球式热风炉由炉墙、球床和燃烧室(即拱顶)几部分组成，各部位耐火砌体的材质、厚度及耐火球质量等要求均与热风炉基本相同。

 

 1.球式热风炉为顶燃式热风炉，取消火井墙，燃烧室为拱顶。燃烧口和热风出口布置在拱顶下部的直段，标高大致相同，相对或成为一定的夹角。为了使高温烟气进入球床（蓄热室）均匀分布，燃烧口的中心线一般应向上倾斜30条。，并切割一定直径的假设圆。

2.在拱顶的适当部分设置耐火球孔，在球床下部设置耐火球孔。.炉排上方炉墙上设有下部卸球孔，大型球形热风炉球床中部设有中部装球孔。这些通道既用于装球或卸球，也用于人孔。生产过程中，用耐火砖堵塞密封。

3.球形热风炉的蓄热室（又称球床）填充耐火球作为蓄热体，代替格子砖。单位体积耐火球的加热面积远大于单位体积格子砖的加热面积，但单位高度耐火球床的气流阻力损失大于单位高度格子砖。这是球形热风炉难以在大型高炉中推广使用的重要原因之一。

4.除落地球式热风炉底部为平底形外，架空球式热风炉蓄热室底部为锥形，并设置支柱和炉排（平面或曲面）。笼罩式炉排放在锥形底部的耐火砌体上，取消了炉算子柱。笼罩式炉排通常由圆钢或扁钢焊接而成。

 

球式热风炉的燃烧口.热风口.装球、卸球孔、锥形炉底等，一般为耐热混凝土预制件结构。

为了稳定拱顶，合理分布气流，球形热风炉将过去的锥形拱顶改为锥形结合形.抛物线和悬链拱顶。拱顶下部直段改为类似复制热风炉拱顶的大帽结构，炉墙与拱顶采用滑缝和迷宫密封结构，满足1100℃上述风温要求。

 

过去，金属套筒燃烧器广泛应用于球式热风炉中。目前，越来越多的球式热风炉已改为陶瓷套筒燃烧器，不仅气流分布合理，而且使用寿命大大延长。

球形热风炉是高炉鼓风加热设备。球形热风炉技术问题的核心是球床。球床由等径耐火球自然堆积而成，一般根据球直径和材料分为上下两个部分。球床上部高温区热介质材料主要有三种耐火球：
 

 

1.高铝球

Al2O3.质量分数大于45%，以氧化铝或铝硅酸盐为主的耐火材料称为高铝耐火材料。一般来说，高铝耐火球的耐火性不低于1750-1790℃，荷载软化的开始温度不低于1400-1530℃。当制品的Al2O含量越高，其热稳定性就会显著降低。

高铝耐火球用于球床上部的高温区域，其耐火性和负荷软化温度可满足要求，但热稳定性和耐渣性不足。因此，经常出现表面裂纹和渣粘结现象，导致床透气性差，球清洗周期缩短。

 

2.硅球

硅耐火球是一种酸性耐火材料，SiO2质量分数大于93%，其他成分主要为Al2O3.Fe2O3.CaO.MgO还有一些碱金属氧化物等。硅耐火球的耐火性一般为1710-1750℃，荷载软化温度较高，可达1640-1650℃。

硅耐火球用于球床上部的高温区域。在高温和大梯度温度变化条件下，球体表面开裂严重，耐碱性气体粉尘侵蚀性差，渣粘结现象严重，球难以清理。

 

3.镁铝球

镁铝耐火球的耐火性一般超过2千℃，软化温度一般不高于1550℃，耐碱渣具有很强的耐腐蚀性。

镁铝耐火球的生产工艺比普通镁砖更精细、更严格，使用性能优于普通镁耐火产品；热稳定性好，850℃水中热交换次数可达20次以上；耐渣性好，特别是耐渣性好，Fe2O3.侵蚀能力特别高。镁铝耐火球适用于工作温度高、波动频繁的球床上段。

三种耐火球，镁铝耐火球有利于热风炉蓄热和传热，同时解决粘球问题，在长期高温负荷下，结构稳定，无脆软化，目前在球床高温区，镁铝耐火球逐渐取代其他两种，被越来越多的企业使用。

 

球式热风炉球床耐火球量及球床尺寸的确定

球式热风炉球床安装多少耐火球，直接影响热风炉的工作效果。因为1。m3耐火球的热交换面积远大于同体积格子砖的加热面积，即球床内耐火球的加热面积足够。

 

因此，在考虑耐火球的数量时，主要不考虑耐火球的加热面积，而是考虑耐火球的重量，即确保耐火球的数量有足够的热储存能力。球热风炉的数量应根据炉的数量来确定.热工计算风温和送风时间。但在生产实践中，一般不做复杂的热工计算，而是根据经验确定球式热风炉的装球量。实践证明，这样做是可靠的。

 

在生产中，当风温为1050~1100时℃三个球式热风炉的总装球量，一般可以按1m3高炉有效容积平均耐火球量为1.8～2.0t／m或按每分钟13计，或按每分钟1m鼓风平均装耐火球量为0.75～1.0t／(m3·min)计算出三个球式热风炉的总装球量，然后确定一个球式热风炉的装球量。如果一个高炉只配备两个球式热风炉，可以适当减少总装球量，适当增加每个球式热风炉的装球量。

 

球式热风炉的球床尺寸是指球床的直径和高度。在确定球床尺寸时，主要考虑有利于球床的热交换，减少气流阻力损失。球床直径大、高度低、气流速度小，虽然有利于降低气流阻力，但不利于热交换，相反，气流阻力变大。因此，在设计球床时，须综合考虑直径和高度，两者兼顾。球床直径一般可根据高炉鼓风通过球层气流速度为1.2～2.0rn／s或按鼓风通过空炉的流速为0计算.45～0.74m／s计算。然后根据球式热风炉耐火球的数量计算球床的高度。生产实践表明，无论球形热风炉的大小，球床的高度都应控制在5-6m范围，认为这样的高度更适合传热和气流阻损。此外，在生产过程中，由于球床定期加热，耐火球膨胀，球床增加，减少拱顶空间，影响气流分布和燃气燃烧效果。因此，在考虑足球床的高度时，应考虑足球床的膨胀位置。

 

在过去的球形热风炉中，球床上下耐火球的材料和直径相同，既不适应温度分布，也不适应热交换规则。目前，安装在球床上的耐火球已改为：球床上部2m高直径较大的硅耐火球，以下部分直径较小的高铝耐火球或粘土耐火球。耐火球的直径不仅直接影响传热面积和气流阻塞，而且影响耐火球的制造和加工成本。综合考虑各种因素，目前常用的耐火球直径一般为30~60mm范围。硅质耐火球要求含有硅质耐火球。SiO2大于93%，高铝耐火球含有Al2O3量在60%~70%范围内。并要求耐火球致密，烧成足够的温度。

 

球式热风炉耐火球用哪种好？建议耐火球质量等要求均与热风炉基本相同。