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顶燃式热风炉刚性炉底上翘原因分析及改进摘要：介绍了带预燃烧室的顶燃式热风炉钢性炉底的结构；建立力学模型分析了钢性炉底上翘的原因；提出了炉底结构的改进方案。
关键词：带预燃烧室的顶燃式热风炉；辐射梁；刚性炉底；引言山东省冶金设计院股份有限公司研究开发并有自主知识产权的带预燃室的顶燃式热风炉除莱钢从2001年起全部采用外，天钢3200m3高炉、安阳3200m3高炉、通钢2600m3高炉、济钢1750m3高炉、杭钢1260m3高炉、南钢1250m3高炉、首秦1260m3高炉、山东石横1080m3高炉、凌钢750m3高炉、济源450m3高炉、重钢2500m3高炉、吉林建龙1800m3高炉等均采用了带预燃室的顶燃式热风炉。
其中1000m3及以下级别高炉在2006年以前均采用了带辐射梁的刚性炉底，这种炉底结构简单，刚性足，自稳定性好。
但是部分热风炉在使用几年甚至刚建成后炉底就出现了上翘的现象，虽然这一问题对热风炉的正常操作不会有很大影响，但热风炉自身稳定性及抗震性将受到削弱，必须加以改进。
1引起顶燃式热风炉炉底上翘的原因顶燃式热风炉炉底上翘的原因是多方面的，归纳起来有三个方面。
1）制造误差。
顶燃式热风炉炉底结构较为复杂，特别是中间H型钢焊接时和容易产生变形，使得热风炉还没有投入运行炉底就已经产生了部分上翘。
对于热风炉这种大直径设备来说完全避免是不可能的。
2）热风炉炉内压力及静载荷引起的弯曲变形。
热风炉正常工作气体压力为0.3~0.45MPa，内部气体压力对热风炉炉底产生均布载荷。
热风炉壳体、炉箅子、铁块等自重约1400t，通过炉柱子对炉底形成集中载荷。
这两种载荷叠加作用会对炉底梁产生弯曲挠度，这就会使炉底产生上翘。
3）温度效应产生变形。
由于炉壳和炉底结构保温形式和所处坏境不同，在炉底部分炉壳温度和炉底结构的温度相差较大，所以在经向上二者膨胀量有较大不同，二者协调结果而产生炉底上翘。
制造误差引起的的炉底上翘因其随机性暂不作讨论。
顶燃式热风炉热风管道变形损坏的原因分析及处理方案摘要：热风炉热风总管是高炉送风的关键设施之一，实际生产中要求该设施性能稳固可靠，本文从该设施结构的特点，出现事故后分析问题原因及处理措施等方面做一些介绍，为该类设施的改进完善提供一个方向。
关键词：热风总管变形断裂补偿器Cause analysis and treatment scheme of deformation and damage of hot air pipein roof gas stoveXue Gang(Shanxi LongMen Iron and Steel Co., Ltd , Ironmaking Plant ,HanCheng ,715405)Abstract: Furnace air duct is one of the key facilities blast, the actual production requirements of the facility performance is stable and reliable, this paper from the characteristics of the structure of the facility, after the accident occurred, and analysis the causes and treatment measures of problem do introduce some, for the improvement of the facilities perfect provide a directionKeyword: Hot air duct Deformation and fracture Compensator一、前言：陕西龙门钢铁有限责任公司炼铁厂2#高炉（1800m³）顶燃式热风炉在2008年11月建成投产，一直处于良好的运行状态，现高炉已投产运行6年多，在2015年5月经过5个月的大修后恢复生产，在运行一段时间后，热风炉总管至进高炉热风围管处一段管道发生严重变形并导致补偿器、拉杆损坏及内部砖衬倒塌损坏，造成高炉休风，随后对以上问题进行调查分析和修复处理。
卡卢金顶燃式热风炉施工技术[摘要]热风炉是高炉炼铁的主要附属设备。
卡卢金顶燃式热风炉能使煤气空气混合更充分（燃烧更完全）、与传统热风炉相比尺寸更小、风温更高、更稳，投资更低。
本文以山西海威炼铁一期炼铁工程热风炉为例，从炉壳焊接；工艺管道、设备与框架平台穿插施工，施工工艺上论述热风炉安装。
以其结构特点，说明卡卢金顶燃式热风炉主要设备热风阀安装特殊性和重要性。
【关键词】顶燃式热风炉；炉壳焊接；穿插施工；热风阀一．前言热风炉是高炉炼铁的主要附属设备。
卡卢金顶燃式热风炉预燃室位于拱顶的上部，预燃室里的煤气和空气（喷射式涡流）充分混合后在弧形拱顶燃烧；炉型简单，结构强度好；热风炉布置紧凑，占地小，节约钢材。
因此，卡卢金顶燃式热风炉能使煤气空气混合更充分（燃烧更完全）、与传统热风炉相比尺寸更小、风温更高、更稳，投资更低，为各钢铁厂所相继采用。
本文以山西海威钢铁公司新区一期炼铁工程卡卢金顶燃式热风炉为例，针对卡卢金顶燃式热风炉的结构特点，从炉壳焊接；工艺管道、设备与框架平台穿插施工；热风阀安装三个重要工序的施工方法，谈谈卡卢金顶燃式热风炉施工技术。
二．工程实例背景1.山西海威钢铁公司新区一期炼铁工程1380m3高炉配置3座卡鲁金顶燃式热风炉，两用一备。
2.卡卢金顶燃式热风炉特点整个热风炉系统平面布置紧凑，热风炉本体区域管道、阀门集中于热风炉一侧的框架平台上，占地面积小，管道横向、竖向布置流畅、有序；换热器区域位于热风炉本体与助燃风机房、煤气外网入口之间，采用箱式整体换热器，利用烟气余热对煤气、空气双预热，提高燃烧效率，有利于能源二次利用；热风竖管布置在热风总管与热风围管之间，解决了热风总管与热风围管不在同一高度,如何过渡的问题，而且减少了盲端力以及对热风围管的推力。
混风管道由冷风管道接至热风竖管，达到调节风温目的；煤气、助燃空气进口、热风出口布置在拱顶下部，位于热风炉上部；冷风、烟道布置在热风炉下部；另外还有废风、倒流休风管道。
浅谈顶燃式小型球式热风炉的大修改造方法分析了球式热风炉的缺点，阐述了经济适用的球式热风炉大修改造的施工方法。
标签：球式热风炉;燃烧器;耐火球使高炉发挥出更高效的效益是冶金工作者共同追求的目标，提高风温、延长使用寿命是最直接经济的手段。
小型球式热风炉存在着一些缺陷，如热风出口和燃烧口大墙开裂、燃烧能力小、热风炉拱顶塌陷等。
小型球式热风炉的热风出口、燃烧口、人孔均匀布置在拱顶的下部，一般情况下每座热风炉配置1～2个陶瓷燃烧器，因此拱顶下部的孔口数达4～5个。
在生产过程中，由于经受反复的热冲击，燃烧口、热风出口部位的耐火材料易产生脱落和坍塌，从而导致热风炉拱顶的塌落。
改造后的热风出口及点火人孔均设置在燃烧器的底部，而且燃烧器为环形无焰燃烧器，不会产生切向的旋转气流，延长了炉顶的使用寿命。
同时，无焰燃烧器可以消除耐火球产生粘结的现象，使热风炉获得更好的风温水平。
小型球式热风炉炉体结构改造后的球式热风炉炉体结构一些钢铁厂为了改善热风炉的情况，在大修的同时对热风炉进行改造，使之更能适应生产的需要。
以下介绍某钢铁厂450m3高炉球式热风炉的大修改造的主要施工方法。
一、耐火材料的拆除施工方法1、热风炉帽头耐火材料的拆除热风炉达到进人条件后，施工人员自热风出口附近的人孔进人炉内，将耐火球进行平整，然后在耐火球上搭设脚手架，脚手架下部需垫木板以保证脚手架的稳定。
脚手架搭设完毕后，施工人员先在炉顶上部平台上，使用风镐将炉顶的楔子砖打掉，然后再继续将拱顶组合砖在外部拆除几环后，施工人员进入炉内的脚手架平台开始自上而下的拆除，拆除的耐火砖自人孔运至炉外平台上，装入吊筐中后使用吊车吊至炉下，运至甲方指定的位置。
帽头耐火砖拆除至热风出口上部后停止拆除，在炉外平台上将燃烧器的人孔打开，使用风镐将耐火材料打掉，炉内燃烧器部分墙体需拆除至燃烧口下沿。
帽头拆除完毕后，将炉内脚手架拆除，准备进行耐火球的拆除。
2、耐火球的拆除将热风炉下部的卸球孔打开，让耐火球流至炉下，遇到结瘤的地方，用带长钎子的风镐振动，必要时采用爆破的方法。
转炉炉底上涨的几大原因及预防措施一、停滞区的存在合理的氧枪设计不但要求氧气射流能满足冶炼时的供氧强度，铁水、废钢、渣料等的化学反应均匀，同时要求冲击深度即不冲馈炉底，又能使停滞区缩小到最小范围，让熔池内的金属液尽可能参与循环流动。
(1)冲击力不够转炉吹炼时，氧气射流穿人金属液，形成一凹坑，其中心部位所达到的最大深度称之为冲击深度(H)。
冲击深度对熔池搅拌、炼钢化学反应以及对炉底的侵蚀或上涨有着及其密切的影响。
冲击深度大，停滞区减小或消失，炉底侵蚀严重，不易上涨，反之，炉底易上涨。
(2)喷头夹角不合理在使用多孔氧枪时，喷头上各孔之间的夹角或间隔距离对射流有严重影响。
夹角减小会造成流股间相互牵弓I力的增加，流股靠拢的趋势愈明显，停滞区减小，炉底上涨缓慢，反之，容易上涨。
二、炉膛内型不合理转炉炉役前期，炉衬内型比较合理，熔池内金属液循环良好，炼钢过程中各种化学反应顺利进行，一般是不会出现炉底上涨现象的。
当转炉炉役进入中、后期，炉衬侵蚀严重时，为防止出现漏炉，采取溅渣和补炉的方式解决，造成熔池液面开始上升，氧枪喷头与炉底距离变大，原有的操作方式已不能带动熔池底部金属液参与循环，影响炉底。
(1)溅渣护炉影响溅渣护炉主要是利用高压力的N2经过氧枪喷射到出过钢后所留的炉渣上，通过气流的强大动力把炉渣飞溅到炉膛形成坚硬的溅渣层，从而减慢炉衬侵蚀，保护炉衬。
当出现溅渣枪位高、N2压力小、炉渣物化性差、留渣量过大或过小等情况时，导致炉底上涨。
(2)补炉的影响频繁采取贴砖或补炉料补炉维护炉衬，转炉炉膛内型发生不规则变化，同时由于补炉料粘补占用炉膛内体积，使熔池液面上升，氧枪喷头与炉底距离变大，氧射流不能带动熔池底部金属液参与循环，侵蚀不到炉底。
三、炉渣性质不合理转炉吹炼过程中或末期，由于种种原因造成的化渣不好或炉渣粘稠，出钢过后直接溅渣，造成炉渣无法飞溅到炉壁上，溅渣结束留在炉底无法倒出残渣，下一炉装入铁水和废钢后，其温度进一步降低，吹炼时停滞区内金属液又无法带动残渣上浮，这样残渣与金属液同时粘滞炉底。
热风炉操作中的常见问题及解决方案分享热风炉是一种广泛应用于工业生产中的热源设备，经常用于加热、干燥和烘烤等工艺过程。
然而，在热风炉的操作过程中，经常会遇到一些常见问题，例如燃烧不稳定、热效率低下和炉膛温度控制困难等。
本文将就这些问题进行分析，并提供相应的解决方案，以帮助读者更好地应对热风炉操作中的挑战。
一、燃烧不稳定燃烧不稳定是热风炉操作中最常见的问题之一，主要表现为火焰不均匀、燃烧声音不稳定等现象。
造成这一问题的原因很多，可能是燃料选择不当、进气量控制不准确或燃烧器部件老化等。
解决方案：1. 燃料选择：应根据工艺要求和燃烧设备特性选择合适的燃料。
同时，确保燃料的质量符合相关标准，避免使用劣质燃料。
2. 进气量控制：通过调节进气阀门或调节燃烧机的供气量，确保进气量与燃料的比例适当，以达到最佳燃烧效果。
3. 燃烧器维护：定期检查和清洁燃烧器部件，确保喷嘴、电极等零部件的正常工作。
如发现老化或损坏，及时更换。
二、热效率低下热效率低下是指热风炉在工作过程中无法充分利用燃料的热能，造成能源的浪费。
低热效率会导致生产成本增加，并对环境造成负面影响。
解决方案：1. 热风炉清洁：定期清洁燃烧室和烟道，避免积灰和结垢等问题，以增加传热效率和燃烧效果。
2. 烟气余热回收：利用余热回收设备收集烟气中的热能，预热进气空气或生产热水等，提高热效率。
3. 燃烧调节：根据工艺要求调整燃烧器的供气量和空气量，以达到最佳燃烧状态，提高能源利用率。
三、炉膛温度控制困难炉膛温度控制困难是指热风炉在工作过程中无法准确控制炉膛温度，出现温度波动大、温度升降慢等现象。
这可能会影响产品质量和工艺效果。
解决方案：1. 温度传感器校准：定期检查和校准温度传感器，确保其准确度和稳定性。
如有需要，可更换或升级传感器设备。
2. 空气调节：加装空气调节阀或风门，通过控制进气量和燃烧室内的空气流通，调节炉膛温度。
3. 热风炉绝缘：合理选择和维护炉膛绝缘材料，减少能量损失及温度波动。
炼铁厂顶燃式热风炉改造结构设计【摘要】本文以邯钢炼铁部4号1080m3高炉热风炉大修工程为对象，对热风炉炉壳、基础、吊车钢架以及相关平台的改造计算设计作了介绍，为钢铁厂相似工程的设计提供了经验。
【关键词】热风炉；改造；结构；应力；设计1.前言热风炉的基本作用就是将高炉鼓风加热，使高炉鼓风携带尽可能多的物理热进入高炉，从而达到降低燃烧比，实现高炉稳定顺行的目的.热风炉分为蓄热室和燃烧室，煤气和空气在燃烧室混合后燃烧，将热量传给蓄热室的格子砖，高炉鼓风通过格子砖时将热量带进高炉。
顶燃式热风炉蓄热室设在直段筒体内，燃烧室设在拱顶，燃烧器在热风炉拱顶处燃烧。
本次改造采用新型燃烧器，以提高风温.改造后拱顶加高约7.65米，基础荷载增加约5100KN，设计时必须对热风炉基础和热风炉下部炉壳进行核算，以确定是否可以利旧。
这是顶燃式热风炉改造结构设计的关键，决定着本次改造方案是否可行。
另外，随着拱顶温度的增加，晶间应力腐蚀加大，结构设计时，必须采取相应的措施。
2.概况邯钢炼铁部4号1080m3高炉热风炉系统，原配置3座首钢式顶燃热风炉，燃烧系统配置两台套筒燃烧器。
目前热风出口与燃烧器附近存在炉皮开焊、掉砖发红现象，热风温度不理想。
简单的进行拱顶大墙的修复不能改变套筒燃烧器的缺陷，为以后生产留下隐患。
要想延长热风炉寿命，实现高炉强化冶炼、降低焦比、持续高风温，只有改变热风炉的结构形式，同时热风炉若要进一步发展、完善，必须彻底改变燃烧器的结构形式，使用高效节能的多火孔陶瓷燃烧器。
为此，本次改造将热风炉型式改为“改进型”顶燃式热风炉。
3.改造内容热风炉系统由顶燃式热风炉炉壳、管道、栈桥、管道支架、平台组成。
改造后，热风炉上部拱顶形状彻底改变，上部炉壳、顶部吊车钢架及平台需改造；热风炉荷载增加，热风炉基础需核算。
3.1热风炉炉壳改造热风炉炉壳由直筒壳体及拱顶壳体两大部分构成。
直筒部与埋入基础混凝土的结构螺栓相连接，直接座落混凝土基础上。
关于高炉炉底板边缘上翘问题的探讨摘要某些高炉存在炉底漏煤气，有的高炉炉底板边缘上翘，严重影响高炉的长寿和安全生产。
高炉是个大型压力容器，通过分析认为，炉底板不仅起密封作用，还作为压力容器重要组成部分，承载炉内气体压力等的巨大盲板力作用。
随着高炉大型化、炉衬薄壁化、炉顶压力的提高，炉内压力作用于炉顶封罩、炉身等处向上的力通过炉壳对炉底板边缘造成竖向提升的力变大，炉衬薄壁化后作用于炉壳的向下的重力减小，并随炉龄增长内衬侵蚀冷却壁磨损而变小，难以抵消炉内压力造成对炉底板边缘的竖向提升力，而高炉大型化后炉底板直径变大其刚度又不够，抵抗形变的力不足，各种荷载效应组合作用，从而发生弹性变形和塑性变形而产生边缘上翘。
降低炉内压力、增加作用于炉壳上的重力、增加炉底板刚度等会对炉底板边缘上翘产生有效的抑制作用，从而可避免炉底板边缘上翘。
关键词：高炉；炉底板；盲板力；边缘上翘1 前言近些年，国内一些高炉出现炉底跑煤气严重，有的炉底板上翘等问题，甚至投产不久炉缸烧穿事故，严重威胁人身设备安全。
延长高炉炉缸炉底的寿命对于实现高炉长寿和安全生产显得尤为重要。
国内外许多研究者通过对高炉的解体研究和炉缸炉底模拟计算，分析了高炉炉缸炉底侵蚀机理，但是对于高炉炉底板上翘现象研究的报道很少。
有人认为是由于碱金属及铅等有害元素引起的内衬耐材膨胀，因为内衬中发现有有害元素。
有的通过高炉炉缸炉底温度场和应力场的计算，分析认为是有害元素引起的砖衬的异常膨胀[1] 导致炉底板上翘的。
有的对炉壳进行了应力和盲板力分析，但对炉底板进行应力盲板力分析很少，对于高炉炉底板上翘的实验研究较为困难，下面通过对某厂4000 m³高炉炉壳炉底板荷载组合分析计算，初探高炉炉底板上翘的原因和减少炉底板上翘的措施。
2 高炉炉底板边缘上翘现象该4000m3 高炉于2007 年2 月建成投产，到目前已运行12 年多，期间设备运行总体正常。
2011 年底，发现高炉炉底板边缘上翘。
卡卢金顶燃式热风炉施工技术要点【摘要】：热风炉是高炉炼铁的主要附属设备。
顶燃式热风炉从问世至今已有30余年的发展历程，技术日趋成熟，而且具有显著的技术优势，是一种符合我国国情的高风温长寿型热风炉，近十余年来，卡卢金顶燃式热风炉已经成为发展速度最快的热风炉技术。
俄罗斯卡卢金顶燃式热风炉能使煤气空气混合更充分（燃烧更完全）、与传统热风炉相比尺寸更小、风温更高、更稳，投资更低。
【关键词】：热风炉；卡卢金顶燃式热风炉；炉壳焊接；穿插施工；工艺管道；热风阀一、背景20世纪50年代，我国高炉主要采用传统内燃式热风炉。
传统内燃式热风炉存在着诸多技术缺陷，这些缺陷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，岀现了外燃式热风炉，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-康立斯公司）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，在欧美等国得到应用，获得了成功。
与此同时,20世纪70 年代,以首钢为代表的我国炼铁工作者开发成功了顶燃式热风炉，并于70年代末在首钢 2号高炉（1327m，）上成功应用。
俄罗斯卡卢金顶燃式热风炉预燃室位于拱顶的上部，预燃室里的煤气和空气（喷射式涡流）充分混合后在弧形拱顶燃烧；炉型简单，结构强度好；热风炉布置紧凑，占地小，节约钢材。
能使煤气空气混合更充分（燃烧更完全）、与传统热风炉相比尺寸更小、风温更高、更稳，投资更低。
二、卡卢金热风炉施工技术要点该章简单叙述了卡卢金顶燃式热风炉现场施工过程中的施工技术控制重点。
1基础混凝土浇筑为大体积混凝土施工。
在施工过程中采用低水化热水泥搅拌的混凝土，内部通冷却水管进行降温，严格保证内外温差防止裂缝。
工程施工时拟采用电子测温仪测温，测温探头在混凝土浇筑前埋入测温位置，既能保证施工质量，同时还能测量混凝土入模温度。
利用电子测温仪温测温，电子传感器导线应缠绕在钢筋上，浇筑及振捣混凝土时应注意勿将其损坏。
热风炉操作中的常见问题及解决方法总结热风炉是一种常用于工业领域的热能设备，广泛用于烘干、焙烧、锻造、熔炼等工艺过程中。
然而，由于操作不当或其他原因，常常会出现一些问题影响到炉子的正常运行和工作效率。
本文将针对热风炉操作中常见的问题进行分析，并提供相应的解决方法。
一、燃烧不稳定燃烧不稳定是热风炉操作中的常见问题之一。
燃烧不稳定会导致炉内温度和压力波动，进而影响生产质量和效率。
造成燃烧不稳定的原因较多，如燃料质量、供气系统、燃烧室结构等。
解决方法主要有以下几点：1. 检查燃料质量：确保燃料的湿度、杂质和热值符合要求，避免燃烧不稳定。
2. 清洗和检修供气系统：定期清洗、检查供气系统中的管道和阀门，确保气流通畅，避免供气不稳定引起的燃烧问题。
3. 优化燃烧室结构：合理设计燃烧室的通风口、排烟口等结构，增加燃烧的稳定性。
二、温度控制不准确温度控制不准确是热风炉操作中常见的问题之一。
温度控制不准确可能导致产品质量不稳定、过热或过低等问题。
解决方法如下：1. 检查温度传感器：定期检查和校准温度传感器，确保读数准确。
2. 调整燃烧参数：通过调整供气量、风量等燃烧参数，达到精确控制温度的目的。
3. 加强维护保养：定期检查热风炉的绝热材料、密封件等是否有破损，确保热损失最小，提高温度控制的准确性。
三、烟道积灰烟道积灰是热风炉操作中常见的问题之一。
烟道积灰严重时会影响炉内热量传递和排烟效果，进而导致炉温下降、效率降低等问题。
因此，定期清理烟道积灰是必要的。
解决方法如下：1. 定期清理烟道：根据使用情况，制定烟道清理计划，定期清理烟道内的灰尘和积炭。
2. 设置烟道清洗装置：在热风炉的烟道上设置清洗装置，通过喷水或冲击空气等方式清洗烟道，避免积灰问题。
四、进料不平稳进料不平稳是热风炉操作中常见的问题之一。
进料不平稳会导致炉内物料分布不均匀，不利于热能传递，影响炉子的工作效率。
解决方法主要有以下几点：1. 优化进料装置：调整进料装置的设计，增加进料点，使物料可以平稳进入炉膛，避免堵塞和积压。
“卡鲁金”顶燃式热风炉炉衬施工工法中冶实久建设有限公司昆明分公司郑辉彭强1、前言热风炉是高炉的主要附属设备。
它是利用高炉煤气燃烧的热量，借助砖格子的热交换作用为高炉提供高温的热风。
由俄罗斯KALUGIN公司设计的称为“卡鲁金”顶燃式热风炉（见上页示意图）。
与内燃式热风炉相比较，无燃烧室火井墙。
空、煤气自热风炉顶部的空气支管及煤气支管进入预燃室混合均匀，在热风炉“顶部燃烧。
卡鲁金”顶燃式热风炉具有蓄热面积大、气流分布均匀、高温、长寿的特点。
有广阔的发展前景。
由于热风炉在高温条件下工作，炉料砌筑施工质量要求较高。
如：砌缝、泥浆的饱满度，膨胀缝的合理留设等。
各种耐火材料之间衔接部位缝隙处理，特别是炉顶、热风口等区域的施工质量对保证炉衬的整体质量至关重要。
因此，只有采用科学合理的施工方法，才能达到降低成本、缩短工期、确保质量和安全的目的。
针对此类工程，我公司对多个不同施工条件的工程进行了多种技术的运用实践，其施工技术水平已达到国内先进水平。
较成功的解决了砌体泥浆不饱满、炉顶砌筑尺寸不易保证的通病防治等技术难题，我们经总结形成本工法，其内容简述如下。
2、工法特点2.1施工速度快，工序衔接合理。
大墙砌筑与格子砖砌筑分班轮流作业。
提前空气支管及沉煤气支管的砌筑，为拱顶连续施工创造条件。
2.2结构整体性好，便于过程监督、检查。
管孔下半圆采用轮杆控制内径，上半圆采用“弹性支撑”的方式砌筑（详见第5.2.3条），可边砌边检查、控制每块砖的砌筑质量。
2.3格子砖平整、透孔率好。
同一层采用同一公差格子砖砌筑，结合大、小公差格子砖调整高差。
与蓄热室大墙之间膨胀缝采用木楔固定。
3、适用范围该工法适用于俄罗斯“卡鲁金”顶燃式热风炉的施工。
4、工艺原理4.1与传统大墙砌筑严格保证设计内径相比，根据炉内高温气体的流动及冲刷特点，砌筑重点保证炉墙厚度与密实，大墙砌筑时耐材紧贴炉壳。
4.2根据耐火砖自重下坠及圆形砌体之间相互挤紧的原理，拱顶采用金属卡钩挂砖砌筑法砌筑。
高炉热风炉使用效果与热效率的研究摘要：本文通过对中天钢铁有限公司（南通）炼铁厂三座高炉共12座热风炉，每座高炉配置了四座热风炉，采用两烧两送并联送风方式送风，根据实际参数对三座高炉的热风炉进行热平衡测定，并根据测定数据对三座高炉的热风炉进行热效率计算。
通过对热风炉的检测及热效率的结论进行分析，得出结论该热风炉效率高、能耗低等优势。
并指出热风炉使用效果方法，提出如何解决存在的问题，提高热风炉风温水平的方法。
关键词：热风炉；热效率；低能耗；高风温1引言中天钢铁集团有限公司（南通）炼铁厂共三座高炉各配置四座热风炉，热风炉均为顶燃式热风炉，顶燃式热风炉结构主要分为蓄热室、燃烧室和预燃室三部分，则不同结构处是预燃室烧嘴形状和材质不同，也就是燃烧气流混合不同。
其中2#、3#高炉热风炉采用了郑州安耐克耐材有限公司自行研发的锥柱复合三维燃烧器（第四代新型燃烧器），1#高炉热风炉采用的是中冶赛迪设计的低氮交错旋流燃烧器。
三座高炉的热风炉自投产运行至今来看，三座高炉的热风炉目前与冶金行业对比在同等条件下煤气消耗较低风温高，起到节能减排的效果，空煤气配比合适且燃烧充分，热效率高，减少残余CO的废气排放量。
风炉采用“两烧两送”的工作方式，配备了整套空煤板式双预热器，预热高炉煤气和助燃空气，预热温度197-220℃之间。
其中3#热风炉为2022年3月29日投用，1#热风炉为2022年6月11日投用，2#热风炉于2023年3月1日投用。
当前送风温度均为1240℃,运行较为稳定。
2 热风炉技术参数及性能2.1测评周期以热风炉的一个完整操作周期作为测评周期，从燃烧期开始至下一个燃烧期开始(括燃烧，送风和换炉)的整个过程。
四座高炉热风炉的测评周期如表1所示：2.2基准温度以热风炉周围环境温度为基准温度，即30℃。
1#2#3#高炉热风炉测评周期统计炉号燃烧时间送风时间换炉时间送风温度硅砖界面温度拱顶温度1# 2h 1h 13min 1240 1124 13702# 2h 1h 13min 1240 1130 13703# 2h 1h 13min 1240 1135 13702.3低发热值计算煤气成分中燃烧成分为CH₄、H₂及CO,低发热值的计算如下：则：QoM=3359.73kJ/m³2.4煤气的理论燃烧温度=1294℃2.5理论空燃比（23.90%+3.15%）/2/0.21=0.642.6理论空气量理论助燃空气量为Lo=80000×0.64=51200/h 。
顶燃式热风炉刚性炉底上翘原因分析及改进
摘要：介绍了带预燃烧室的顶燃式热风炉钢性炉底的结构；建立力学模型分析了钢性炉底上翘的原因；提出了炉底结构的改进方案。
关键词：带预燃烧室的顶燃式热风炉；辐射梁；刚性炉底；
引言
山东省冶金设计院股份有限公司研究开发并有自主知识产权的带预燃室的顶燃式热风炉除莱钢从2001年起全部采用外，天钢3200m3高炉、安阳3200m3高炉、通钢2600m3高炉、济钢1750m3高炉、杭钢1260m3高炉、南钢1250m3高炉、首秦1260m3高炉、山东石横1080m3高炉、凌钢750m3高炉、济源450m3高炉、重钢2500m3高炉、吉林建龙1800m3高炉等均采用了带预燃室的顶燃式热风炉。
其中1000m3及以下级别高炉在2006年以前均采用了带辐射梁的刚性炉底，这种炉底结构简单，刚性足，自稳定性好。
但是部分热风炉在使用几年甚至刚建成后炉底就出现了上翘的现象，虽然这一问题对热风炉的正常操作不会有很大影响，但热风炉自身稳定性及抗震性将受到削弱，必须加以改进。
1引起顶燃式热风炉炉底上翘的原因
顶燃式热风炉炉底上翘的原因是多方面的，归纳起来有三个方面。
1）制造误差。
顶燃式热风炉炉底结构较为复杂，特别是中间H型钢焊接时和容易产生变形，使得热风炉还没有投入运行炉底就已经产生了部分上翘。
对于热风炉这种大直径设备来说完全避免是不可能的。
2）热风炉炉内压力及静载荷引起的弯曲变形。
热风炉正常工作气体压力为0.3~0.45MPa，内部气体压力对热风炉炉底产生均布载荷。
热风炉壳体、炉箅子、铁块等自重约1400t，通过炉柱子对炉底形成集中载荷。
这两种载荷叠加作用会对炉底梁产生弯曲挠度，这就会使炉底产生上翘。
3）温度效应产生变形。
由于炉壳和炉底结构保温形式和所处坏境不同，在炉底部分炉壳温度和炉底结构的温度相差较大，所以在经向上二者膨胀量有较大不同，二者协调结果而产生炉底上翘。
制造误差引起的的炉底上翘因其随机性暂不作讨论。
要理解后两个因素引起上翘的原因及引起炉底上翘的准确高度就有必要充分了解一下顶燃式热风炉炉底的结构，从而建立起力学模型进而加以分析，这样才能得出正确的结果。
1.1顶燃式热风炉炉底结构
顶燃式热风炉底结构由上顶板、下底板以及炉底梁组成，炉底梁呈辐射型圆周均布，共九根，梁两端分别与炉壳和中间的圆筒焊接。
炉底梁在靠近炉壳处以次梁做加强。
图1为莱钢股份公司1#750m3高炉大修改造工程热风炉的炉底结构。
图中1为热风炉炉柱子，2热风炉炉壳，3为炉底梁，4是土建基础。
从图中可以看出，上顶板、下底板、炉底梁、中间圆筒及炉壳通过焊接共同构成一个刚性的结构，用这种刚性的结构共同承担热风炉的全部载荷。
这些载荷包括预燃室、炉壳、热风炉大墙、拱顶、格子砖、铁块、炉箅子、炉柱子的重量，以及内压力引起的载荷。
其中格子砖、铁块、和炉箅子的重量通过12个炉柱子作用于热风炉炉底。
1.2顶燃式热风炉刚性炉底结构受力模型
热风炉刚性炉底受力分析可从三个方面加以进行，一是炉内气体压力载荷产生的挠度，二是静力载荷产生的挠度，三是温度差引起的协调变形。
根据叠加原理，三个因素共同作用产生的变形就是热风炉炉底上翘高度的理论值。
根据刚性炉底结构及受力情况，可以将受力模型简化为相关载荷作用于九根H型钢上的情形进行分析。
又由于炉柱子基本均匀布置于H型钢上（图1），而且H型钢圆周均布设置于炉底，因此，只要分析其中一根梁的变形就可以了。
1.2.1炉内气体压力对H型钢产生的挠度
热风炉往1000m3高炉送风时炉内气体压力最高为0.45MPa，对炉底作用按均布载荷考虑，其受力模型见图2。
因炉壳径向刚度远小于辐射梁刚度，所以两边约束按简支梁处理。
图中q 值按气体压力折算成每米梁上的均布载荷值。
简支梁的最大挠度就是内压力引起的炉底上翘的最大高度h1。
均布载荷引起的挠度计算公式为：
h1=5ql4/(384EI)
1.2.2静力载荷对H型钢产生的挠度
作用于炉底梁上的静力载荷包括预燃室、炉壳、热风炉大墙、格子砖、铁块、炉箅子的重量。
这些载荷是通过炉柱子作用于炉底梁上，对于梁的变形作用为集中载荷，其受力模型见图3。
假设热风炉炉底没有上翘，那么图中载荷P1和P2将被基础抵消，而基础上翘之后，静载荷的作用就是抵消部分上翘高度，因此其受力模型可以简化为受中间约束的简支梁。
图3中载荷P1为预燃室、炉壳、热风炉大墙、拱顶重量通过炉壳作用于炉底梁端部的载荷，P2和P3为格子砖、铁块、炉箅子、炉柱子的重量通过炉柱子作用于梁上的载荷。
集中载荷引起的扰度计算公式为：
h2=Pa2(3l-a)/(6EI)
1.2.3热膨胀变形协调关系引起的炉底上翘高度
热风炉炉壳内表面有喷涂层和耐火砖砌筑的大墙，外表面则裸露于空气中，炉壳温度在底部约80℃。
炉底结构上部只砌筑有一层硬质砖，内部浇注混凝土，下接热风炉基础，环境封闭，炉底梁温度约200℃。
因此二者在热风炉底部径向上热膨胀不一致，根据相容原理，炉底必然要上翘以协调二者的伸长不一致。
其原理模型见图4。
图中OA为热风炉炉底结构热膨胀后的长度，OA′为热风炉炉壳热膨胀后的长度，点A′的位置即为温度效应引起的炉底上翘后的位置。
因此A′B的长度就是炉底上翘高度h3。
热膨胀变形协调关系引起的炉底上翘高度其计算可以根据几何关系及热膨胀原理方便算出。
1.2.4热风炉炉底上翘高度
计算以上热风炉炉底结构受力模型可以得出炉底结构上翘的高度。
热风炉载荷见表1，根据载荷及热风炉尺寸参数计算出的热风炉内压力、静载荷以及温度效应引起的变形量见表2。
表1. 热风炉载荷
表2. 热风炉刚性炉底变形量
表中h1为气体压力对炉底结构产生的挠度，h2为静力载荷对炉底结构产生的挠度，h3为温度效应对炉底结构产生的上翘高度。
炉底结构上翘的高度
H = h1 - h2 + h3=31mm
图1为使用中的带预燃室顶燃式热风炉炉底上翘的实例照片。
从照片中可以看到炉底上翘的高度和计算结果接近。
2热风炉陆地结构改进
鉴于具有刚性炉底的热风炉均有不同程度的上翘现象，2006年开始山东省冶金设计院股份有限公司相继以一种柔性炉底结构替代了这种刚性炉底结构，图6是通化钢铁公司7#高炉热风炉炉底结构图，从图中可以看出预燃室、炉壳、拱顶重量载荷不再作用于炉底梁上，而是作用于地脚螺栓座上。
热风炉内压力引起的挠度也被地脚螺栓抵消。
另外，炉底梁与炉壳间的温度差引起的膨胀量不一致因梁末端与炉壳间留有间隙而得到补偿。
炉底梁的作用仅作为格子砖、炉箅子、炉柱子等重量的抗弯梁，这些载荷引起的挠度被基础抵消。
结束语
从2006年开始山东省冶金设计院股份有限公司相继以一种柔性炉底结构替代了这种刚性炉底结构，从几年来的使用情况来看，这种改进是成功的，热风炉再也没有出现过炉底上翘的现象。
回顾从发现问题、分析问题到解决问题这种设计的改进过程，对设计工作而言应该是一次水平的提高和启示。
