热风炉高风温技术.pdf

454
2005中国钢铁年会论文集?
热风炉高风温技术
杨俊董辉
东北大学热能工程研究所沈阳110004
摘要高风温技术是现代热风炉的关键技术之ー,也是评价热风炉发展水平的重要指标。作为为高炉提供
热风的设备,能否提供稳定的高风温,直接影响着生铁的生产成本、产量和质量,因而提高风温对生产实际有
着重要的意义。国外先进高炉使用的平均风温达到1200℃,而我国除了少数几个大钢铁企业能达到1200℃
外,普遍使用的风温与国外相比有很大差距。本文主要介绍热风炉高风温相关技术的研究成果,并结合我国
热风炉工作生产现状对其发展方向提出一些建议。
关键词热风炉高风温技术燃烧器
IHIGH-NEMIPERANURE NECHINOLOGY OF HOT BLASTT SITOVE
Yang J
un
(Institutc of Thermo Technology, Northeastern University, Shenyang 110004)
ABSTRACT High-temperature technology is not only one of key technologies, but also a prime standard of its do
elopmental level for modern hot blast stove. As the device supplying blast fumace (BF)with air, its ability to sup
ply with high and stable air directly determines the roduct cost, prout quantity and quality. S enhancing the
temperature of blast air is of great significance to manufacture. A lot of researches have been carried out. The aver
age temperature in the BF abroad is 1200C, but the situation in China is not very well except a few big Iron
Steel cor orations. Through introducing some high-temperature technologies, me suggestions are issuing according
to the situation in China
KEYWORDS high-temperature technology, hot blast stove, burner
1引
2热风炉风温现状
高风温技术是现代炼铁热风炉的关键技术之
为了获得高风温,国内外基本上采用富化高炉
一,也是评价现代热风炉发展水平的重要指标。高煤气的措施,并收到了良好的效果。在德国、日本、
炉炼铁使用高风温,可以降低焦比、提高产量,是强韩国等国家,热风炉使用的平均风温达到1250℃,
化高炉冶炼的有效措施。根据生产统计,风温在荷兰的 Hoogovens公司提出的1350℃风温在国外
900~1000℃范围内,每提高100℃,可降低焦比已有实践?。而我国钢铁企业的风温使用现状不
3.5%~4.5%,产量提高3.5%~4.5%;在1000~容乐观,多年来,我国重点钢铁企业的热风温度在
1100℃范围内,每提高100℃,可降低焦比2.5%
1082℃以下徘徊(见表1),2004年上半年重点钢铁
3.5%,产量提高2.5%~3.5%。随着世界能源市企业中只有宝钢(1024℃)、上钢一厂(1162℃)、承钢
场供求关系的日益紧张,石油、煤炭价格大幅提升,(1103℃)、梅山(123℃)、武钢(1107て)年平均热风
提高风温为企业节约了煤炭的消耗,降低了生产成温度超过110℃,而大多数企业在1100℃以下。
本,直接创造了巨大的经济效益。现代热风炉为很显然,这与国外高炉的风温水平有很大差距,其中
了适应新的生产要求不断进行着技术革新,高风温的主要原因是
技术就是其中的一个热点。下面主要介绍热风炉高
(1)高热值煤气缺乏。
风温相关技术的研究成果,并结合我国热风炉工作
(2)现有热风炉操作潜力没有发挥。
生产现状对其发展趋势提出一些建议。
(3)高炉接受风温能力有限。
炼铁?烧结?球团?焦化
455°
4)热风炉老化严重。
单一的低热值高炉煤气(3000ym3)可把风温提高
表1我国重点企业风温情况
到1285℃。
Icab. I Tthe status of blast air temperature
3.2热风炉自身预热法
at steel enterprises in China
年份2002001200220032004年上半年
热风炉自身预热法是我国首创并发展起来的
平均风温℃「1034108110661082
l074
最先于1966年7月在我国山东济南铁厂采用,并获
得国家发明专利。这项技术开始的应用并不广泛,
直到20世纪80年代后期随着高热值媟气的缺乏,
3热风炉高风温技术
提高风温受到严重困扰,才引起人们的重视?。
高炉煤气是热风炉的主要燃料,它的理论燃烧
热风炉自身预热法利用热风炉给高炉送风后的
温度直接影响风温,表2列出了热风温度与媒气热余热来预热助燃空气,以供给其它热风炉的燃烧,达
值的关系及高风温需要的焦炉媒气量。然而近到提高风温的目的。此法进一步利用了蓄热室内的
几年高炉煤气热值呈不断降低的趋势:1965年我国热量,可将助燃空气预热到600℃以上,风温可达到
高炉媒气典型热值为4187kImn3,到1980年进一步1200℃。在燃烧期内,需要加大燃烧强度,补偿蓄热
降低到3200k/m3,现在我国许多现代化高炉媒气室所支出的热量,使热风炉的蓄热水平恢复到原来
热值已降低到3140kJm3。在高热值媒气严重缺乏的状态。
的情况下,为了有效利用这种低热值燃料,发展了两
这种工艺在理论和实际操作上的特点是:一方
种应用比较成功的工艺方法:附加加热换热系统
面,该工艺方法思路新颖。双重的送风制度打破了
金属换热器法和热风炉自身预热法。
传统蓄热式热风炉的热交换格局和操作方法,利用
表2热风温度与需要的煤气量
炉内送风后的余热,特别是蓄热室中、下部的热量,
[ab 2 Temperature of blast air and consumption of gas
大幅度提高了助燃空气的预热温度,强化了热风炉
热交换过程,提高格子砖利用率;另一方面,该工艺
高炉容风温设高炉煤气焦炉煤气混合煤气
计值℃/1
13h1
·m3备注
设备简单,操作灵活。在原热风炉基础上増加一套
送助燃空气的装置,使其变成既是高炉的热风炉,又
宝钢1号
高炉140631310189432350145273不预热
是热风炉自身的预热器。燃烧、送风和预热三个周
武钢5号
高炉
32001250160500169004700预热
期循环往复,操作简便。
马钢1号
高炉
2545120012604214584