我们能不能干得比外国人更好一些
——中冶京城吴启常大师于2015年4月，做客于山东慧敏科技公司，讲授热风炉的相关知识，同时对目前钢铁行业热风炉的情况进行讲解，受益匪浅，仅此上传吴大师的讲授资料，大家共同学习，向吴大师致敬！
1. 格子砖热工特性：
对于没有影响热交换过程横向凸台和水平通道的格子砖，都可以通过两个基本参数——格子砖的水力学直径d Э和相应的活面积f ——来表述，即：
单位加热面积（m 2/m 3） 4f H d
= 1m 3格子砖中砖的容积（m 3/m 3） k 1V =－f
烟气辐射的厚度（cm ） 3.41004
d S =ЭЭФ 砖的半当量厚度（mm ） (1)4f d R f
-=ЭЭ
格孔间最小壁厚（mm ） m i n
1d f ?=-???
Эδ
2.高炉风温有没有上限? 上一世纪70年代，西方国家的高炉设计纷纷高喊要使用1350℃以上的高风温，试图获得提高风温给高炉带来的最大好处。但实际的结果是热风炉拱顶钢壳
出现了大量裂纹，给高炉生产带
来了极大的困难。欧洲人深入研
究了此问题之后认为：这是高炉
采用高风温高压操作之后，燃烧
产物中出现了大量的NO X 和SO X
造成钢壳出现晶间应力腐蚀的缘
故。 尤其是炉壳在高应力状态下
工作时，晶粒之间的腐蚀更为严重。此外，NO X 和SO X 对于环境污染也是极大的
挑战。它们是PM2.5指标的重要组成部分。 NO X 生成量与拱顶温度之间关系
欧洲人从防止热风炉炉壳出现晶间应力腐蚀以及保护大气环境的角度出发，他们以热风炉的拱顶温度水平来对热风炉进行分类（详见图2）。按欧洲人的观念，拱顶温度范围：＞1420℃属超高风温热风炉；1350～1420℃属高温热风炉；1250～1350℃属中温热风炉；1100～1250℃属低温热风炉。
晶间应力腐蚀是怎么回事？
晶间应力腐蚀的定义：在腐蚀介质和应力的双重作用下，没有产生变形而出现沿晶间方向的开裂，最终导致材料的破坏。热风炉出现晶间应力腐蚀开裂破坏的主要部位在拱顶的焊缝附近，并且工地焊缝比工厂焊缝出现开裂的频率要高。可见焊接产生的残余应力对于腐蚀开裂有很大的影响。
晶间应力腐蚀产生的原因：在高温条件下，N 2和O 2分解成单体的N 和O 并生成NO x 。NO x 产生的化学反应式如下：
N 2 + xO 2 = 2NO x
x 22111N O +O =N O x 2x x
如果热风炉炉壳没有特殊的隔热层，炉壳的温度会低于100℃，其内表面会形成冷凝水。氧化氮与这些冷凝水接触便会生成硝酸根离子水溶液，这样，腐蚀介质就形成了。其反应式如下：
2NO 2 + H 2O = HNO 2 + HNO 3
2NO 2 + H 2O + 0.5O 2 = 2HNO 3
硝酸对钢板产生化学侵蚀破坏，反应式如下：
2Fe + 6HNO 3 =Fe 2O 3 + 3N 2O 4 + 3H 2O
研究还表明，在有SO 2介质的存在条件下，应力腐蚀的速度将加快。
为了防止热风炉高温区炉壳出现晶间应力腐蚀，人们曾经采用过一些技术措施：
1）拱顶温度控制在1420℃的水平上；
2）拱顶外壳内表面喷砂除锈后涂刷耐酸高温漆并喷涂耐酸耐火材料；
3）适当加厚拱顶外壳钢板，采用‘低应力设计’，并选用细晶粒耐龟裂钢板作为炉壳材料；
4）拱顶外壳转折点采用曲线连接，並用电加热的方法进行局部退火以消除焊接应力。
5）炉壳外部设置保温材料并用铝薄包裹等等。
实践证明，在腐蚀介质和应力的双重作用下出现的晶间应力腐蚀是防不胜防的，为了远离晶间应力腐蚀，关键在于控制拱顶温度,抑制NO x 生成量的过度发展。
在热工设备中，NO x 的含量取决于N 2和O 2的浓度，温度以及反应时间。当热风炉拱顶温度超过1360℃时，NO x 的的生成率开始增加，当温度超过1420℃时，NO x 的的生成量将急剧增加。如果N 2和O 2在高温条件下反应时间越长，也将造成NO x 的的生成量的急剧增加。欧洲人和日本人在热风炉上测定的结果都证明了这一结论。德国人在进行工业研究[4]时发现，当拱顶温度1440℃时，在热风炉燃烧期转送风期时，由于氮和氧气具有足够的接触时间，NO X 浓度值达到最大值1000mg/m 3（0.05%）。在送风期和燃烧期内，由于接触时间短，NO X 的浓度约为40～70 mg/m 3，并且送风期要高于燃烧期。当燃烧脉动现象频繁出现时，炉壳附近NO X 浓度值可以达到1200～1800mg/m 3（0.06～0.08%）。
前苏联人的测定结果：下塔吉尔钢厂——拱顶温度1300℃时，拱顶NO X 浓度值15mg/m 3；亚速钢厂——拱顶温度1420℃时，拱顶NO X 浓度值60mg/m 3。
我国学者认为，从防止热风炉自身出现晶间应力腐蚀出发，应该将热风炉的拱顶温度限制在≤1400℃。
这里需要说明以下几个问题：
问题 1. 近年来，由于严重的雾霾天气威胁着我国广大的重工业发达地区。当今，气象部门监测的PM2.5指标值中，有相当大的一部分是由于排放SO x ，NO x 等转变成PM2.5的气体污染物（硫酸盐，硝酸盐等）造成的。因此，人们也都在关注热风炉排放SO x ，NO x 量的问题。在我国炼铁工业大气污染物排放标准（GB28663—2012）中仅考核热风炉SO 2的排放浓度＜100mg/m 3和NO x （以NO 2计）的排放浓度＜300mg/m 3，而未考核排放速率（kg/h ）或单位产品的排放量， 这样，只要将拱顶温度控制在1400℃以下，SO 2和NO x 的排放浓度将不会出现超标。
世界卫生组织（WHO ）认为，年平均PM2.5＜10（即空气中＜2.5m μ的颗粒含量＜103
/g m μ）是安全的，但是，目前地球上只有少数地区才能达到这一指标，因此WHO 公布了PM2.5过度目标值（见表1）。
PM2.5准则值和过度目标值表1
我国现在实行的是WHO最低要求的过渡期目标—1值。随着时间的推移，由于环境保护的需要，要求SO2和NO x的排放浓度将不断降低，这是完全可能的。但是，就目前而论，我国绝大部分热风炉的拱顶温度与1400℃还有一段距离。因此，提高拱顶温度仍然是当前提高风温的重要手段之一。
问题2，热风炉只要解决了低氮氧化物燃烧技术问题，提高热风炉风温就不会出现晶间应力腐蚀的问题，提高风温可以不受限制。这一提法误把热风炉当作连续作业的热工设备来理解了，实际上热风炉的工作制度是一种燃烧——闷（换）炉——送风循环交错的过程。低氮氧化物燃烧技术只能控制燃烧期的NO X浓度值，而解决不了闷（换）炉期和送风期的NO X浓度值控制问题。更何况直至目前并没有事实证明热风炉低氮氧化物燃烧技术已经获得解决。
问题3，顶燃式热风炉由于其燃烧状态好，不会出现燃烧脉动，因此不存在NO X的威胁。任何型式的热风炉都回避不了闷（换）炉期和送风期的NO X浓度值控制问题，因此，顶燃式热风炉不存在NO X的威胁的说法也是没有根据的。
综上所述，为了避免热风炉拱顶炉壳出现晶间应力腐蚀，抑制NO x生成量的过度发展，关键在于控制热风炉的拱顶温度。
高炉风温有没有上限值？
近年来，我国重点企业的高炉平均风温逐年提高，目前重点企业的平均风温
已经达到了1180℃的水平。这是多年来生产、设计和建设单位共同努力的结果。风温有没有上限? 回答应该是肯定的。作者认为，从环保、节能的角度出发，提高风温不能逾越以下两条红线：
红线之一：大量产生NO x的拱顶温度界限。
为了获得高风温，确保向热风炉提供足够高的拱顶温度是完全必要的。但是，提高拱顶温度首先必须受到出现晶间应力腐蚀条件的制约，其次还要受到环保法规的制约。
关于热风炉本身出现晶间应力腐蚀的问题，在析疑4中已经作了详细的说明，此处不再重复叙述。
根据这些结果，我国专家认为，为了控制热风炉整个工作周期内NO X的排放量达到防止晶间应力腐蚀和保护大气环境的要求，我们的基本立足点应将高风温热风炉的拱顶温度控制在1400℃以下。既然拱顶温度作了限定，热风温度的上限值也就被限定了。在这一拱顶温度下操作，对于传统的老热风炉，由于温度效率较低，拱顶温度与送风温度之间的差值达到160～200℃，其上限风温只能维持在1200～1240℃范围内。当今，一些结构良好的热风炉，拱顶温度与送风温度之间的差值达到120～130℃，这样，其上限风温可以维持在1270～1280℃。如果想获得1300℃的风温，还必须进一步提高温度效率，努力将拱顶温度与送风温度之间的差值缩小到100℃。由此可见，我国热风炉的上限风温值应该是1250±50℃。
红线之二：高炉所获得的能源节约应大于加热鼓风所付出的能源消耗。
提高风温给高炉带来的节能效果是与所处的风温水平有关的。所处的风温水平越高，提高风温带来的好处将越小。一般当风温低于900℃时，可以节约燃料比20kg/100℃，而风温达到1100～1200℃时，只有10kg/100℃。再进一步提高风温，高炉的节能效果将进一步下降。
首钢京唐1号高炉是我国唯一在1250～1300℃风温条件下稳定操作时间较长的高炉。它所获得的指标如下：
京唐1号高炉实际操作结果[2]表1
从上述操作指标看，风温从1212℃提高到1300℃，其燃料比变化不大。其节能效果只是表现在以更多的煤粉代替焦炭罢了。
与此同时，热风炉为了加热吨铁干风量需要付出的热量如下：
2
13(1.2870.1210)t t w Q t dt η
-=+?? 式中：Q ——加热吨铁干风量需要的热量，kj/t ；
w ——吨铁耗风量，m 3/t
η——热风炉系统的热效率，%
12,t t ——分别为冷风，热风温度，℃
(1.287+0.12×10-3t)——干空气比热，kj/m 3
·℃ 从上式可以看出，热风炉为了加热1吨生铁的鼓风需要付出的热量除了与空气的比热有关外，还与吨铁耗风量和热风炉系统的热效率有关。由于空气的比热随温度的升高而加大，因此，加热鼓风需要付出的热量是呈抛物线型增长的，这是人为因素不可改变的。同时，如果吨铁鼓风需要量越小，热风炉的热效率越高，热风炉需要付出的耗热量便越少。
综合二者的变化，高炉所获得的综合节能效果肯定是随着风温的提高而减小的。甚至在在一些吨铁耗风量大且热效率较低热风炉系统上，综合节能效果出现负值是可能的。
我们能不能比外国人干得更好一些?以1400℃的拱顶温度，获得1300℃的风 温？这是我们准备要回答的问题。
1. 提高热风炉送风温度有两条可能的途径：
一是提高拱顶温度；二是强化热风炉的换热过程，缩小拱顶温度与送风温度之间的差值 。
直至目前，为了获得高风温，人们首先想到的是提高拱顶温度。当然，确保向热风炉提供高于送风温度一定值的拱顶温度是完全必要的，如果二者没有差异，
传热过程就不可能进行。提高拱顶温度的效果取决于该热风炉的温度效率t η，它波动在0.86～0.90范围内。这就是说提高100℃拱顶温度，可以提高风温86～90℃.
与此同时，生产实践又告诉我们，在许多现役热风炉上燃烧末期最高的拱顶温度与送风温度之间的差值是存在着很大的差距的：在传统的以大孔径格子砖为蓄热体的热风炉上这一温度差达到180～200℃，而在许多小型的以耐火球为蓄热体的热风炉上却只有80～90℃。如果我们能将传统的拱顶温度与送风温度之间的差值减小到～100℃，这就相当于在同样拱顶温度的条件下，提高了 80～100℃的风温。这样，既在很大程度上缓解了高温热量的供给的困难，又避开了大量生成NO X 和SO X 的拱顶温度，无需为热风炉防止晶间应力腐蚀而采取特殊的措施。
2.1提高拱顶温度
1）热风炉燃料的化学热不足是制约我们将热风温度进一步提高的重要因素。在缺少高热值煤气的条件下，解决这一矛盾的出路之一是对煤气和助燃空气进行预热，以提高它们的物理热来补偿煤气化学热的不足。其原理可以用下式来表示：
11122333Q--c v t c t q t c v ++=水
---------（1）
式中：3t ——燃烧温度，℃
Q ——煤气的低发热值，kj/m 3
111c v t ——燃烧1m 3煤气所需助燃空气带入的显热，kj/m
3 22c t ——1m 3煤气带入的显热，kj/m 3
q 水——1m 3煤气机械水的汽化潜热，)//(296.23m g kj q =水
3v ——燃烧1m 3煤气所产生的烟气量，m 3
3c ——烟气在相应温度下的平均比热容，?3/m kj ℃1）
助燃空气及煤气的预热温度的高低将取决于烟气的参数及预热设备的热回收效率。根据热平衡原理：
1
24213
T t t y
m k y p m p k p T t t w C dt=w C dt + w C dt ?η??????
式中：y m k w w w ，，——分别为烟气，煤气和助燃空气流量，m 3/h
η——预热设备的热回收效率，%
y m k
p p p C C C ，，——分别为烟气，煤气和助燃空气的比热容，kj/m 3﹒℃. 它们
与温度之间的关系：p C =a +b t
113T t t ，，——分别为换热设备入口处烟气，煤气和助燃空气的温度，℃ 224T t t ，，——分别为换热设备出口处烟气，煤气和助燃空气的温度，℃ 对煤气和助燃空气进行预热，在我国已经是一项普遍应用的技术措施。所采用的流程基本上有三类:[2][3][4]①热风炉废气预热流程；②附加燃烧炉预热流程；
目前我国所采用的三类双预热流程都还不是理想的流程：热风炉废气预热流程虽然热效率较高，但所实现的风温水平尚不能令人满意；而附加燃烧炉预热流程和附加热风炉预热流程，虽然可以获得比较令人满意的风温，但又将导致热风炉热效率的降低。
2）充分利用富氧鼓风给提高热风炉燃料的化学热
近年来，我国高炉普遍推广应用了富氧鼓风。高炉无论容积大小，采用富氧鼓风遍地开花。不同容积级别高炉所采用的富氧鼓风的情况如表 3.
不同容积级别高炉采用的富氧鼓风的情况 表3
富氧鼓风引起了高炉二次能耗结构的变化。表4是高炉采用富氧鼓风前后能耗结构的变化情况。表中数据是在特定的冶炼条件下以1吨生铁为单位，固定直接还原度和维持风口前理论燃烧温度2100℃为基础的计算结果。
高炉采用富氧鼓风前后能耗结构的变化情况 表4
随着冶炼条件的变化以及所选取的计算方法不同，上表所列的具体数据会有变化，但高炉采用富氧鼓风后给热风炉带来的两个好处是肯定的：
① 随着富氧率的提高，煤气热值相应提高，尽管每吨生铁产生的煤气体积量减少了，但吨铁煤气的总热量大体维持在同一水平上；
② 由于氧气的加入，鼓风需要量减少了，鼓风机和热风炉所消耗的热量相应减少，从而导致输出煤气的热量有一定程度的增加。
现在，我们的一部分热风炉不仅利用了富氧鼓风给热风炉带来煤气热值提高的好处，而且充分利用了输出煤气的热量增加带来的好处，同时对企业的煤气平衡精打细算，把增加的输出高炉煤气热量替换出一部分转炉煤气供热风炉掺烧，因而跨入了高风温热风炉俱乐部的行列。
2.2强化热风炉的换热过程，缩小拱顶温度与送风温度之间的差值
提高蓄热式热风炉的温度效率，缩小拱顶温度与送风温度之间的差值是提高风温的另一有效措施。它可以在同样高的拱顶温度下获得更高的风温。
传热理论的分析表明，缩小拱顶温度与送风温度之间的差值是可能的。在文献[5]中介绍了蓄热室热交换过程中任一断面上烟气加热介质和空气冷却介质之间的温度关系：
()x 111111W k F W W W k F W W W W t t t t e W e W ΓΓB ΓΓB Γ???-- ?B ??ΓB ΓB ???-- ?Γ??B
-
-=-?
?-? ------（2） 式中：t ΓB - t ——任一断面上烟气和空气的平均温度差，℃
11t ΓB ，t ——分别为烟气和空气入口处的温度，℃
,W W ΓB ——分别为烟气和空气的水当量数，（..p W V c τΓΓΓΓ∏=?? kcal/周期·℃； .p W V c τB B B B ∏=?? kcal/周期·℃）
k ——周期传热系数，kcal/m 2·周期·℃
x F ——烟气流经的加热面积，m 2
F ——蓄热室的总加热面积，m 2
当选择蓄热室上沿位置时，式（2）中的有关参数：①t t ΓB -实际上反映了热
风炉操作中拱顶温度与送风温度之间的差值，此时x F ﹦0；②t t ΓB -的大小，除了与(11t ΓB -t )有关外，还与kF W Γ和W W ΓB 值有关，如果kF W Γ和W W ΓB
值越大t t ΓB -将越小。 作者研究了各种因素对于热风炉提高风温的影响后认为，我们应该调整高风温热风炉的设计理念，其完整内容是：
● 改进格子砖的设计，采用高效蜂窝格子砖，将一座热风炉的单位风量加热
面积加大到≥15m 2/(m 3/min)；
● 改进炉篦子的设计，将热风炉燃烧末期的废气温度提高到≥450℃；
● 利用较高温度的热风炉废气，通过热管换热器将煤气和助燃空气预热到
200～230℃。
现对上述设计理念说明如下：
1）以改进格子砖的设计为前提，加大热风炉的加热面积
增加热风炉的加热面积有利于传热过程的进行，这是显而易见的。在热风炉的操作条件下，它们之间的定量关系见图5和图6（图中Tf 为废气温度）。
从图5和图6的数据可以看到，增加热风炉格子砖单位风量的加热面积与提高废气温度所起的所用是相似的，即随着加热面积的增加，送风温度相应提高而拱顶温度与送风温度之间的差值是降低的。
特别须要指出的是：增加热风炉格子砖单位风量加热面积应该以改进格子砖的设计为主要手段。缩小格子砖的孔径或改变格孔的形状，都可以达到这一目的。格子砖的设计应实现单位加热面积、蓄热能力和操作制度最优的统一，达到不增
数十年来,我国热风炉格子砖经历着不断向加大单位加热面积的方向改进的历程.20世纪50--60年代使用片型砖或方型砖,单位加热面积只有20—25m2/m3；60--80年代使用小型六边型砖, 单位加热面积达到≈30m2/m3；80年代以后采用了六边型7孔砖, 单位加热面积达到≈38m2/m3.
格子砖的开发是高风温热风炉设计的重要课题之一。热风炉在一定的送风周期条件下，格子砖应有一个合适的加热面积/砖量（即给热速率/蓄热能力)值。这一值是格子砖极其重要的使用性能。传统的格子砖存在的问题在于加热面积/砖量值太小，与现代热风炉的操作制度不相适应。
当今由于热风炉自动控制水平的提高，相应地缩短了热风炉的操作周期。与此同时，煤气中含尘量也降低到了＜10mg／m3的水平。这样，我们便具有了采用缩小格孔直径的手段来增加格子砖单位加热面积的条件，从而使热风炉能够达到以最少的投资得到最大的加热面积的目的。
近年来，为了强化热风炉的热交换能力，国外热风炉设计和耐火材料供应商对于通过缩小格孔直径来增加单位加热面积的趋势是很明显的。俄罗斯人、德国人、荷兰人都在走小孔化的路。他们使用的格子砖与我国传统格子砖的特性比较如表1。
格子砖主要特性对比表1
显然，我国传统格子砖的单位加热面积比国外格子砖小很多。近年来，我国一些热风炉在改变长期采用传统格子砖（φ43mm）的状况，但是，它是以克隆国外格子砖砖型为基础的。因此，自主开发我国高效格子砖系列产品, 迅速改变我国热风炉格子砖生产的落后状况，势在必行。
格子砖格孔缩小以后对于高温区的辐射传热是不利的。
辐射传热系数—α辐射=（0.18CO2+ 0.32H2O）[(t/100)- 2]d0.5
采用慧敏公司的技术是在必行。
2）提高热风炉的废气温度
大量计算表明：提高废气温度可以减小拱顶温度与送风温度之间的差值而提高送风温度。图3数据表示了在固定拱顶温度为1350℃和热风炉不同加热面积条件下，提高废气温度对于拱顶温度与送风温度之间的差值的影响。图4所示为拱顶温度为1350℃时废气温度对于送风温度的影响（图中f为一座热风炉单位风量的加热面积[m2/(m3/min)]）。
图中数据表明，提高废气温度与提高拱顶温度相似，同样可以提高送风温度，但是它却减小了拱顶温度与送风温度之间的差值。可以认为：提高废气温度加大了下部气流与格子砖之间的温度差，强化了下部格子砖的传热过程，因而带来了提高风温的效果。但是，送风温度的提高，是由于减小拱顶温度与送风温度之间的差值而获得的。因此，为了强化热风炉的换热过程，提高拱顶温度固然是必要的，提高废气温度也是极其有效的。
传统热风炉设计的思路是采用低废气温度操作，显然，对于强化热风炉的换热过程是十分不利的，应该加于改进。
上述热风炉的操作实践、热工计算及理论分析充分证明了，强化热风炉的换热过程，缩小拱顶温度与送风温度之间的差值是可能的。
为了缩小拱顶温度与送风温度之间的差值，应该推广应用以下技术：
1）推广使用小孔径格子砖
近年来，我国不少热风炉使用了小孔径格子砖和提高辐射换热的涂料，获得了良好的效果。它们将带来以下两个好处：第一个好处是具有较大的单位容积加热面积：
H =d
f 4 m 2/m 3 ------（3） 式中：H ——每1m 3格子砖的加热面积，m 2/m 3
f ——格子砖的活面积，m 2/m 2
d ——格孔直径，m
这样便可以在同样容积的蓄热室内（或同样重量的格子砖）获得较大的加热面积F 。第二个好处是使用小孔径格子砖可以获得较大的周期换热系数k ： 111k ατατΓΓB B =+??理想 kcal/m 2
.周期.℃ 在烟气水当量数一定的条件下，由于小孔径格子砖的采用，加大了kF W Γ
数，显然有利于减小t t ΓB -值。现有许多采用小孔径格子砖的生产实践结果都证明了这一点。
2）提高热风炉燃烧末期的废气温度
通过提高燃烧率的办法来提高燃烧末期的废气温度将给热风炉操作带来好处是众多操作人员熟悉的事。但是，真正付诸实施尚须解决炉箅子的安全问题。
提高燃烧末期的废气温度将给热风炉操作带来以下两大好处：第一大好处是提高了烟气的水当量数，加大了W W ΓB
值，增加了热风炉下部的蓄热量，加大了下部气流与格子砖之间的温度差，强化了下部格子砖的传热过程，减缓了上部的温度降。在送风量和送风周期不变的条件下，便可以获得减小拱顶温度与送风温度
-值；另一大好处是利用较高之间的差值而提高送风温度的效果，从而减小了t t
ΓB
温度的废气去提高助燃空气和煤气的预热温度，从而达到提高拱顶温度的目的。应该特别说明的是这两大好处是可以兼得的，因而它的综合效果是极其显著的。
热风炉设置预热助燃空气和煤气设施的主要目的有二:一是提高助燃空气和煤气的温度，以提高物理热的办法将拱顶温度达到目标风温所要求的水平；二是充分回收废气余热，提高热风炉系统的热效率。当今，由于热风炉设计技术的提高，热风炉的温度效率明显提高，高温热量供给的矛盾得到了缓解，同时考虑到高炉区域总图位置紧张，为了获得1250℃以上的目标风温，作者建议采用如下综合措施：①高炉采用富氧鼓风，掺烧少量的转炉煤气；②以加大燃烧率的办法来提高热风炉燃烧末期的废气温度，改进预热系统的设计，采用板式换热器作为余热回收设备，进一步提高助燃空气和煤气的预热温度；③改进格子砖的设计，缩小格孔直径，加大格子砖单位容积的加热面积；④喷涂提高高温区辐射换热涂料。
3. 关于硅砖的一些问题
合理选用耐火材料是热风炉实现高温和长寿目标的重要环节之一。针对我国当前热风炉耐火材料的使用状况有两个问题是值得研究的：一是抗高温蠕变性能；另一是抗热震性能。
1）关于抗高温蠕变性能问题
抗高温蠕变性能一般以耐火材料在恒定荷重（0.2MPa）、恒定温度下变形率与时间的关系曲线来表示。目前，由于各国标准对于该关系曲线取值方法不同，对于耐火材料的抗高温蠕变性能的表述略有差异。我国标准以0～50小时的试验变形量作为耐火材料抗高温蠕变性能的依据，而荷兰标准以20～50小时的试验变形量作为依据。在荷重和气氛相同的条件下，耐火材料的高温蠕变性能取决于它的化学组成、矿物组成、显微结构、气孔率和烧成温度。
我国热风炉对于耐火材料的高温蠕变指标一般要求如表2。
对于耐火材料高温蠕变指标的原则要求表2
从总体上说，这些要求是合理的。但是，近年来，我国一些热风炉耐火材料出现了严重的高温蠕变。出现问题的不是在使用硅砖的高温区段，而是在使用高铝砖的中温区段。在问题严重的热风炉上，局部格子砖的蠕变量达到30%以上，蓄热室出现了严重的变形，热风炉不得不进行停炉大修。
面对这一状况，应该如何应对？硅砖与低蠕变高铝砖的使用范围是否可以作适当调整？按照我们的理解，解决方案有二：
方案一，维持现有硅砖与低蠕变高铝的使用范围不变，严格控制高铝砖的抗蠕变性能要求：
蓄热室上部大墙砖和格子砖用硅砖砌体的高度性所决定的。硅
砖由磷石英、方石英和很少量（＜1%﹚的残余石英等组成，这些矿物随温度变化（在某一温度范围内）伴随着体积变化，体积变化最大的是α
-石英_
16%870v ?=?????→℃α-磷石英以及α-石英_0.82%573v ?=℃
β-石英。太大或太快的体积变化会引起硅砖的碎裂损坏。从硅砖的热膨胀率来看，在800-1400℃范围内几乎为零。因此，硅砖控制在这一温度范围内使用是最安全的。在这一温度区间内，硅砖的使用范围大约占蓄热室总高度的30%左右。在这种情况下，由于硅砖与高铝砖之间的界面温度较高，必须以质量良好的低蠕变高铝砖作为支撑。西欧和日本高风温热风炉长期以来走的就是这条路，它是一个非常稳妥牢靠的方案。为什么在我们的热风炉上就出了问题了呢？早在上一世纪九十年代，我国就已经解决了生产质量良好的硅砖和低蠕变高铝砖的技术问题，但是，近年来由于不正常的市场竞争，“低蠕变高铝砖”已经被扭曲，假货取代了真货，使上述本来是“极为可靠”的方案变成了给生产带来“灾难性困难”的方案；
方案二，调整硅砖和高铝砖的使用范围，扩大硅砖的使用范围，相应减小高铝砖的使用量。
硅砖在800-1400℃范围内虽然是最佳安全使用温度范围，但是，考察石英的相变规律和硅砖的热膨胀率状况可知，质量良好的硅砖在600～800℃范围内的热膨胀率仍然是较为稳定的，因此，便存在着降低硅砖界面温度以及扩大蓄热室和
大墙高度区段上硅砖的使用范围的空间，这样便带来了减小高铝砖的蠕变压力和降低热风炉耐火材料投资的好处。该方案是俄罗斯人正在走的路。它也经历了一段较长时间的考验。其应用前提是硅砖的质量，特别是残余石英的含量必须得到严格的控制。
热风炉———高炉高风温的重要载体 来源：中国钢铁新闻网作者：毛庆武张福明发布时间：2008.04.29 高风温是现代高炉的重要技术特征。提高风温是增加喷煤量、降低焦比、降低生产成本的主要技术措施。近几年，国内钢铁企业高炉的热风温度逐年升高，2007年重点企业热风温度比上年提高25℃。特别是新建设的一批大高炉（大于2000立方米）热风温度均超过1200℃，达到国际先进水平。如2002年后，首钢技术改造或新建高炉的热风温度均实现高于1200℃的目标。 热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。 高风温有赖热风炉的结构优化 20世纪50年代，我国高炉主要采用传统的内燃式热风炉。这种热风炉存在着诸多技术缺陷，且随着风温的提高而暴露得更加明显。为克服传统内燃式热风炉的技术缺陷，20世纪60年代，外燃式热风炉应运而生。该设备将燃烧室与蓄热室分开，显著地提高了风温，延长了热风炉寿命。20世纪70年代，荷兰霍戈文公司（现达涅利公司）对传统的内燃式热风炉进行优化和改进，开发了改造型内燃式热风炉，在欧美等地区得到应用并获得成功。与此同时，我国炼铁工作者开发成功了顶燃式热风炉，并于上世纪70年代末在首钢2号高炉（1327立方米）上成功应用。自上世纪90年代KALUGIN顶燃式热风炉（小拱顶）投入运行，迄今为止在世界上已有80多座KALUGIN（卡鲁金）顶燃式热风炉投入使用。 截至目前，顶燃式热风炉由于具有结构稳定性好、气流分布均匀、布置紧凑、占地面积小、投资省、热效率高、寿命长等优势，已在国内几十座高炉上应用。首钢第5代顶燃式热风炉自投产以来，已正常工作22年3个月，曾取得月平均风温≥1200℃的业绩。生产实践证实，顶燃式热风炉是一种长寿型的热风炉，完全可以满足两代高炉炉龄寿命的要求。然而，由于国内有的企业高炉煤气含水量高、煤气质量差，致使顶燃式热风炉燃烧口出现过早破损；而且采用的大功率短焰燃烧器在适应助燃空气高温预热（助燃空气预热温度≥600℃）方面还存在一些技术难题。因此，国内钢铁企业进行了技术改造，Corus（康力斯）高风温内燃式热风炉也因此得到应用。 合理的热风炉配置保持高炉稳定 根据实践，现代大型高炉配置3～4座热风炉比较合理。大型高炉如果配置4座热风炉，可以实现交错并联送风，能提高风温20℃～40℃，在炉役的中后期，还可以在1座热风炉检修的情况下，采用另外3座热风炉工作，使高炉生产不会出现过大的波动。目前，国内外许多大型高炉都配套建设了4座热风炉，但采用3座热风炉可以大幅度降低建设投资，减少占地面积，也同样具有非常大的吸引力。随着设计和安装大直径热风炉条件的改进，热风炉设计的日趋合理，热风炉使用的耐火材料质量也得到提高，设备更经久耐用，控制系统也日益成熟可靠，形成了多种多样的热风炉高风温和长寿技术，使得热风炉操作可以更加平稳可靠，从而保证了高炉稳定操作。以此为基础，现代热风炉的发展方向转变为减少热风炉座数、延长热风炉寿命、强化燃烧能力、缩短送风时间、减少蓄热面积、回收废气热量、提高总热效率上。另外，尽量缩短送风时间的操作方式也得到重视，基于新设计理念和完备的技术支撑，国内钢铁企业将热风炉数量由4座减少为3座，热风炉的操作模式改为“两烧一送”，风温的调节控制依靠混风实现，也同样达到了高风温的效果。 提高加热炉传热效率和寿命是可靠保证
炼铁高炉热风炉现状及发展方向 张振峰冯晓军 摘要：根据国家《钢铁产业发展政策》，以及国家节能减排政策的实施，对我国钢铁工业健康发展提出相关要求，技术装备现代化、大型化，高效节能是高炉炼铁生产的发展方向，而做为高炉炼铁生产，热风炉的效率、装备水平对炼铁生产能耗降低起到重要作用。本文对我国高炉炼铁热风炉装备水平及运行现状和发展方向做以总结分析。 关键词：高炉、热风炉、现状及发展方向 1、引言：目前，我国高炉炼铁生产技术步入了飞速发展阶段，随着国家节能减排，以及淘汰落后产能的步伐加大，对于高炉炼铁能耗降低、热风炉提供高风温、增加煤粉喷吹量，节能降低焦比的有效措施，随着高炉大型化装备水平的现代化，热风炉各种新技术的应用，使热风炉逐渐走向节能、高效、长寿的步伐。改进内燃式、外燃式均取得了1200℃以上的高风温。随着顶燃式热风炉的发展，特别是卡鲁金顶燃式热风炉的引进，其高效、长寿、投资成本低的特点，逐渐为大型高炉所采用，并取得成功，已成为热风炉发展方向。 2、目前我国炼铁高炉热风炉现状： 2.1 现代热风炉的分类： 热风炉做为高炉炼铁重要组成设备，随着高炉炼铁技术的发展进步，热风炉结构形成发展的步伐从来就没有停止，其历史久远，现代热风炉分为以下几类： ①按燃烧室位置分：内燃式、外燃式和顶燃式。 ②按燃烧入口位置分：低架式（落地式）和高架式。 ③按燃烧室形状分：眼睛形、苹果型和圆形。 ④按蓄热体形状分、板状、块状和球状。 本文以现代主流热风炉分类依据，按燃烧室位置来分别讨论内燃式、外燃式、顶燃式热风炉的现状及发展方向。 2.2国内炼铁高炉装备内燃式热风炉的现状。 2.2.1内燃式热风炉结构特点： 热风炉的燃烧室（又叫火井）和蓄热室同置于一个圆型炉壳内，称之为内燃式热风炉，内燃式热风炉又分为传统内燃式和改进内燃式，传统内燃式热风炉的风温低、寿命短，已被改进内燃式所代替，改进内燃式的主要特点：①采用悬链线型拱顶结构，优化拱顶高温稳定性及气流分布；②采用圆型火井及新型隔墙；③采用陶瓷燃烧器和弧形炉衬板。 2.2.2内燃式热风炉在国内高炉的装备情况： 目前，内燃式热风炉是在国内炼铁高炉装备最为广泛的热风炉之一，经过改进优化热风炉结构，新技术的应用，平均风温达到了1150——1200℃的水平，具有代表性的有：
秦冶煤粉热风炉技术说明书
一．炉子设计计算 1．原始设计参数 （1）干燥能力：50t/h，含水率从33%降为18%。蒸发水分为7.5t/h。（2）混合风温：350℃ （3）燃料：褐煤干燥后成品煤粉作为煤粉炉燃料， 褐煤的地位发热值：3300kcal/kg （4）助燃空气温度：20℃ （5）所兑冷风温度：20℃/50℃（20℃是冷空气，50℃是烟气）2．设计参数 (1)蒸发物料中水分所需热量Q Q＝60×104 kcal/t×7.5t/h=4.5×106 kcal/h 注：每蒸发一吨水需要60万kcal的热量。 （2）燃料消耗量B B＝Q÷Q低＝4.5×106÷3300＝1363.6kg/h 为设回转窑及热风炉系统综合热效率为65%，则热风炉燃耗B 实B实＝1363.6÷65%＝2098kg/h (3)烧嘴能力的选择 根据燃料用量,选择普通煤粉烧嘴1个，烧嘴燃烧能力为3000kg/h。 MFP3000可调旋流煤粉烧嘴性能如下 最大燃烧煤量: 3000kg/h 调节比：1:2 一次风压: ≥980Pa 二次风压: ≥1960Pa 一次风量: 4130Nm3/h 二次风量: 12380Nm3/h 火炬射程: 4~6m 火炬张角: 40~60° (4)燃烧理论空气需要量L0及实际需要量L n L o＝2.42×10-4Q低＋0.5＝2.42×3300×4.186÷10000＋0.5 ＝3.843Nm3/kg L n＝n×L0＝1.2×3.843＝4.612Nm3/kg
(5)助燃风机的选择 a.燃烧过程总的风量Q Q＝L n×B＝4.612×2098＝9676m3/h b.风机的选择 扣除一次风量的25%，二次风占总需要的75%，所以风机实际所需风量为Q2＝0.75×9676＝7257m3/h 则所选风机为9-19系列N06.3A,其参数如下： 流量：7729 m3/h，全压：8208Pa, 功率：29.58kw，转速:2900r/min。 电机型号：Y200L1-2，电动机功率30KW。 ⑹燃烧产物生成量V n ＝3300kcal/kg,则空气过剩系数取n＝1.2，燃烧发热量取Q 低 V n＝2.13×10-4Q低＋1.65+（n-1）L0 =2.13×10-4×3300×4.186＋1.65+0.2×3.843 =5.36Nm3/kg 燃烧产物总体积V V＝2098×5.36＝11246 Nm3/h ⑺理论燃烧温度t理及实际炉温t炉 t理＝（Q低+L n C空t空）÷（V n C产） ＝（3300×4.186+4.612×1.296×20）÷（5.36×1.592） ＝1633℃ 取炉子系数η＝0.8则实际炉温t 为 炉 t炉＝0.8×1633＝1300℃ （8）烟气被兑到350℃所需掺的冷风量V2 烟气量V1：11246 Nm3/h 烟气温度t1：1300℃ 烟气比热容c1：1.56KJ/(Nm3?℃) 冷空气量/回兑烟气量V2：待求 冷空气/回兑烟气温度t2：20/50℃ 冷空气/回兑烟气比热容c2：1.296/1.43 KJ/(Nm3?℃) 掺冷风后烟气体积V：V1+V2 掺冷风后整个烟气温度t：350℃
我们能不能干得比外国人更好一些 ——中冶京城吴启常大师于2015年4月，做客于山东慧敏科技公司，讲授热风炉的相关知识，同时对目前钢铁行业热风炉的情况进行讲解，受益匪浅，仅此上传吴大师的讲授资料，大家共同学习，向吴大师致敬！ 1. 格子砖热工特性： 对于没有影响热交换过程横向凸台和水平通道的格子砖，都可以通过两个基本参数——格子砖的水力学直径d Э和相应的活面积f ——来表述，即： 单位加热面积（m 2/m 3） 4f H d = 1m 3格子砖中砖的容积（m 3/m 3） k 1V =－f 烟气辐射的厚度（cm ） 3.41004 d S =ЭЭФ 砖的半当量厚度（mm ） (1)4f d R f -=ЭЭ 格孔间最小壁厚（mm ） m i n 1d f ?=-??? Эδ 2.高炉风温有没有上限? 上一世纪70年代，西方国家的高炉设计纷纷高喊要使用1350℃以上的高风温，试图获得提高风温给高炉带来的最大好处。但实际的结果是热风炉拱顶钢壳 出现了大量裂纹，给高炉生产带 来了极大的困难。欧洲人深入研 究了此问题之后认为：这是高炉 采用高风温高压操作之后，燃烧 产物中出现了大量的NO X 和SO X 造成钢壳出现晶间应力腐蚀的缘 故。 尤其是炉壳在高应力状态下 工作时，晶粒之间的腐蚀更为严重。此外，NO X 和SO X 对于环境污染也是极大的
挑战。它们是PM2.5指标的重要组成部分。 NO X 生成量与拱顶温度之间关系 欧洲人从防止热风炉炉壳出现晶间应力腐蚀以及保护大气环境的角度出发，他们以热风炉的拱顶温度水平来对热风炉进行分类（详见图2）。按欧洲人的观念，拱顶温度范围：＞1420℃属超高风温热风炉；1350～1420℃属高温热风炉；1250～1350℃属中温热风炉；1100～1250℃属低温热风炉。 晶间应力腐蚀是怎么回事？ 晶间应力腐蚀的定义：在腐蚀介质和应力的双重作用下，没有产生变形而出现沿晶间方向的开裂，最终导致材料的破坏。热风炉出现晶间应力腐蚀开裂破坏的主要部位在拱顶的焊缝附近，并且工地焊缝比工厂焊缝出现开裂的频率要高。可见焊接产生的残余应力对于腐蚀开裂有很大的影响。 晶间应力腐蚀产生的原因：在高温条件下，N 2和O 2分解成单体的N 和O 并生成NO x 。NO x 产生的化学反应式如下： N 2 + xO 2 = 2NO x x 22111N O +O =N O x 2x x 如果热风炉炉壳没有特殊的隔热层，炉壳的温度会低于100℃，其内表面会形成冷凝水。氧化氮与这些冷凝水接触便会生成硝酸根离子水溶液，这样，腐蚀介质就形成了。其反应式如下： 2NO 2 + H 2O = HNO 2 + HNO 3 2NO 2 + H 2O + 0.5O 2 = 2HNO 3 硝酸对钢板产生化学侵蚀破坏，反应式如下： 2Fe + 6HNO 3 =Fe 2O 3 + 3N 2O 4 + 3H 2O 研究还表明，在有SO 2介质的存在条件下，应力腐蚀的速度将加快。 为了防止热风炉高温区炉壳出现晶间应力腐蚀，人们曾经采用过一些技术措施： 1）拱顶温度控制在1420℃的水平上； 2）拱顶外壳内表面喷砂除锈后涂刷耐酸高温漆并喷涂耐酸耐火材料； 3）适当加厚拱顶外壳钢板，采用‘低应力设计’，并选用细晶粒耐龟裂钢板作为炉壳材料；
包钢1号高炉热风炉的高风温及长寿技术的介 绍 方平 摘要介绍了为配合包钢1号高炉扩容而易地新建的4座改造内燃式热风炉,为保证高炉获得高风温并保证热风炉的长寿,设计中采用了多项先进和实用的技术。 关键词内燃式热风炉高风温长寿技术 INTRODUCTION TO HIGH BLAST TEMPERATURE LONG LIFE TECHNIQUE FOR HOT BLAST STOVE OF NO.1 BF AT BAOTOU IRON & STEEL CORP. Fang Ping Baotou Iron & Steel Corp. Synopsis The present paper described 4 modified internal combustion type hot blast stoves which were rebuilt in the new site in the volumetric enlargement of No.1 BF at Baotou Iron & Steel Corp. To ensure high blast temperature as well as long service life of the hot blast stoves a number of advanced application techniques have been adopted in the design. Keywords internal combustion type hot blast stove high blast temperature long life technology 1 前言 包钢1号高炉于1959年9月建成,有效容积为1513m3。在1981年4月至1985年3月间进行了1号高炉的改造性大修。从上次大修后高炉已生产10余年时间,其间虽经几次中修但并未根本改变炉子的状况。随着包钢原料条件的不断改善,炼钢、轧钢生产规模的不断扩大,炼铁生产能力已不能满足要求。为此,包钢公司决定对1号高炉实施扩容改造大修,将炉容由1513m3扩容至2200m3。 实践证明,对于包钢的原料条件,高炉容积达到1800m3时,就需要有2个出铁口才能满足高炉的正常生产,所以1号高炉扩容改造需新建出铁场,将热风炉易地建,为新建北出铁场提供场地。 基于上述原因,决定在1号高炉东北侧新建4座改造内燃式热风炉。 2 热风炉主要技术参数 新建4座改造内燃式热风炉是按高炉扩容至2200m3进行设计的,热
880高炉热风炉烘炉方案 一、热风炉烘炉前准备工作 烘炉以前需做好如下准备工作： (1)热风炉的建设工作全部完成，并达到质量要求。 (2)热风炉系统各阀门、助燃风机等必须进行全部试运行，限位准确、微机控制系统及液压系统正常，各机电设备运转正常。 (3)热风炉各冷却部位通水正常。 (4)各计量器仪表必须正常运转，保证准确可靠，特别是炉顶温度表，废气温度表，煤气压力表、煤气及助燃空气流量表保证准确可靠。 (5)各热风炉试漏合格，漏处处理完毕。热风炉地脚螺丝松开。 (6)一切烘炉设施、用具准备就绪，联络管道按要求全部安装完毕。 (7)高炉煤气引到热风炉前。 (8)热风炉烘炉期间，如高炉内有人施工，则要求热风炉冷风管道与鼓风机、热风炉热风管道与高炉必须用盲板隔断。开倒流休风阀，除倒流休风阀外，其他阀门均处于关闭状态。 （9）热风炉系统所有人孔封闭（点火人孔除外）。封人孔前热风炉、管道，特别是冷风管道、煤气管道内杂物必须确认清扫干净。 （10）热风炉周围及各层平台施工剩余材料、垃圾清理完毕；通讯和照明设施完备。 （11）岗位操作人员培训并考试合格后上岗。 （12）准备好烘炉用的各种工具、材料及岗位操作记录、日志、图表等。二、烘炉步骤及操作方法 结合晋钢现状，热风炉烘炉计划安排如下： 先用木材烘烤3座热风炉的陶瓷燃烧器，拱顶温度力争烧到150℃；点燃
煤气烘炉，拱顶温度达到300℃恒温三个班，达到600℃恒温6个班。拱顶温度达到950℃以上时烘炉结束。在高炉烘炉期间，把拱顶温度烧到1000℃以上。 100°C 300°C 400°C 500°C 200°C 600°C 800°C 900°C 1000°C 700°C 班(8小时) 温度 369121518212427303336600°C恒温 300°C恒温 烘 炉 曲 线 烘炉步骤： (1)、用木材烘烤陶瓷燃烧器，在点火人孔插入一支热电偶（0—800℃），测量烟气温度，现场安装临时仪表。烘烤时间3～5个班，力争拱顶温度达到150℃。 (2)、燃烧高炉煤气烘炉，为防止灭火，备用液化气罐（或乙炔瓶）点火。点燃后时刻监视燃烧情况，发现灭火，全关煤气，待10分钟后再重新点燃。 （3）、升温速度22℃/班，控制煤气量调节升温速度；拱顶温度达到300℃时恒温3个班，继续升温时升温速度50℃/班；拱顶温度达到600℃恒温6个班，继续升温50℃/班，控制煤气量调节升温速度。 (4)拱顶达到700℃以后，方可撤掉明火，封闭点火人孔；
目录 第一章热风炉热工计算 (1) 1.1热风炉燃烧计算 (1) 1.2热风炉热平衡计算 (6) 1.3热风炉设计参数确定 (9) 第二章热风炉结构设计 (10) 2.1设计原则 (10) 2.2 工程设计内容及技术特点 (11) 2.2.1设计内容 (11) 2.2.2 技术特点 (11) 2.3结构性能参数确定 (12) 2.4蓄热室格子砖选择 (13) 2.5热风炉管道系统及烟囱 (15) 2.5.1顶燃式热风炉煤气主管包括： (15) 2.5.2顶燃式热风炉空气主管包括： (16) 2.5.3顶燃式热风炉烟气主管包括： (16) 2.5.4顶燃式热风炉冷风主管道包括： (17) 2.5.5顶燃式热风炉热风主管道包括： (17) 2.6 热风炉附属设备和设施 (18) 2.7热风炉基础设计 (21) 2.7.1 热风炉炉壳 (21) 2.7.2 热风炉区框架及平台（包括吊车梁） (21) 第三章热风炉用耐火材料的选择 (22) 3.1耐火材料的定义与性能 (22) 3.2热风炉耐火材料的选择 (22) 参考文献 (25)
第一章热风炉热工计算 1.1热风炉燃烧计算 燃烧计算采用发生炉煤气做热风炉燃料，并为完全燃烧。已知煤气化验成分见表1.1。 表1.1 煤气成分表
热风炉前煤气预热后温度为300℃，空气预热温度为300℃，干法除尘。发生炉利用系数为 2.3t/m3d，风量为3800m3/min，t热风=1100℃，t冷风=120℃，η热=90%。 热风炉工作制度为两烧一送制，一个工作周期T=2.25h，送风期T f=0.75h，燃烧期Tr=1.4h，换炉时间ΔT=0.1h，出炉烟气温度tg2=350℃，环境温度te=25℃。 煤气低发热量计算 查表煤气中可燃成分的热效应已知。0.01m3气体燃料中可燃成分热效应如下： CO:126.36KJ , H2:107.85KJ, CH4:358.81KJ, C2H4:594.4KJ。则煤气低发热量： Q DW=126.36×30.3＋107.85×12.7+258.81×1.7+594.4×0.4=6046.14 KJ 空气需要量和燃烧生成物量计算 (1)空气利用系数b空=La/Lo计算中取烧发生炉煤气b空=1.1。燃烧计算见表2.13。 (2)燃烧1m3发生炉煤气的理论Lo为Lo=25.9/21=1.23 m3。 (3)实际空气需要量La=1.1×1.23=1.353 m3。
硅砖热风炉凉炉技术方案 1. 引言 日钢营口中板钢铁公司2300m3高炉，根据生产需要硅砖热风炉要进行凉炉操作。因硅砖内残余石英的晶体转换过程中，其膨胀系数较大，导致硅砖的强度消弱，存在较大风险。热风炉降温不合理，也容易损坏砌体，影响到热风炉使用寿命，因此，对热风炉的降温从曲线的制定及降温速度的控制均要严格的要求。特制订此方案。 2. 热风炉凉炉准备工作 1)三座热风炉及热风管道施工完毕，凉炉期间不允许施工作业。 2)热风炉系统(包括本体、热风管道)的冷态强度试验及严密性试验完毕，达到设计要求。 3)热风炉煤气管道严密性试验合格，高炉煤气，焦炉煤气引到热风炉前。水封注满水，达到设计要求具备生产条件。 4)冷却系统软水闭路循环投入正常使用，监测装置调试完毕，工作可靠，达到设计要求。 5)两台助燃风机及燃烧炉小助燃风机达到生产要求。 6)各计器仪表和指示信号运行正常，特别是拱顶温度、废气温度、助燃空气流量保证准确可靠。炉顶测温电偶改为0-900℃ 7)热风炉系统各阀门动作灵活可靠、极限正确，微机控制及液压系统必须联动、联锁试车完毕，达到设计要求标准，具备正常生产条件。 8) 双预热装置施工结束，冷态气密性试验、试漏合格并把煤气引到燃烧炉。如果施工未完毕，旁通管施工必需完成，堵盲板将双预热器彻底隔断。 9)如热风炉凉炉期间，高炉内常有人施工，热风炉与高炉必须做彻底的隔断。即在高炉风口弯头处堵铁板或砌砖，防止烧坏炉顶设备。 10) 通讯和照明设施完备。 11)热风炉系统所有人孔封闭。 12) 热风炉周围及各层平台安全、通畅。
13) 操作人员培训并考试合格后上岗并模拟生产操作4个班。 14) 准备好凉炉用的各种工具、材料及岗位操作记录和图表等。 15)编制好烘炉规程，并组织有关人员学习。 准备工作要求充分、严格、全面。 3. 热风炉凉炉操作 热风炉本体降温采用三台同时进行。热风炉降温方法，采用三阶段不同工艺流程对热风炉系统进行缓慢降温凉炉。 ３.１第一阶段： 热风炉初期采用热风炉助燃风机凉炉，拱顶温度降到900℃,控制废气温度不超过400℃。其工艺流程为： 助燃风机空气调节阀空气切断阀热风炉烟道阀烟囱 ３.２第二阶段： 热风炉的凉炉中期采用高炉鼓风机作为风源，其工艺流程为： 高炉鼓风机冷风均压阀炉箅子空气调节阀蓄热室格子砖热风炉拱顶、燃烧器热风出口热风阀热风总管倒流阀排入大气 ３.３第三阶段： 热风炉凉炉后期采用热风炉助燃风机作为风源，其工艺流程为： 助燃风机炉箅子空气调节阀蓄热室格子砖热风炉拱顶、燃烧器热风出口热风阀热风总管倒流阀排入大气 在热风炉砌体升降温过程中，硅砖的体积变化是考虑的关键。硅砖是由鳞石英（50%-80%）、方石英（20%-30%）、石英（5%-10%）以及少量的玻璃相所组成。除玻璃相外，上述三种石英晶体晶型转变时的体积变化不同。 由于硅砖各晶体随温度变化的可逆性，使得硅砖热风炉凉炉成为可能。高炉热风炉硅砖区域的工作温度在850-1350℃。硅砖的主要化学组成为SiO2。在不同的温度下以不同的晶型存在。烧成后硅砖的主要矿物组成是γ-鳞石英、β-方石英及少量残余的β-石英。鳞石英的α、β、γ变体间转化温度在117-163℃，转化时体积变化在
工号：JG-0054889 酒钢炼铁保障作业区 论文设计 题目热风炉燃烧温度控制系统设计 厂区炼铁厂 作业区保障作业区 班组维护班 姓名陈现伟 2011 年05 月08 日
论文设计任务书 职工姓名：陈现伟工种：维护电工 题目: 热风炉燃烧温度控制系统的设计 初始条件：炼铁高炉采用内燃式热风炉,燃烧所采用的燃料为高炉煤气和转炉 煤气。两种燃料混合后进入热风炉燃烧室,再与助燃空气一起燃烧,要求向高炉送风温度达到1350℃，则炉顶温度必须达到1400℃±10℃。 要求完成的主要任务: 1、了解内燃式热风炉工艺设备 2、绘制内燃式热风炉温度控制系统方案图 3、确定系统所需检测元件、执行元件、调节仪表技术参数 4、撰写系统调节原理及调节过程说明书 时间安排 4月29－30日选题、理解设计任务，工艺要求。 5月1－3日方案设计 5月4－7日参数计算撰写说明书 5月8日整理修改 主管领导签字：年月日
目录 摘要.............................................................. I 1内燃式热风炉工艺概述. (1) 2热风炉温度串级控制总体方案 (2) 2.1内燃式热风炉送风温度控制方案选择... (2) 2.2内燃式热风炉温度串级控制系统框图 (4) 3系统元器件选择 (4) 3.1温度变送器 (5) 3.2温度传感器 (5) 3.3控制器及调节阀 (6) 3.3.1调节阀的选择 (6) 3.3.2控制器即调节器的选择 (6) 4参数整定及调节过程说明 (7) 4.1参数整定 (7) 4.2调节过程说明 (8) 学习心得及体会 (10) 参考文献 (11)
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 高炉热风炉岗位安全操作规程 (新版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
高炉热风炉岗位安全操作规程(新版) （1）上岗前工作要求： ①上岗前人员要按规定穿戴好工作服、安全帽、劳保皮鞋、皮手套；帽带、袖口必须系好。 ②检查便携式煤气报警仪，固定式煤气报警器，现场煤气探头使用正常，进入热风炉煤气区域必须2人以上，佩戴好防护器材，上风口进入。 ③煤气区域与液压站应有明显的警示标志，标识保持好清洁。严禁烟火，严禁堆放易燃易爆物品。 ④煤气设施严禁有泄露煤气现象，各种承压管道、介质管道防跑冒滴漏。 ⑤热风炉平台及走道应经常清扫，不准堆放任何物品占用通道。 ⑥岗位所有人员须知煤气常识及煤气中毒急救知识和应采取的
措施，会使用检测仪和空气呼吸器等防护用品。 ⑦其他岗位进入煤气区域，必须进行出入登记。 （2）热风炉日常操作安全要求： ①岗位人员至少2小时检查一次热风炉，发现炉皮发红、开焊或有裂纹时要立即停用并报告及时处理。岗位人员现场巡检时严禁长时间在点火孔区域、拱顶区域长时间逗留，各层平台上下走梯手抓稳，脚踏牢避免滑到摔碰伤。 ②煤气系统蒸汽管道如冻结，不准用明火烘烤，煤气系统所属设备，发现有堵塞、溢水、断水时要及时汇报处理；煤气系统严禁泄露煤气。蒸汽、氮气吹扫管道作业完毕后，确认阀门关闭后，必须与煤气管道断开。 ③热风炉润滑登高作业按规定佩戴好安全带，润滑设施需挂“严禁操作、有人作业”牌，现场人员和室内人员做好上下确认，阀门开动时人员必须撤离方可操作。 ④高炉突然停风时，有大量煤气回压到热风炉及冷风管道内，应立即关闭混风阀、热风阀，打开热风炉烟道阀，抽出积存煤气后，
目录 1 热风炉本体结构设计 (1) 1.1炉基的设计 (2) 1.2炉壳的设计 (2) 1.3炉墙的设计 (3) 1.4拱顶的设计 (3) 1.5蓄热室的设计 (5) 1.6燃烧室的设计 (5) 1.7炉箅子与支柱的设计 (6) 2 燃烧器选择与设计 (7) 2.1金属燃烧器 (7) 2.2陶瓷燃烧器 (7) 3 格子砖的选择 (10) 4 管道与阀门的选择设计 (15) 4.1管道 (15) 4.2.阀门 (16) 5 热风炉用耐火材料 (18) 5.1 硅砖 (18) 5.2 高铝砖 (18) 5.3 粘土砖 (18) 5.4 隔热砖 (18) 5.5 不定形材料 (18) 6 热风炉的热工计算 (22) 6.1 燃烧计算 (22) 6.2简易计算 (26) 6.3砖量计算 (28) 7 参考文献 (30)
1 热风炉本体结构设计 热风炉的原理是借助煤气燃烧将热风炉格子砖烧热，然后再将冷风通入格子砖。冷风被加热并通过热风管道送往高炉。 目前蓄热式热风炉有三种基本结构形式，即内燃式热风炉、外燃式热风炉、顶燃式热风炉。 传统内燃式热风炉（如图1-1所示）包括燃烧室和蓄热室两大部分，并由炉基、炉底、炉衬、炉箅子、支柱等构成。热风炉主要尺寸（全高和外径）决定于高炉有效容积、冶炼强度要求的风温。 图1-1 内燃式热风炉 我国实际的热风炉尺寸见表1-1。
表1-1我国设计的热风炉尺寸表 1.1炉基的设计 由于整个热风炉重量很大又经常震动，且荷重将随高炉炉容的扩大和风温的提高而增加，故对炉基要求严格。地基的耐压力不小于2.0～2.5kg/2cm ，为防止热风炉产生不均匀下沉而是管道变形或撕裂，将三座热风炉基础做成一个整体，高出地面200～400mm ，以防水浸基础由3A F 或16Mn 钢筋和325号水泥浇灌成钢筋混泥土结构。土壤承载力不足时，需打桩加固。 生产实践表明，不均匀下沉未超过允许值时，可将热风炉基础又做成单体分离形式，如武钢、鞍钢两座大型高炉，克节省大量钢材。 1.2炉壳的设计 热风炉的炉壳由8～20mm 厚的钢板焊成。对一般部位可取：δ=1.4D （mm ）。开孔多的部位可取：δ=1.7D （mm ）, δ为钢板厚度（mm ），D 为炉壳内径（m ），钢板厚度主要根据炉壳直径、内压、外壳温度、外部负荷而定。炉壳下部是圆柱体，顶部为半球体。为确保密封炉壳连同封板焊成一个不漏气的整体。由于炉内风压较高，加上炉壳耐火砖的膨胀，使热风炉底部承受到很大的压力，为防止底板向上抬起，热风炉炉壳用地脚螺栓固定在基础上，同时炉底封板与基础之间进行压力灌浆，保证板下密实，也可以把地脚螺栓改成锚固板，并在底封板上灌上混泥土。将炉壳固定使其不变形，或把平底封板加工成蝶形底，使热风炉成为一个手内压的气罐，减弱操作应力的影响。在施工过程中对焊接必须进行X 光探伤检验，要求炉壳椭圆度不大于直径的千分之二，整个中心线的倾斜（炉顶中心与炉底中心差）不大于30mm 。为了保证炉壳和炉内砌砖的密封性，在砌砖前后要试漏、试压，检查砌砖前试验压力为0.3~1.5kg/2cm ,砌砖后工作压力的1.5倍试压，每小时压力降<=1.5%.蓄热室、燃烧室的拱顶和连接管处采用（韧性耐龟 v 有效 100 250 620 1036 1200 1513 1800 2050 2516 4063 H 21068 28840 33500 37000 42000 44450 44470 54000 49660 54050 D 上 4346 5400 7300 8000 8500 9000 9330 99600 9000 10100 下 5200 6780 9000 9500 H/D 4.80 5.57 4.80 4.70 4.95 4.93 4.93 5.70 5.57 5.35
高炉热风炉工艺技术操作规程 1. 岗位职责 1.1 在值班工长的指挥下，做好本班人员的生产、安全、设备等各项工作。 1.2 服从班长的调配和分工，做好日常的烧炉、换炉、休风、复风、停气、引气等工作。 1.3 负责调整燃烧，以按时达到规定的温度，满足生产需要。 1.4 做好设备维护加油和点检工作，及检修后的试车调试等，发现设备异常，应及时汇报值班室和联系处理。 1.5 参加班务会议和业务学习，坚持安全活动，努力提高技术操作水平。 2. 2＃高炉球式热风炉操作规程 2.1 燃烧制度 炉顶温度＜1300℃，废气温度＜350℃（综合废气） 净煤气支管压力5－12KPa 换炉前后拱顶温度＜120℃（特殊情况例外） 水压≥0.3MPa 2.2 采取快速燃烧法烧炉 2.3 拱顶温度达到规定值时，进行保温燃烧。 2.4 拱顶温度达到规定值时，首先进行燃烧调节，必要时提前换炉或停烧。 2.5 换炉时只能缓慢开冷风阀，以保证高炉风压波动不超过±5%。 2.6 拱顶温度不得低于1000℃。 2.7 发现煤气含尘量超标时，应立即通知工长和布袋除尘操作工，查找原因，同时停烧。 2.8 当废气温度达到350℃时，为保护预热器，必须提前换炉或停烧。 3. 换炉操作 3.1 燃烧→焖炉→送风 3.1.1 发出换炉指令。 3.1.2 关二个煤气切断阀及二个煤气调节阀。 3.1.3 关二个燃烧阀，开二个放散阀。 3.1.4 关二个空气切断阀及二个空气调节阀。 3.1.5 关烟道阀（热风炉处于焖炉状态）。 3.1.6 开均压阀。 3.1.7 发出均压完毕信号，开热风阀。 3.1.8 开冷风阀，关均压阀换炉完毕。 3.1.9 开二个助燃空气调节阀。 3.1.10 开二个煤气调节阀。 3.1.11 在一烧一送情况下焖炉，应注意防止蹩风造成助燃风机损坏。 3.2 送风→焖炉→燃烧 3.2.1 发出换炉指令。 3.2.2 关冷风阀。 3.2.3 关热风阀（热风炉处于焖炉状态）。 3.2.4 开废气阀排压。
操作前请仔细阅读使用说明书
前言 HY-F 热风炉是保定市恒宇机械电器制造有限公司开发研制，主要用于棉花等物料烘干的专用供热设备。该炉以煤为燃料，采用机械化给煤燃烧方式，使燃煤得以充分燃烧，是一种新型的高效、节能、低污染的供热设备。可替代现行的燃油、燃气及电加热设备。产品投放市场以来深受广大用户的欢迎，在国内成为广大棉花加工厂的首选产品，部分产品出口到非洲一些国家和地区。 一、结构说明 HY-F系列热风炉分四部分构成，分别为换热器、高效燃烧系统、除尘系统和电气系统。其中高效燃烧系统由炉排总成、燃烧室、上煤机三部分组成。 换热器为列管式换热器，合理的分布辐射和对流换热面；炉体两侧设有清理换热通道灰尘的清灰门及清灰通道。在换热器上部有检修门。 除尘系统采用的是水膜除尘，锅炉燃烧产生的烟气，先经过一次水膜除尘，去掉火星和烟尘，最后将不会产生火灾隐患的烟气排入大气中。 燃烧室内腔由耐火材料预制而成，分引燃区、燃烧区和燃尽区。炉排采用链条式炉排。炉排总成设有分风室、调风门和调风杆，用来调节各风室的供风量；炉体侧面设有点火门、看火门，炉排采用的是除渣机自动除渣。煤仓内有闸板，通过调节煤闸板的高度来控制煤层厚度，用来控制热温度。 上煤机由煤斗车、导轨架、支撑平台、提升电机和减速箱等构成（见图1），位于主机前方。燃煤由此机构提升送至煤仓，为燃烧用煤储备燃料。 二、工作原理 通过上煤机由煤斗车将煤送至煤仓，煤随炉排的缓慢运动经煤闸板刮成一定厚度的煤层进入燃烧室引燃区，迅速起火燃烧。燃烧所需的空气由炉排离心通风机提供，通过炉排分风室分配到燃烧室各区。燃烧后所形成的灰渣通过炉排的循环运动落至尾部的除渣机中。 利用锅炉离心引风机，将烟气均匀的引入换热器外表面，使鼓入换热器内
} 目录 第一章热风炉热工计算 (2) 热风炉燃烧计算 (2) 热风炉热平衡计算 (4) 热风炉设计参数确定 (5) 第二章热风炉结构设计 (6) 设计原则 (6) 工程设计内容及技术特点 (6) ; 设计内容 (6) 技术特点 (6) 结构性能参数确定 (7) 蓄热室格子砖选择 (7) 热风炉管道系统及烟囱 (8) 顶燃式热风炉煤气主管包括： (8) 顶燃式热风炉空气主管包括： (9) 顶燃式热风炉烟气主管包括： (9) 《 顶燃式热风炉冷风主管道包括： (9) 顶燃式热风炉热风主管道包括： (10) 热风炉附属设备和设施 (10)
热风炉基础设计 (11) 热风炉炉壳 (11) 热风炉区框架及平台(包括吊车梁) (11) 第三章热风炉用耐火材料的选择 (12) 耐火材料的定义与性能 (12) < 热风炉耐火材料的选择 (12) 参考文献 (14) 第一章热风炉热工计算 热风炉燃烧计算 燃烧计算采用发生炉煤气做热风炉燃料，并为完全燃烧。已知煤气化验成分见表。 表煤气成分表 热风炉前煤气预热后温度为300℃，空气预热温度为300℃，干法除尘。发生炉利用系数为m3d，风量为3800m3/min，t热风=1100℃，t冷风=120℃，η热=90%。 热风炉工作制度为两烧一送制，一个工作周期T=，送风期Tf=，燃烧期Tr=，换炉时间ΔT=，出炉烟气温度tg2=350℃，环境温度te=25℃。 煤气低发热量计算 查表煤气中可燃成分的热效应已知。0.01m3气体燃料中可燃成分热效应如下：《 CO: , H2:, CH4:, C2H4:。则煤气低发热量： QDW=×＋×+×+×= KJ 空气需要量和燃烧生成物量计算 (1)空气利用系数b空=La/Lo计算中取烧发生炉煤气b空=。燃烧计算见表。 (2)燃烧1m3发生炉煤气的理论Lo为Lo=21=1.23 m3。
高炉热风炉安全操作规程 1、上班时必须规范穿戴好劳保用品，按章作业。 2、进入煤气区域必须二人同行，并带好煤气检测仪。设备检修时必须通知煤防人员到现场监护。如需动火时，应办好动火证方可进行。 3、进入布袋箱体内工作时，必须待箱体内温度降到60℃以下，并用仪器测得箱体确无煤气、氮气方可入内；同时箱体内设专人监护。关闭箱体入孔前必须清点人员和工具。 4、热风炉煤1#、2#插板阀之间，送风与烧炉前必须严格按要求进行氮气吹扫，没有吹扫不得进行送风；送风与烧炉前确认氮气压力不低于0.3MPa，如遇停氮气或氮气压力低于0.3MPa，禁止换炉操作，氮气压力正常后，方可进行换炉操作。 5、热风炉烧炉时，煤气压力波动较大，应及时调节煤气与空气流量，煤气压力低于3Kpa，应立即停止烧炉并与上级联系。 6、煤气1#、2#插板放散伐因故障打不开的情况下，临时手动打开进行煤气放散，严禁在不进行煤气放散的情况下由烧炉转送风。 7、助燃风机故障突然停风，按停烧程序操作，但关闭助空阀与烟道阀前要利用烟窗抽气10分钟以上，打开风机放散阀，重新启动风机前必须放散10分钟时间以上，在确保安全的前提下方可启动风机。 8、煤气系统应保持密封性，发现有煤气泄漏应临时采取防范措施，并通知相关上级部门。 9、高炉休风前必须关闭混风阀，严禁同时用热风炉与倒流阀倒流
休风，高炉复风严禁用休风时倒流过的炉子送风。 10、高炉煤气的安全着火为800℃，过低应用引火棒或木柴点燃，并站在侧面上风方向。 11、在热风炉布袋高空作业时，应注意风向，不允许单人作业；严禁空投工具、材料及其他杂物。 12、阀门断水时，应间断缓慢给水冷却，并站在侧面方向，以免烫伤人员及损坏设备。 13、修理工在所管辖设备维修时，操作工与修理工应实施挂牌维修与安全确认制度，两方配合好，确保安全。送风炉不得进行检修，如需处理必须停炉进行。 14、进行煤气含粉检测时，必须二人同行，并注意风向，不允许站在防爆孔正面方向。 15、煤气区域内非操作人员不允许在此停留，严禁在煤气区域内休息。 16、认真落实公司、铁厂及车间各项班组安全生产及安全教育制度；认真落实新工人与转岗人员的班组安全教育。 1280高炉 2008年3月29日
关于高炉热风炉拱顶测温用热电偶烧损原因与改造方案报告 设备事故：自炼铁厂投产以来，高炉三台热风炉拱顶测温用热电偶频繁烧损，对公司造成很大的经济损失。 事故分析： 1.工艺（如简图所示）： 根据工艺要求，当燃烧区的温度达到1060℃时，其底部温度控制在350℃左右，此时进行放热风，而在现场实际调查得知，现在燃烧区的温度达到1300℃左右时，底部温度才能达到350℃，才能进行放热风，这就与设计理念不相符。造成这种现象的原因主要是拱顶测温用热电偶插入炉膛太深，测到的实际温度并非是炉体内燃烧区的平均温度，而且，若热电偶插入炉膛太深，则燃烧阀进来的煤气颗粒对热电偶护管腐蚀和冲刷更为严重。
2.设备： 在热风炉拱顶热电偶安装部位观察和库房内烧损的拱顶测温用热电偶检查发现，现在拱顶测温用热电偶有两个厂家产品，1.安徽徽宁电器仪表集团有限公司，型号：WRR-130，长度：1500mm，护管为不锈钢；2.晶锋集团股份有限公司，型号：WRR-130，1500mm，护管为刚玉管。 从烧损的热电偶废品分析可知，主要是热电偶护管出现烧损严重，从而导致热电偶报废，不能工作。 3.改造方案： 1.将热电偶的长度改造选型为1000 mm（最好和厂家联系，直接订做长度为850 mm），因为从燃烧区上内炉壁到外炉壁安装热电偶部位的距离为840 mm，所以必须减少热电偶长度（既能达到工艺要求的燃烧区温度1060℃，同时底部温度350℃，又能节约热电偶长度500 mm的材质费用）； 2. 热电偶护管材料选择特殊碳化硅或钢玉管（不锈钢护管的最高耐温只有1000℃左右，钢玉管最高耐温达到1600℃左右）； 3.推荐用日本Y AMARI山里产品。 装备部 2012-7-6
目录 一、公司简介 二、用途 三、设备主要技术参数 四、设备结构简介 五、安装 六、使用和安全 七、维护及保养 八、常见故障排除 九、安全注意事项 十、成套供应范围
一：公司简介 新乡市鼎升炉机科技有限公司（中国国防科工委定点企业）1972年成立于新乡胙城工业区，是一个开发设计制造综合公司。 我公司位于河南北部，与S307,S308，；新济高速，京深高速，京广铁路紧连，交通便利，运输方便。 我公司综合实力强，技术力量雄厚，专业工种齐全，工作经验丰富，技术装备先进，公司组建以来共完成580项大中型整体工程设计和总承包工程，项目遍及20多个省，市，自治区，自1995年以来 连年被新乡市授予“重合同守信用单位”称号，多次被新乡市工商局评为“消费者信得过单位”，并取得了中国工商行AAA企业信誉等级证书，2001年通过ISO9001：2000质量管理体系认证。树立了良好的形象。 我公司近十年来经营状况非常良好，在同行业中也处于领先地位，公司拥有厂房4180平方米，职工268人，工程技术人员26人，高级工程师7人，具有丰富的理论知识和实践经验，依靠雄厚的技术实力，运行新颖实用的设计理念，公司研发了一系列“高效、先进、可靠、环保、节能”的热处理自动生产线。并取得多项国家专利。在大型工业炉项目投标中，我公司取得了骄人的成绩。主要涉及的行业有军工，航空，机械，冶金，航海，铁路行业等。 近年来，企业本着“科技兴厂”的指导方针，公司积极与国内知名院校及专业科研机构广泛合作，使公司的创新能力有了一个质的飞跃。公司相继设计开发出各种高、中、低温箱式、台车式、井式、网带式、连续推杆式、盐浴式、滚筒式电阻炉等炉型，满足了气、固体渗碳、渗氮、
高炉热风炉的控制
1. 概述 钢铁行业的激烈竞争，也是技术进步的竞争。高炉炼铁是钢铁生产的重要工序，高炉炼铁自动化水平的高低是钢铁生产技术进步的关键环节之一。 炉生产过程是，炉料（铁矿石，燃料，熔剂）从高炉顶部加入，向下运动。热风从高炉下部鼓入，燃烧燃料，产生高温还原气体，向上运动。炉料经过一系列物理化学过程：加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫，最后生成液态生铁。 高炉系统组成： 1)高炉本体系统 2)上料系统 3)装料系统 4)送风系统 5)煤气回收及净化系统 6)循环水系统 7)除尘系统 8)动力系统 9)自动化系统 高炉三电一体化自动控制系统架构： 组成：控制站和操作站二级系统 控制内容： 仪表、电气传动、计算机控制自动化 包括数据采集及显示和记录、顺序控制、连续控制、监控操作、人机对话和数据通信
2．热风炉系统 (1) 热风炉系统温度检测 (2) 热风炉煤气、空气流量、压力检测 (3) 热风炉燃烧控制 (4) 热风炉燃烧送风换炉控制 (5) 煤气稳压控制 (6) 换热器入口烟气量控制 (7) 空气主管压力控制 热风炉燃烧用燃料为高炉煤气，采用过剩空气法进行燃烧控制，在规定的燃烧时间内，保持最佳燃烧状态燃烧；在保证热风炉蓄热量的同时，尽量提高热效率并保护热风炉设备。 热风炉燃烧分三个阶段：加热初期、拱顶温度管理期和废气温度管理期。 ⑴加热初期： 设定高炉煤气流量和空燃比，燃烧至拱顶温度达到拱顶管理温度后，转入拱顶温度管理期。在加热初期内，高炉煤气流量和助燃空气流量均为定值进行燃烧。 ⑵拱顶温度管理期： 保持高炉煤气流量不变，以拱顶温度控制空燃比，增大助燃空气流量，将拱顶温度保持在拱顶目标温度附近，燃烧至废气温度达到废气管理温度后，转入废气温度管理期。在拱顶温度管理期内，高炉煤气流量为定值进行燃烧，助燃空气流量进行变化以控制拱顶温度。 ⑶废气温度管理期： 依据废气温度逐渐减小煤气流量，同时以拱顶温度调节控制助燃空气流量，将拱顶温度保持在拱顶目标温度附近，至废气温度达到废气目