太钢4 350 m3高炉热风炉的设计
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新钢350m3高炉延长球式热风炉换球周期的实践谢振华,陈家武,严晓辉(新钢公司第一炼铁厂)摘要:通过延长新钢二座350m3级高炉球式热风炉换球周期,减少了风温的下降,促进了高炉技术经济指标进步。
关键词:高炉;球式热风炉;换球周期1 前言由于具有投资省、风温高的显著优点,球式热风炉从70年代开始在我国的小高炉上成功使用后就得到迅速推广。
从1987年成钢300m3级高炉采用球式热风炉至今,相继有柳钢、威(远)钢、涟钢、汉钢、南昌钢厂等300m3级高炉采用了球式热风炉,但在使用过程中也暴露出球式热风炉工艺存在耐火球易渣化、孔道易堵塞、球床寿命短等问题(长的3~4年、短的1年)。
一般情况下,350m3高炉球式热风炉阻力损失达到0.15MPa左右,烧炉就比较困难,热风炉的送风温能力下降,被迫停烧换球,换球时间长达30天,热风炉工作制由二烧一送改为一烧一送。
一烧一送时由于加热时间和送风时间相应减少,从而引起风温大幅度下降,风温要下降200℃以上,造成焦比大幅度上升,产量下降,提高了炼铁运行成本。
2 原因分析分析认为,换球周期的长短,主要取决于燃烧器工况条件、煤气质量、耐火球的材质品级、耐火球直径、高炉和热风炉操作。
燃烧器工况条件差,会使球床横截面上的流场状况和热工状态不均匀,不再是均一稳定的床层,气体阻损会逐渐增加,直到难以为继,便要进行换球;煤气质量差含尘量高会时球床积灰堵塞,阻损增加;材质不过关,耐火球寿命短,容易渣化,产生的碎粒堵塞球床中的孔隙,使球床阻损提高,造成风温水平降低,需要进行“换球”,以恢复球床透气性和改善传热;高炉操作不稳定,炉顶煤气温度高,造成布袋破损,引起煤气含尘量增加;热风炉操作不合理,温降大,耐火球寿命缩短。
3 延长换球周期技术04年1号、2号高炉大修,热风炉采用顶燃式球式热风炉。
每座高炉各配置三座球式热风炉,设计风温1050~1150℃(短期),热风炉球床结构采用F60mm和F40mm两种高铝质耐火球,1号、2号高炉球式热风炉主要参数,见表1、2。
第21卷第4期 2011年4月中国冶金China M etallurg yVo l.21,N o.4A pr il 2011太钢4350m 3高炉实现煤比200kg/t 的生产实践唐顺兵(山西太钢不锈钢股份有限公司炼铁厂,山西太原030003)摘 要:太钢4350m 3高炉是中国自行设计建造的大型高炉,2006年10月13日开炉。
2008年通过分析煤比200kg /t 生产情况下要求的原燃料成分和性能水平,不断探索在高富氧率、大喷煤高炉腹煤气量指数生产下合理的煤气流分布和操作炉型的控制,同时加强炉前作业管理,在2008年2月后实现连续5个月(全年有8个月)煤比200kg/t 以上。
关键词:大型高炉;原燃料;煤比;煤气流分布;操作炉型中图分类号:T F 538.6+3 文献标志码:A 文章编号:1006 9356(2011)04 0037 06200kg/t Coal Ratio Production Practice at 4350m3Blast Furnace of TISCOT ANG Shun bing(Shanx i T aiyuan I ron and Steel(Gr oup)Co.,L td.,T aiyuan 03003,Shanxi,China)Abstract:4350m 3blast fur nace at T I SCO w as designed and const ructed by China itself,o per ating since Octo ber 13,2006.T he coal rate has been kept o ver 200kg/t fo r co nt inuo us 5months since Februar y 2008(8mo nths fo r total one year)by intensifying ing r edient and char acter istics of crude fuel,ex plor ing high ox yg en enrichment rate,hig h co al injection operation and high bosh gas volume index w hich can realize a reasonable gas curr ent dist ribution and operate furnace pr ofile,str eng th cast house wo rking manag ement and so o n.Key words:larg e size blast fur nace;raw material;coa l rat e;gas flow dist ribution;operate furnace pr ofile作者简介:唐顺兵(1975 ),男,大学本科,工程师; E mail :tytgtsb@; 收稿日期:2010 08 16太钢5号高炉(4350m 3),设有38个风口,4个铁口,4座新日铁外燃式热风炉,采用了PW 串罐无钟炉顶,皮带上料、炉腹至炉身中部选用铜冷却板、软水密闭循环冷却、浓相直接喷煤技术,炉缸陶瓷杯,炉前TM T 液压开口机和泥炮等技术装备。
我在二十多年的工作中,先后参加了国内外几十项工程的施工,包括钢铁企业的高炉、热风炉、烧结专业非标设备的制作,化工企业的玻璃、化肥、焦化、石油、造纸等专业非标设备的制作。
入厂以后,在师父的精心培养下,努力学习铆工技术,扎扎实实、勤勤恳恳的工作,很快在铆工队伍中脱颖而出,成为企业的铆工骨干。
现就以钢厂热风炉制作为例做如下总结。
一、炉体概况:450吨高炉配套热风炉炉壳重931吨,平台钢结构重386吨。
热风炉炉壳总高度20.581米,下部直径Φ7292mm,高9440mm,上部直径Φ8600mm,高5986mm,顶部球1冠由SR10400mm和SR2995mm两段组成,钢板厚度为δ=25~14m,热风炉基础标高为+0.150米,热风炉共有4层平台,主要为+5.800,+11.800和炉顶+19.775m平台。
二、技术要求及施工方法:(一).工艺流程:1、钢结构制作工艺流程材料验收-→下料-→钢板滚弧-→组对-→安装2、钢结构安装工艺流程:炉底及炉壳前四带安装---热风炉+5.80m平台安装---五~九带炉壳安装---炉箅子安装——球帽安装——11.80m平台安装---炉顶平台、梯子安装。
(二).技术要求:1.壳体制作技术要求:a.所使用的钢材必须符合设计要求和施工规范要求。
钢材进现场后,用卡尺检查钢板板厚,板厚负偏差如下:b.钢板切割后,边缘必须平整,切割线应符合设计尺寸。
当采用对接接头或丁字接头时切割后的极限尺寸偏差为±1mm。
c.搭接接头时,极限偏差为±5;对接接头的钢板,应检查两对角线的长度,两对角线长度之差不得大于3mm。
在制作炉壳时,必须考虑焊接时横缝收缩的余量。
依经验焊缝收缩量按每米焊缝1毫米计。
d.坡口尺寸应符合设计文件的规定,用样板检查,加工边缘与样板之间的间隙不得大于1mm。
e.外壳钢板的滚圆加工应符合设计规定的曲率半径,用弦长不小于1500mm的样板检查,其间隙不大于2mm。
山西太钢不锈钢股份有限公司四高炉大修五标段工程管道专业施工组织设计(技术标)山西钢建安装工程公司管道分公司2011年8月8日目录一.工程概况二.劳动力投入计划三.管道拆除、安装工程主要工程量四.投入的主要施工机械设备表五.施工总平面布置图六.施工进度计划七.施工进度工期保证措施八.具体施工方案九.供应材料、设备和工程的质量保证措施十.各工序的协调措施十一.管道工程雨季施工措施十二、施工安全保证措施十三、现场文明施工措施一、工程概况1、基本概况太钢四高炉大修五标段工程主要包括热风炉本体、热风炉系统耐材砌筑及钢结构、机械、电气、管道等设备安装、调试等内容。
热风炉系统建安工程主要包括:基础施工;热风炉炉壳制作安装;筑炉工程;热风主管制作安装和主管砌筑;以及主管上热风阀、补偿器等附属件安装;冷风管、煤气管制作安装和阀门及附件安装;框架及平台制作安装;液压站建筑施工、设备和液压管道安装;系统工艺结构和管道支架制安;烟囱施工。
2、工程特点(1)区域布置紧凑:热风炉区域四台热风炉、周围热风管、冷风管、煤气管纵横交错,炉壳拼装、安装,上千吨的工艺结构、建筑结构和工艺管道制作安装,上千吨设备安装,上万吨的耐火材料的施工都要在约1600m2范围内进行,施工区域与生产毗邻,过程中受各种因素影响较大,因此,要合理规划布置场地和安排工序,才能保证施工有序进行,确保现场安全生产和文明施工。
(2)技术含量高:工程中的大体积砼基础、热风炉壳制作安装、筑炉及阀门研磨等技术要求较高,施工过程中要严格按照设计和规范进行控制,确保施工质量.(3)安全隐患多。
由于工期较紧,在施工全过程中,各工种、各工序要交叉、平行作业,作业区最高高度达41m,因此,区域内存在高空坠落和坠物伤人等安全隐患,必须采取行之有效的安全措施,保障施工安全。
3、管道安装通常每座高炉都要匹配三到四座热风炉,热风炉的作用是为高炉冶炼储存和提供热风,高炉和热风炉之间由热风管道相连接.高炉热风管道包括:热风支管、热风主管、混风室或竖管、热风围管、送风支管等部分组成。
施工组织设计一、工程概况1、工程简介该工程为太钢4#高炉槽上除尘改造工程,包括除尘系统框架、钢烟囱和风机基础。
槽下为除尘系统的除尘基础,深-2.15米,结构形式为筏板带暗梁基础,筏板厚300㎜,暗梁高650,其上为二层电除尘框架结构,长19.04米,宽9.74米,檐口高度为10米。
屋面上安放有钢结构的除尘器、刮板机、钢结构电机防雨棚,防雨棚高3米,上挂瓦楞铁防雨;35米高的钢烟囱位于二层框架厂房的东北侧,直径为3米;风机基础为大体积混凝土设备基础,厚度为5.72米,地下-3.15米,地上2.57米。
主要工程范围为工程的土建施工及管道制作和安装、水电安装、设备安装等除尘系统的配套工程。
2、工程地点:太钢厂区四号高炉槽下东侧。
3、工程招标范围:太钢炼铁厂四号高炉槽上除尘改造工程的工程施工、设备安装、调试、试车、配合热负荷试车的合格达产达效,生产保驾及其在质量保证期内表现出的任何缺陷的修复等。
二、编制说明1、编制目的、宗旨:本施工组织设计是为太钢四号高炉槽上除尘系统改造工程投标所用,根据公司以往的施工经验和实力,参考甲方提供的设计图纸和招标文件而编制,作为业主审评投标文件技术标和了解本公司实力的依据。
若我公司中标后将根据具体的施工设计图编制详细的施工阶段的施工组织设计,用于指导工程施工。
2、编制依据2.1太钢炼铁厂四号高炉槽上除尘改造工程施工招标文件及补充文件、施工设计图纸等;2.2 施工招标问题答疑;2.3 施工现场踏勘记录;2.4 本公司依据ISO9001:2000标准制定的《质量管理体系程序文件》;2.5 本公司依据ISO14000和OHSAS18000标准制定的《环境与职业健康安全管理程序文件》;2.6本公司同类工程施工经验2.7 国家现行建筑工程检验评定标准及施工规范本工程施工组织设计编制中采用的规范及标准如下:3、编制说明本工程为太钢4#高炉槽上除尘改造工程,包括除尘系统框架、钢烟囱和风机基础及管道安装、电气安装工程。
420m3高炉工程初步设计本溪钢铁(集团)设计研究院二零零二年十月目录1、概述 (1)2、炼铁工艺 (7)3、燃气部分 (32)4、热力部分 (37)5、给排水 (42)6、采暖与通风除尘 (54)7、检化验 (63)8、电气 (67)9、仪控 (88)10、电信 (97)11、土建 (99)12、总图运输 (108)13、环境保护与综合利用 (116)14、安全生产与工业卫生 (121)15、消防 (126)16、能源 (129)17、劳动定员 (131)18、投资概算 (135)19、技术经济分析 (153)20、附表( (159)21、主要设备表…………………………………………163~2021、概述1.1 项目名称、建设单位及法人代表项目名称:山西宇晋钢铁有限公司420 m3高炉及配套工程建设单位:山西宇晋钢铁有限公司法人代表:王兴江1.2 建设单位概况山西宇晋钢铁有限公司位于山西省临汾市曲沃县高显镇境内,曲沃地处襄汾、侯马、翼城、绛县中心,处在交通枢纽位置,108国道、晋韩公路、曲桓公路、同蒲铁路、侯月铁路纵贯境内,区内交通十分便利。
该公司现拥有年产40万吨普通线材生产线、年产40万吨60m/s半高速线材生产线、年产120万吨高速线材生产线各一条,3座65t氧气顶吹转炉,三座6机6流方坯连铸机3台,10000m3/h制氧机两台,6000m3/h 制氧机一台,450m3炼铁高炉四座,75㎡烧结机两台,98㎡烧结机两台。
1.3 设计依据(1)工程设计合同《山西宇晋钢铁有限公司本钢设计研究院》(2002.7.31)(2)建设单位提供的设计技术资料包括地形图、地质报告、水质、气象资料、水、电等介质接点资料等。
1.4 主要设计内容:根据宇晋公司的委托,本初步设计主要包括如下内容:(1)炼铁工艺系统的设计,包括高炉贮矿槽、槽下筛分整粒供料系统、斜桥卷扬上料系统、炉顶装料系统、高炉炉体、风口平台出铁场、水渣处理系统、热风炉系统、导出、上升、下降管、重力除尘等系统。
目录1 热风炉本体结构设计 (1)1.1 热风炉的概述 (1)1.2炉基的设计和选择 (3)1.3炉壳的设计 (4)1.4炉墙的设计 (4)1.5拱顶的设计 (5)1.6蓄热室的设计 (6)1.7燃烧室的设计 (7)1.8炉箅子与支柱的设计 (8)2 燃烧器选择与设计 (9)2.1金属燃烧器 (9)2.2陶瓷燃烧器 (9)3 格子砖的选择 (13)4 管道与阀门的选择设计 (18)4.1管道 (18)4.2.阀门 (19)5 热风炉用耐火材料 (21)5.1 硅砖 (21)5.2 高铝砖 (21)5.3 粘土砖 (21)5.4 隔热砖 (21)5.5 不定形材料 (21)6 热风炉的热工计算 (27)6.1 燃烧计算 (27)6.2 简易计算 (32)6.3砖量计算 (35)7 参考文献 (37)1 热风炉本体结构设计1.1 热风炉的概述(1)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到高炉。
目前蓄热室热风炉有三种基本形式,即内燃式,外燃式,顶燃式热风炉。
(2)传统内燃式热风炉如下图所示,它包括蓄热室和燃烧室两大部分,并由炉基,炉底,炉衬,炉箅子,支柱等构成。
热风炉的有效尺寸决定于高炉的有效容积,冶炼强度要求的风温。
图1-1 传统式热风炉我国设计的尺寸参考表1-1。
表1-1 我国设计的尺寸参考下表:100 250 620 1036 1200 1513 1800 2050 2516 4063 V有效D上4346 5400 7300 8000 8500 9000 9330 99600 9000 10100 下5200 6780 9000 9500H D 4.80 5.57 4.80 4.70 4.95 4.93 4.93 5.70 5.57 5.35我所设计的热风炉是外燃式热风炉(3)外燃式热风炉是内燃式热风炉的进化和发展,他是燃烧室和蓄热室分别在两个圆柱形壳体内,两个室的顶部以一定方式连接起来。
摘要在新建的太钢4350m3高炉新日铁外燃式热风炉的设计中,围绕高风温长寿命采取了一系列措施:蓄热室\燃烧室、混风室内墙体与拱顶的拱角相接处,采用迷宫式结构,防止独立砌体间窜风;在开孔部位采用组合砖,以提高这些关键部位的气密性和结构稳定性;蓄热室内采用带凹凸槽的小孔径七孔高效格砖,提高加热面积;采用分离型余热回收装置预热助燃空气和煤气等。
关键词高炉热风炉高风温长寿1概述太钢现在拥有4座高炉,1号高炉炉容324m3,2号高炉炉容296m3,3号高炉炉容1200m3,4号高炉炉容1650m3。
为了适应太钢不锈钢发展规划的需要,满足炼钢工序每年560万t铁的要求,太钢决定对3号高炉进行易地大修,将炉容扩大到4350m3,而后3号高炉原地大修,炉容扩大到1 650m3,淘汰1、2号高炉,炼铁厂最终形成2座1 650m3和1座4350m3高炉生产的局面。
太钢4350m3高炉设计年产生铁320万t,利用系数2.1,工艺技术装备水平达到国际先进,国内领先,高炉寿命15年(一代炉龄不中修),热风炉寿命25年。
太钢4350m3高炉配置4座新日铁外燃式热风炉。
采用定风量交错并联的送风制度,设计最高风温为1 310℃,最高拱顶温度为1450℃,高温区采用硅砖。
设置烟气余热回收装置预热助燃空气及高炉煤气。
热风炉系统自动控制包括燃烧控制、送风温度控制和换炉控制。
热风炉设计参数见表1,主要技术性能见表2。
2热风炉砌体结构设计新日铁外燃式热风炉的特点:蓄热室上部有一段锥体,使蓄热室拱顶缩小到和燃烧室拱顶尺寸相同,从而提高了结构的稳定性,并使高温烟气在蓄热室中分布均匀;蓄热室和燃烧室等径半球拱顶之间的连接管上设置通用型伸缩管,用于吸收蓄热室和燃烧室的不均匀膨胀和连接管的轴向膨胀。
为使热风和混入的冷风混合均匀,在每个热风炉燃烧室热风出口处设有一个混风室,在混风室与燃烧室之问的连接管上亦设有通用型伸缩管,以吸收两者的不均匀膨胀和连接管的轴向膨胀。
热风炉结构构如图1所示。
2.1热风炉温度分布的计算采用稳态及非稳态热工计算程序,进行详细、全面的比较计算,得出热风炉蓄热室温度分布曲线(如图2所示)。
此温度分布曲线反映的是在气流分布均匀的情况下,格子砖高度方向的温度变化,是砌体结构设计及选用耐材的重要依据之一。
2.2热风炉本体结构(1)热风炉拱顶及连接管。
热风炉蓄热室和燃烧室的拱顶由两个内半径3790mm的半球顶和两段圆筒组成,并由内径4600mm的连接管连通。
砖衬采用4层不同材质的砖砌筑,由内向外分别为硅砖、硅质隔热砖、高铝质隔热砖和粘土质隔热砖,砖层总厚度为844 mm,钢壳内表面喷涂一层耐酸喷涂料,砖与喷涂层间充填陶瓷纤维,以吸收拱顶砌体的热膨胀。
连接管与两球顶接口处采用组合砖砌筑,其余部分的上部内层砖衬采用带凹凸槽的异型砖砌筑,增加了拱顶结构的稳定性,有效地防止了掉砖现象。
拱顶所有的砖衬由设置在炉壳上的3层砖托支撑,与大墙砌体脱开,荷重由炉壳承受,成为一独立的稳定结构。
(2)热风炉砌体。
热风炉砌体分为蓄热室、燃烧室、混风室三部分,均采用了保温性能好、寿命长的砌体结构。
为了有效地吸收高温部位硅质耐火砖和硅质隔热砖的热膨胀,硅质砖和隔热砖之问填充了高温下易挥发的填充物,并且在硅质砖层内部也设置了膨胀缝,有效地解决了硅质砖膨胀量大的问题。
蓄热室、燃烧室、混风室墙体与拱顶的拱角部位相接处,采用迷宫式结构,防止了独立砌体问窜风。
①蓄热室砌体。
蓄热室锥体部及其上部圆筒大墙由内向外分别采用硅砖和高铝质隔热砖砌筑,砖衬与耐酸喷涂料之间充填隔热纤维板,硅砖和隔热砖之间填充高温下易挥发的填充物,以吸收锥段砌体的热膨胀。
整个砖衬由设置在炉壳上的砖托支撑,与拱顶及蓄热室直筒部砌体完全脱开。
蓄热室直筒部砖衬分为上、中、下三部分,上部属于高温区,由内向外分别采用硅砖、硅质隔热砖、高铝质隔热砖和粘土质隔热砖,砖衬总厚度为630mm;中部中温区分别采用高铝砖和高铝质(或粘土质)隔热砖,砖层总厚度为620 mm;下部低温区分别采用粘土砖和粘土质隔热砖,砖衬总厚度为580mm。
炉壳内中、上部喷涂粘土质喷涂料,下部喷涂普铝纤维。
②燃烧室砌体。
燃烧室大墙上、中部区域由内向外分别采用硅砖、硅质隔热砖、高铝质隔热砖和粘土质隔热砖砌筑,砖衬总厚度为:上段692 mm,中段742mm;热风出口段由内到外分别采用2层高铝砖和3层隔热砖砌筑,砖衬总厚度为896 mm;陶瓷燃烧器大墙内外层分别采用高铝砖和粘土砖砌筑,砖衬总厚度为896 mm。
炉壳内表面喷涂粘土质喷涂料。
③混风室砌体。
混风室由上、下各自独立的拱顶及大墙组成,拱顶及大墙由内向外分别采用高铝砖、高铝质隔热砖和粘土质隔热砖砌筑,上、下部砖衬总厚度分别为470 mm 和480 mm。
炉壳内表面喷涂粘土质喷涂料。
(3)热风炉陶瓷燃烧器砌体。
由于太钢能够提供充足的焦炉煤气供热风炉燃烧,因此采用成熟可靠的三孔式陶瓷燃烧器,其优点是燃烧稳定,能够降低燃烧室大墙温度,防止局部过热。
燃烧器采用异型耐火砖砌筑,上部为耐剥落性能良好的堇青石砖、致密粘土砖和高铝砖,下部为致密粘土砖。
在燃烧器高炉煤气通道的表面涂有一层防水涂料,并设置金属保护板,有效地防止了高炉煤气中的水汽粘附在砖的表面。
(4)热风炉各孔口砌体及高效格砖。
调查表明,热风炉各孔口砌体的稳定性也是制约热风炉整体寿命的重要环节。
本次设计在开孔部位(拱顶联络管端口、燃烧室热风出口、混风室热风出入口、热风管道上各三岔口等)采用组合砖技术,以提高这些关键部位的气密性和结构稳定性,从而提高砌体寿命。
蓄热室采用带凹凸槽的小孔径七孔高效格砖(H=180mm),其加热面积比传统的孔径为43mm的格砖增加了约5.9%。
(5)热风炉管道砌体。
热风主管和围管采用高铝砖和高铝质隔热砖砌筑,砖衬厚度均为420mm热风支管采用热震稳定性好的莫来石质堇青石砖和高铝质隔热砖砌筑,砖衬厚度为420mm。
管壳内表面喷涂一层粘土质喷涂料和一层隔热喷涂料,上部砖衬与喷涂料之间喷涂一层陶瓷纤维。
烟道主支管不砌砖,管壳内表面浇注或喷涂一层不定型耐材。
2.3热风炉耐火材料选用高质量耐火材料的目的是为了防止在长期高温或高荷载工作条件下,砌体变形、下陷、扭曲等不良现象的出现,是保证热风炉高风温长寿命的重要条件。
为适应将来热风温度最高1 310℃,满足热风炉25年寿命的要求,热风炉耐火材料采用硅砖、高铝砖和粘土砖。
蓄热室中部、燃烧室热风出口部及混风室采用高档低蠕变高铝砖,蓄热室中温区采用中档低蠕变高铝砖,这两种砖对K,Na氧化物含量还有严格的要求。
蓄热室和燃烧室下部低温区采用高档、中档低蠕变粘土砖。
高温下硅砖具有较好的特性,为适应长期高温、高荷载的环境,蓄热室拱顶、锥段、上部墙砖及格子砖,燃烧室拱顶、上部墙砖均采用硅砖。
陶瓷燃烧器上部采用热膨胀系数小,热震稳定性好的堇青石砖,下部采用防水性好的致密粘土砖。
炉壳与各部位耐火材料之间的隔热层,根据使用条件的不同,选用了与其相适应的隔热砌体组成,分别采用了硅质隔热砖、高铝质隔热砖、粘土质隔热砖以及陶瓷纤维等隔热材料,加强了砌体隔热性能。
2.4热风炉管道系统随着近年来热风炉设备的不断发展更新,高温密封式蝶阀技术越来越成熟可靠,该阀结构简单,动作灵活,密封可靠,且结构小巧,重量轻,已经为广大用户接受。
为确保热风炉各阀的检修,高炉煤气、焦炉煤气、助燃空气、冷风、烟气管网上的阀门采用高温密封式蝶阀,减少了热风炉区域的框架负荷。
通过对整个管道系统完整的受力分析计算,经济、合理地配置了波纹膨胀节以及管系中固定支架、滑动支架,既吸收管道热膨胀,又便于阀门的安装、检修,使热风炉管路系统设计合理,安全可靠,满足了热风炉高风温长寿命的要求。
2.5分离型余热回收系统分离型余热回收装置蒸发端与冷凝端分开,布置灵活,能够实现一种介质为多种介质换热,设备运行可靠,运转费用低。
为了满足热风炉送风能力达到l 310℃,同时达到节约一部分焦炉煤气的目的,设计采用分离型余热回收装置,使助燃空气和高炉煤气预热到约180℃左右,热风炉热效率达到83%。
2.6热风炉检测技术为保证热风炉高风温长寿命,设计对热风炉区域关键环节进行了检测、监控。
特别是硅砖,对其增设温度检测装置进行温度控制,以确保硅砖内衬的使用温度≥800℃。
2.7热风阀的冷却由于热风阀采用新型气动闸阀,为提高阀门寿命,减少运行成本,设计采用软水密闭循环冷却。
3防止炉壳晶间应力腐蚀的措施由于热风炉设计的最高风温为l 310℃,最高拱顶温度为1450℃,因此,热风炉高温区需要采取防止晶间应力腐蚀的措施。
在热风炉高温区,即上部约25m范围内(包括蓄热室、燃烧室拱顶、连接管及蓄热室锥体部,燃烧室直段上部)的钢壳采用耐龟裂的钢板制作,并在钢壳内表面喷涂耐酸喷涂料,同时为防止腐蚀介质在钢壳内表面结露,在钢壳外表面铺设由纤维毡、铝板组成的保温层。
4可以探讨的节约投资的措施新日铁外燃式热风炉砌体结构合理,气流分布构匀,适于大风量大煤气量操作,适应高风温长寿命的要求。
但是,它的结构复杂,占地面积大,钢材和耐材消耗量较大,基建投资较高。
经分析,在同等条件下,可以采取以下措施节约投资。
4.1采用集中混风室新日铁外燃式热风炉每座热风炉配置一个混风室,冷、热风经混风室混合后进入热风支管,送至高炉。
如果在热风主管上设置一个集中混风室,取消畦热风炉上的混风室,既能达到同样的混风效果,又可以节约投资。
4.2采用栅格式陶瓷燃烧器在焦炉煤气不充足的条件下,可以采用两孔的栅格式陶瓷燃烧器。
圆形栅格式陶瓷燃烧器已经在国内使用多年,有成熟的使用经验,其砖型简单,加工量少,易于砌筑施工,且具有空、煤气混合均匀,火焰短,耐火砖剥落少,燃烧稳定,燃烧能力大等优点,适应于外燃式热风炉,有利于减少制造和砌筑的费用。
4.3减少耐材种类新日铁外燃式热风炉墙体耐材种类繁多,而且部分耐材指标接近,既不利于施工管理,又不方便砌筑。
如果将部分指标接近的耐材统一为一种,这样既方便订货,又便于施工管理,可以减少管理费用。
5结语太钢4350 m3高炉热风炉设计和宝钢2、3号高炉热风炉相比做了如下改进:(1)由于煤气清洗质量提高,格砖孔径适当减小,因此,单位风量的加热面积由42.5 m2/(m3/min)增加到45.0m2/(m3/min)(送风量为7200Nm3/min时);(2)为增强保温效果,减少热量散失,蓄热室下部的喷涂料由渣棉改为普铝纤维;(3)为更好地吸收内层耐火砌体的热膨胀,改进燃烧室热风出口段膨胀缝的设置;(4)为提高热风支管砌体的寿命,不仅将内层耐火砖改为复合莫来石砖,而且内层砌体中膨胀缝的留设位置也做了改进,并增加了1层内层保护砖;(5)为提高热风管道的使用寿命,对整个热风管系的伸缩管、支座及热风管道拉杆做了改进;(6)扩大燃烧室的外保温范围,避免燃烧室炉壳发生龟裂。