工具的要求。9.3 细长构件允许捆扎运输，但应捆扎牢固，并在每捆明显处标注名称、数量、代

26、号。9.4 运输的每件物品应稳定地固定在运输工具上，并作必要的支撑和衬垫，避免在运输中受到挤压、碰撞。9.5 产品存放时，应作防锈处理F避免杂物进人产品不易清理的内腔。9 巴ON-mmmFmH阁。国华人民共和国家标准外热凤冲天妒GB/T 31553-2015 中 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(10004日网址总编室:(010)68533533发行中心:(010)51780238读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 开本880X1230 1/16 印张1字数20千字2015年5月第一版2015年5月第一次印刷* 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107书号:155066. 1-51439定价打印日期:2015年6月4日F002