昆钢6号高炉内燃式热风炉技术和烘炉实践

　　昆钢6号高炉热风炉系统是参照C高炉原设计，并按*大限度地利用引进二手设备的原则设计建造的。热风炉本体和管网完全采用C高炉的设计，利用原C高炉热风炉的炉壳、阀门、炉箅子及支柱、液压站及传动装置、波纹管补偿器、检修行车和部分钢结构。结合国内和昆钢实际，更新了集中送风的助燃风机和电机，新设置了分离式热管换热器，利用烟气余热预热助燃空气和煤气。

　　2主要设计参数6号高炉热风炉主要设计参数见表1. 3结构特点6号高炉配置3座RADEX式高温内燃式热风炉，这种形式的热风炉在C高炉一代炉役的10多年中风温保持在1 2001250C，生产中采用了高炉煤气掺天然气、助燃空气预热至100C左右等手段提高燃烧温度。拆炉时，热风炉砌筑结构完好，高温区极少渣化。该热风炉的燃烧器、燃烧室结构、支柱与炉箅子、格砖形式、混风室结构及拱顶设计均有独到之处，具有高温、长寿的特点和实绩。

　　陶瓷燃烧器为栅格式，与燃烧室断面=致，由近20组砖形组合搭砌而成，下部用钢梁拱桥支撑。通过空气、煤气的交错分表1 6号高炉热风炉主要设计参数项目参数热风炉形式RADEX式高温内燃式热风炉座数，座热风炉直径，mm热风炉全篼，m热风炉篼径比燃烧室形状眼睹形燃烧室断面积，m2蓄热室段数，段蓄热室总篼度，m蓄热室断面积，m2格子砖形状正方形（梅花形）13孔格孔尺寸，mm单位体积格子砖加热面积，mVm3格子砖当跫厚度，mm流体当蛩直径，mm格子砖砖体占有体积，％单位篼炉有效容积蓄热面积，m2/r流，实现空气、煤气细股混合燃烧。点火容易，且火焰稳定，空气过剩系数小，燃烧强度大，调节范围宽。

　　燃烧室断面呈比较圆的“大眼睛形”，眼角处用异形砖组合宠筑，奇数层与偶数层砖形不同，且左右眼角处同一层砖的组合方式也不同，从而形成一个既独立又稳固的整体。隔墙根据不同的高度区段，采用不同的砌筑结构和密封措施，确保纵向自由滑移，周向严密紧固。设置了隔热砖夹层和耐热钢板，以防止隔墙变形、开裂和串漏。

　　蓄热室格子砖为两段式，上部为13孔方孔砖，中下部为13孔梅花孔砖。炉箅子为大方孔，每个箅孔对应格子砖的4个格子，减少了炉箅子重量和材料消耗。支柱支承方式为四角支撑（支承点位于相邻四块炉箅子的“十”字接缝处），受力均匀，结构较托梁组合式简单而稳固。

　　铰链式结构的拱顶与炉墙脱开，各自独立涨落，两者之间设有细致的滑动缝密封。拱顶钢壳外径与中下部钢壳外径相差仅1mm，没有一般大帽子热风炉“头重脚轻”的视觉。

　　热风炉采用薄炉墙设计，保温隔热层厚度200mm，耐火工作层厚度280mm，火井墙厚度550mm，充分利用了炉内断面积，增加了蓄热空间。混风室位于总管与围管之间，设计为套管环流式，结构简单，混风均匀。热风炉上部高温区采用高牌号的低蠕变高铝砖；中下部采用低蠕变粘土砖；主要管道孔口均采用优质组合砖。

　　热风炉阀门除集中送风和双预热的有关阀门外，其余40个工艺阀门和U个放散阀均为卢森堡制造，分为杠杆式蝶阀、闸板阀、眼镜阀三类，均采用液压驱动。这些阀门具有密封严、切断快、结构紧凑、设备重量轻、动作可靠、经久耐用等优点。

　　为了提高热风炉燃烧温度，设置了一套分离式热管换热器，利用热风炉烟气余热预热高炉煤气和助燃空气。在热风炉废气平均温度为280C时，煤气和助燃空气预热温度可分别达到140C和135C以上，提高了热风炉的热效率。

　　4烘炉实践4.1烘炉装置研制的必要性6号高炉热风炉是采用国外原设计和大ffl利用二手设备及钢结构建造的大型内燃式热风炉，烘炉在国内尚属首次；另外还存在以*24*下困难：受独特的栅格式陶瓷燃烧器及其钢桥式支撑的限制，烘炉过程中应保证燃烧器下部温度低于200C.因公司煤气难以平衡，现场高炉煤气供应不足（烘炉前期高炉煤气尚未引至高炉区域），需以少量焦炉煤气为主烘炉，空燃比达150以上，无法使用热风炉自身的陶瓷燃烧器。

　　炉壳、炉箅子和支柱均为二手设备，忌急冷急热。

　　由旧炉壳拼焊的炉壳与新砌筑的炉墙之间的各种膨胀间隙难以确保，若升温不稳易造成横向或纵向应力破坏，严重时还会造成炉壳开裂、地脚拉坏。

　　鉴于上述原因，必须设计燃烧焦炉煤气（或混合煤气）的烘炉装置，并开发相应的操作技术，以确保升温速度可控、保温过程平稳。

　　4.2烘炉装置的枝术特点根据烘炉要求，设计使用了紧凑、装拆方便、燃烧功率范围宽、调节可靠、操作简便的烘炉装置，与荷兰霍戈文烘炉工艺装置类似。

　　该装置能满足热风炉拱顶温度从常温升到1000C以上的要求，能适应全焦炉煤气和混合煤气两种燃烧条件，升温和保温时的温度波动不大于*2C.该装置带有煤气混合器，具有两条煤气通道，有利于调节燃烧能力和组织火焰结构。套筒式燃烧器安装在热风炉燃烧室下部人孔中，在热风炉烘炉过程中可实现微正压操作。燃烧器的火焰出口位于燃烧室轴向中心线上，可防止火焰直接喷向内墙。燃烧器进气端与煤气管相联接，助燃空气由热风炉的助燃风机供给。根据6号高炉热风炉总图布置，还设计了焦炉煤气管道、高炉煤气管道（采用混合煤气方式时）、助燃空气管道、蒸汽吹扫管道、点火装置以及相应的阀门和仪表。

　　利用该装置将热风炉拱顶温度烘到900C以上，然后拆除，改由热风炉主燃烧器引人高炉煤气加压燃烧，继续升温烘炉至1 4.3烘炉操作按指挥部网络计划，热风炉烘炉定于1998年11月1日开始，而高炉则定于年底出铁。热风炉烘炉开始早，将造成烘炉后保温作业期超过一个月，同时考虑到炉箅子及支柱均为二手设备，已使用15年，为了确保烘炉期及保温期热风炉废气温度严格控制在250C以下，配置了热风炉炉箅子和支柱冷却装置。采用逆送风操作，用助燃空气降温，操作简便，效果良好。在热风炉烘炉完成而高炉尚未开始烘炉的保温期内共采用了6次逆送风操作。

　　为了保证热风炉烘炉工作的顺利进行，编制了《热风炉烘炉技术说明》、《热风炉烘炉方案》、《烘炉曲线》等技术文件。从阀门检查、耐压气密试验、管道吹扫、煤气置换，到烟囱烘烤、点火烘炉、风机运行、燃烧器切换、逆送风操作，直至高炉烘炉开炉出铁都完全按规范和程序组织工作，安全、顺利地实现了烘炉要求，积累了整套的规范和经验。

　　由于高炉煤气管网形成较晚，热风炉烘炉前后又正值焦炉煤气有富余，我们对烘炉管网设计及设备选用作了如下简化：①取消混合用高炉煤气管道；②焦炉煤气就近搭接，用2根0108mm管道代替0219mm管道；③改氮气吹扫为蒸汽吹扫；④取消助燃空气、高炉煤气流量仪表及孔板6套，用文氏管流量计近似代替，取消烘炉临时仪表室；⑤用助燃空气冷却炉箅子及支柱，节省通风机投资。

　　为6号高炉热风炉烘炉开发的热风炉烘炉装置应用效果好，实际烘炉曲线与计划曲线吻合（烘炉曲线如所示，断电断水影响除外），升温和保温时温度严格受控，波动仅在士2C.燃烧操作方便可靠，流程简单，设备紧凑，可在15天左右完成烘炉。在烘炉过程中，炉体钢结构和各部位砌体未出现异常情况，废气温度控制在200C以内。烘炉装置的拆除快捷安全、可反复使用。

　　5结语热风炉系统的建设必须以“高温、高效、长寿”为宗旨，并结合实际条件和风温目标选择先进适用技术。昆钢6号高炉热风炉采用长寿、高风温设计方案，引进了先进可靠的设备及构件，选用国内优质耐火材料，严格按规范进行调试和烘炉，不仅为高炉烘炉投产及顺产达产奠定了基础，而且热风炉亦同期稳步达到较佳水平。高炉喷煤后，风温已逐步用至1050C.热风炉双预热装置投人使用后，在全烧高炉煤气情况下，风温已经稳定在11001120，C.。

　　（责任编辑刘箐）