高风温对高炉炼铁的重要作用

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#" 高风温的重要作用
风温是高炉炼铁的重要热源之一，占高炉热 量 总 收 入 量 的 !$.,’$. 。 高 风 温 是 廉 价 的 能 源 ， 使用高炉煤气烧炉，又实现了煤气综合利用，减 轻了对环境污染的负荷。提高风温可以实现节焦 增产、多喷吹煤粉等多方面的经济效益。所以， 我们应重视努力提高风温的工作。
-"- 采用耐高温的热风阀（填注高铝质不定型
耐火材料的耐热合金钢板焊接结构）和送风管道。 热风 炉 壳 加 厚 隔 热 保 温 层 、 喷 涂 高 铝 质 耐火纤维，实现耐热和绝热的效果。
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使用 高 抗 蠕 变 性 能 的 耐 火 材 料 ， 实 现 炉
内砌体结构稳定、耐高温又长寿的目标。
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王维兴
高炉炼铁采用热风炉来加热所鼓入高炉的风， 可 将 风 温 提 高 到 !"#$% 。 这 是 高 炉 炼 铁 技 术 进 步 的重要标志之一，其重要意义在于： （!）可大幅度降低炼铁焦化。风温提高 !$$%， 可提高高炉风口区理论燃烧温度 &$’($% ，可降低 高炉燃料比 )$’"$*+ , -，可允许多喷吹煤粉 !#*+ , -； （)）可显著地提高高炉生铁产量。因为高炉利 用系数 . 冶炼强度 / 焦化，在焦比降低时利用系数 会提高。 （"）风温的提高不但可以替代昂贵的焦炭，而 且允许喷吹煤粉，进而取得可观的经济效益。 （0）热风炉加热是使用高炉的生产过程中所产 生的副产品高炉煤气来作为燃料。这样，使高炉 炼铁系统成为热效率最高的火法冶金设备。不仅 降低了高炉炼铁的生产成本，而且减少了煤气排 放，进而保护了环境。 科柏式、地德式和新日铁式等。蓄热室内所用耐 火材料又分为格子砖式和球式。
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内燃 式 热 风 炉 是 燃 烧 室 与 蓄 热 室 同 在 一
个壳体之内。燃烧室居壳体的一侧，与蓄热室用 砖墙隔开。此种结构存在的主要问题是，隔墙两 侧温差大，尤其是下部；拱顶坐在壳内四周的大 墙上，因温度分布不均大墙产生不均匀涨落，各 部位耐火砖自身臌胀的不同作用，会使大墙和拱 顶产生于裂缝、损坏、掉砖，隔墙向蓄热室倾斜， 蓄热室格子砖错位、紊乱，热风支管振动和损坏 等。改良后的内燃式热风炉是将大墙与隔墙之间 设立滑动缝和臌胀缝，允许耐火砖可上下、左右 自由移动，隔墙中间加隔热层，可降低两侧的温 差，隔墙内蓄热室一侧安放耐热钢板，采用陶瓷 燃烧器，拱顶高温区采用硅砖。改良的内燃式热 风炉占地少、投资低，仍能提供 !)$$%风温。
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球式 热 风 炉 是 顶 燃 式 热 风 炉 的 一 种 ， 蓄
热室内不用格子砖，而用耐火球。其特点是因球 的蓄热面积大，可允许降低蓄热室高度，进而热 风炉高度也低。球的气孔度是随生产时间而逐步 变 小 ， 由 投 产 时 的 $"#! 降 到 $"!%， 这 样 造 成 风 的 阻力逐渐加大，故要周期地换球，且因球床小， 蓄热不足，会产生送风期降风温大，送风时间短， 故球式热风炉只用在 #!$$& 以下中小高炉。
等转炉煤气）来富化高炉煤气，实现提高烧炉时 拱顶温度。这要取决于钢铁厂的各种煤气平衡程 度和资源条件。
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预热高炉煤气和助燃空气
煤气预热 ($$)，2 理 可升高 -$)，助燃室气提 高 ($$) ， 2 理 可升高 ’$,’-) ；煤气和预热室气的 效果是两者分别预热效果之和。使用热风炉烟气 余热回收预热煤气和空气，可以实现各自提高
!$$) 。目前国内外已在高炉热风炉上应用的烟气
余热回收的换热器有：回转式、金属板式、管状 式、热煤式、热管式等。
-"# 缩小风温与拱顶温度的差值
目前我国送风温度与拱顶温度的差值大多数 是大于 !$$) ，一些企业甚 至 在 !-$,’$$) ， 这 样 的送风制度是难以实现高风温。应当将差值控制 在 ($$,(-$) 。 其 措 施 有 ： 提 高 热 风 炉 蓄 热 面 积 、 提 高 废 气 温 度 （要 使 用 耐 热 铸 铁 作 箅 子 和 支 柱 ） 、 缩短送风时间，增加换炉次数等。
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($/0 煤粉，会使理论燃烧温度降低 !$) （无烟煤）
。在喷煤比大于 (’$/0 1 2 时，就会 至 ’$) （烟煤） 使风口理论燃烧温度下降 !*$,’3$) 。这时炉缸温 度就显不足了，需要提高风温来补偿。如热风温 度在 ($$$,(!$$) 时，喷吹 (/0 无烟煤是需要 ("*,
’" 我国热风炉工作现状
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顶燃 式 热 风 炉 是 无 燃 烧 室 式 热 风 炉 ， 其
优点为：消除了内燃式有隔墙的缺点，在相同容 量 下 ， 蓄 热 室 面 积 增 加 )#3’"$3 ； 使 用 短 焰 燃 烧 器，在炉顶部燃烧，热量集中，热损失少，有利 于提高拱顶温度；结构简单，强度好，砖型少砌 筑容易；改善了耐火材料工作条件；占地面积少， 与外燃式相比节省 )$3的钢材和耐火材料。但需要 有良好性能的短焰燃烧器，拱顶要使用耐急冷急 热的耐火材料，设置在炉顶的热风管道要有支架
)1)
外燃式热风炉是将燃烧室放在炉壳之外，
可以消除内燃式热风炉隔墙的缺点，这样结构使 煤气流分布均匀，并提高了砌体的整体强度和稳 定 性 。 外 燃 式 热 风 炉 可 稳 定 地 提 供 !)#$% 以 上 的 高风温，寿命高。所以，现在 )$$$2" 以上容积的 高炉广泛采用外燃式热风炉。但它的结构复杂、 占地大、投资高（比内燃式高 !#3’"#3） 。
多年来，我国重点钢铁企业的热风温度在
($%!)以下进行徘徊，详见表 (。
表( 重点企业风温情况
!"$)风温来补偿，烟煤需要 !"$,!"-)风温来补偿。
所以说，只有实现高风温，才能实现高喷煤比。
-" 实现高风温的技术措施
-"( -"! !$$# 年 上 半 年 重 点 钢 铁 企 业 之 中 只 有 宝 钢 （ (!#$) ） 、 上 钢 一 厂 （ ((*!) ） 、 梅 山 （ ((!’) ） 新 兴 铸 管 （ ((#$) ） 、 承 钢 （ (($’) ） 、三明 （ ((!#) ） 、 武 钢 （ (($+) ） 、 樊 钢 （ ((’$) ） 热 风 温 度 年 平 均 超 过 了 (($$) ， 而 大 多 数 企 业 是 在 (($$) 以下，最低的企业风温只有 %%’) 。国际先
)1 我国热风炉类型和特点
按照热风炉燃烧煤气的燃烧室的布置可分为 内燃式，外燃式和顶燃式三种。内燃式又可分为 传统内燃式和改良内燃式；外燃式可分为马琴式、
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和鼓胀圈。
高炉炼铁正常生产时，要求风口前理论燃烧 温度在 !$$$,!’-$) 。在理论燃烧温度低于 !$$$) 时，高炉炼铁生产就会出现难以操作现象，如顺 行变差、炉缸工作不均匀，渣铁难以分离，流动 性变差、炉渣脱硫能力下降等。风温提高 ($$) 可 使 理 论 燃 烧 温 度 升 高 *$,%$) 。 高 炉 每 吨 铁 喷 吹
!1 高风温的获得
采 用 蓄 热 式 热 风 炉 "’0 座 ， 是 能 够 把 风 温 加 热 到 !)$$% 以 上 ， 其 工 作 原 理 是 ， 燃 烧 煤 气 产 生 的高温烟气通过对流和辐射传热到热风炉内的耐 火材料 （格子砖或耐火球） ，并将热量储存在耐火 材料的表面和内部 （要求内外温度基本一致） 。停 止烧炉后，热风炉转入送风工作制度，冷风送入 处于高温状态的蓄热室吸收储存在耐火材料的热 量而被加热。然后通过管道将热风送入高炉。几 座热风炉是交替进行燃烧煤气蓄热和加热鼓风方 式工作，可以保证高炉不间断正常生产。
进 钢 铁 企 业 的 热 风 温 度 在 (’$$) 。 我 国 高 炉 炼 铁 的 热 风 温 度 与 国 际 先 进 水 平 相 比 ， 差 距 在 ($$, (-$) 。近年来，我国高炉炼铁技术进步是处于高 速发展阶段。在利用系数、焦比、煤比、入炉矿 品位等方面与国际先进水平的差距在缩小。但是， 在热风温一项技术指标上却在停步不前。热风温 度偏低，是我国炼铁技术进步与国际先进水平相 比差距最大的地方。这也严重制约了我国高炉炼 铁技术进步的前进步伐！这应当引起我国炼铁界 的高度重视。 热风炉炉顶采用耐高温的硅砖砌筑 使用 高 热 值 煤 气 （如 焦 炉 煤 气 、 天 燃 气