集气罩是气体净化系统的重要组成部分，用于收集粉尘及污染气体并将其导人通风、净化系统，防止污染物向生产车间及大气扩散。集气罩性能的好坏对整个通风、净化系统的效能及运行成本影响很大。设计合理的集气罩可使系统以较小的排风量获得最佳的控制效果。在控制效果相同的前提下，排风量越大，则整个净化系统越庞大，设备投资、占地面积及运行费用也越大。因此，集气罩在净化系统设计中占有非常重要的位置。

铝熔炼炉侧炉口集气罩的排风量，大多按照《供暖通风设计手册》?(以下简称《手册》)中的伞形罩排风量公式计算。近年来，随着我国铝工业的迅猛发展，很多企业开始采用大吨位的熔炼炉及保温炉，原来的手工加料和扒渣作业已无法适应工艺要求，基本被机械操作所替代，炉口尺寸越来越大。在实际应用中发现《手册》中的排风量计算公式不适合于宽大炉口集气罩，笔者针对这种情况，在设计75吨矩形熔铝炉口集气罩时对排风量的计算方法进行了一些修改。

75t燃气熔铝炉主要参数

炉子型式：固定式矩形炉；

原料：80％电解原铝液+20％固体料；

炉子容量：75t；

炉膛工作温度：≤1150℃；

铝液出炉温度：700—760oC；

熔化期熔化速率：8t／h；

燃料：天然气；

燃料低发热值：4.18×8096kJ／n13；

燃料最大耗量：620m3／h；

烧嘴形式：LNOX蓄热式烧嘴2个；

电气控制系统：采用PLC自动控制，炉膛压力自

动控制，炉压控制范围±100Pa，控制精度±20Pa(不包括换向时炉压波动)；

空气过剩系数：1.05—1.15；

主烟道烟气排放温度：。<250oC；

熔化期单位能耗：≤75m3／t铝；

炉门尺寸：10.5m(宽)X1.5m(高)；

加料扒渣方式：加料扒渣车；

车间环境温度：27℃。

图1所示为75t矩形熔铝炉简图；图2为炉口集

气罩示意图。

2炉口集气罩排风量计算方法

铝熔炼炉侧炉13集气罩排风量，通常采用《供暖通风设计手册》中的有关公式进行计算，简述如下。

以上各式中，u为炉口的流量系数，取0.75；△P为炉内余压，取100Pa；p为烟气密度，当烟气温度取炉膛温度时，P=1.293x273／(T+273)=0.248kg／m3；d。为炉口当量直径，d。=2ab／(n+b)，n=10.5m、b=1.5m(分别为炉口的宽度和高度)；d为气流紊流系数，取0.1；y=y／d。，Y为排风罩口至炉口轴线的距离，Y=b+0.125m(按工艺要求定)；Ar为阿基米德数；g

=9.81m／s2，重力加速度；ro为炉内绝对温度／K；T。为周围空气绝对温度／K；口为由炉口喷出的烟气速度／m·s～；bo=b／2，b为炉口的高度／m.

利用上述公式和数据计算出75t铝熔炼炉集气罩最小伸出长度Z=茗+b，=8.98111；炉口排出的起始烟气量L=口·b·'／3=1149984111’／h，当烟气温度T=1150℃时，烟气的质量为G。=pL=285265kg／h。

为避免集气罩过热，必须吸入周围空气，使温度降低到250℃。假定空气温度为27℃，混入的空气量G。=1151293kg／h。因此，集气罩总风量为G。=G。+G。=1436558kg／h=2128451m3／h，罩IZl平均风速％=6.4m／s。

当空气过剩系数n=1时业，11113天然气燃烧产生的烟气量为10.5m3。熔炼炉燃料(天然气)最大耗量为620m3／h，所产生的最大烟气量为L=6510m3／h。

从以上计算结果可以看出，按《手册》计算出的炉口集气罩的烟气排放量远远大于实际产生的烟气量，计算结果严重失真。