高风温节能热风炉综述.pdf

治金能源
Vol 34 No 5
ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY
Sept. 2015
高风温节能热风炉综述
朱玉峰王宜利孙晓东
(中钢石家庄工程设计研究院有限公司)
摘要热风炉高风温技术是现代高炉治炼的重要技术之一,也是降低高炉燃料比的重要手
段。文章分析了当前国内高炉风温情况,指出了高风温对于降低焦比,提高喷煤,促进高炉
高效化生产的重要意义,并总结了热风炉高风温实现的具体措施和发展方向。
关键词节能高风温热风炉
Summary of high-temperature energy saving HBS
Zhu Yufeng Wang Yili Sun Xiaodong
(Sinosteel Shijiazhuang Engineering Design and Research Institute Co., Ltd.
Abstract High air tempera is one of the impor ant technologies of modern blast furnace, as well
as an important means of reducing furnace fuel ratio. The current situation of domestic furace air tem-
perature was analyzed. High air temperature indicated for reducing the coke rate, improve PCI, pro-
mote efficient furnace production was important, and summarized the specific measures and the evel
opment direction of stove high air temperature to achiev
ey wor
rds enerey saving high-temperature HBS
钢铁工业是国民经济的基础产业,也是我国
2013年全国重点钢铁企业高炉热风温度为
能源消耗和污染排放的重点行业。作为钢铁工业1169℃,部分钢铁企业热风炉温度见表1
能源消耗的大户,炼铁系统的节能减排对钢铁行
业降低生产成本,提高经济效益,缓解环境压力
表1部分钢铁企业热风炉温度
有着重要的意义。
企业
宝钢马钢兴澄冶钢青岛沙钢
高风温的重要性及国内高炉风温现状
热风温度/℃1215110~184145710961153
业
通钢柳钢西林涟钢酒钢首钢
热风温度/℃108211381170109411811216
高风温不仅可以提供高炉充足的热量,同时
又可以大大提高风口区的鼓风动能,改善炉缸工
作状况。风温是活跃炉缸最经济的热量来源,占
从表1中可以看出我国高炉风温普遍低于
高炉热量总收人的1/4左右,提高风温有利于促1200℃,大部分钢铁企业与国际先进水平相比有
进风口喷吹煤粉的裂化和燃烧,活跃炉缸,改善100℃左右的差距,还有很大的提高空间。热风
渣铁流动性,提高铁水质量,缩短冶炼周期,促温度偏低造成燃料比偏高,导致能耗偏高,使得
进高炉实现高效化生产。研究表明2:风温钢铁企业成本增高
提高100%℃,风口区理论燃料温度提高60℃,高2获得高风温的措施
炉允许喷煤增加约35kg/t。
2.1高炉煤气热值的充分利用
收稿日期:2015-03-10
为充分利用高炉煤气的热值,髙炉煤气处理
朱玉峰(1983-),工程师:050021河北省石家庄市。
系统采用重力除尘器(旋风除尘器)+干式布
Vol 34 No 5
治金能源
Sept 2015
ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY
袋除尘+TRT发电机组/并列减压阀组+公司煤技术优点。与内燃式、外燃式热风炉相比,顶燃
气管网。
式热风炉具有如下特点:(1)取消了燃烧室和
经过重力除尘器粗除尘和干法布袋除尘二次隔墙,扩大了蓄热室容积,在相同的容量条件
精细除尘后,煤气质量改善,高炉净煤气含尘量下,蓄热面积增加25%~30%?;(2)结构稳
在5mg/m23以下,可以有效防止热风炉格子砖渣定性增强;(3)采用高效陶瓷燃烧器,直接安
化,为热风炉采用高效小孔格子砖创造有利条装在拱顶部位燃烧,使高温热量集中在拱顶部
件。此外干法布袋除尘相比湿法除尘后的煤气温位,热损失减少,有利于提高拱顶温度;(4)
度高,含水量低,煤气热值也相应提高,有利于其工作过程是一种典型的逆向强化换热过程,提
提供高风温
高了热效率;(5)耐火材料稳定性提高,热风
2.2煤气预热和助燃空气预热
炉寿命延长;(6)布置紧凑,占地面积小,节
随着高炉冶炼技术不断进步,煤气利用率提约钢材和耐火材料?。
高,高炉煤气热值贫化,大部分钢铁企业煤气热2.4格子砖优化设计
值已经降到300/m3左右。在这种情况下要实
热风炉蓄热室是用格子砖堆砌的蓄热体,在
现单一高炉煤气高风温就需要通过烟气余热回收燃烧期吸收并贮存热量,在送风期放出热量加热
系统来提高煤气和助燃空气的温度。
冷风。提高蓄热体的蓄热能力是提高风温的必要
煤气温度提高100℃,理论燃烧温度提高约手段,采用高效格子砖,适当缩小格子砖孔径,
50℃,助燃空气温度提高100℃,理论燃烧温度提高格子砖的加热面积,优化热风炉换热工程,
提高约35℃。通过利用热风炉废烟气对煤气和缩小拱顶温度与送风温度的差值。
助燃空气进行预热,可将煤气和助燃空气温度提
由表2可知,使用小孔径格子砖在不增加格
高约160℃,保证在高炉煤气低热值情况下实现子砖重量的条件下,大大提高了加热面积。
1200℃以上高风温。
2.5合理的管道设计
目前煤气和助燃空气预热主要有热管换热器
高炉热风炉管道系统是由热风支管、热风总
和板式换热器两种。热管换热器主要是依靠热管管、热风围管及送风装置组成,在设计施工时应
内部工作液体相变来实现传热,其特点为能同时妥善处理热膨胀引起的盲板力,在热风总管和支
加热空气和煤气,结构简单,体积小,建设成本管上分布设置不同形式的支座、补偿器和大拉杆
低,维修量较小,易于维护,安全程度高。
装置;在关键部位使用组合砖砌筑,防止管道
板式换热器采用波纹传热板片设计,传热效岔口、热风出口等部位出现烧红、漏风、掉砖等
率高,换热温度高,流动阻力小,结构紧凑,具事故,避免热风能量在管道传输中的损失。
有优良的抗腐蚀性能,使用寿命更长。
2.6优化操作制度
2.3先进的热风炉形式
通过优化热风炉操作,缩小拱顶温度与送风
热风炉结构形式主要包括:内燃式、外燃温度的差值,提高送风温度,采用合理的送风制
式、顶燃式。随着顶燃式热风炉在5000m3以上度和燃烧制度,保证拱顶温度在整个送风期内的
大型高炉的成功应用,顶燃式热风炉在新建高炉温降在100℃左右,使热风炉贮足高温热量。送
中应用比例越来越大。
风周期应控制在60min以内啊
顶燃式热风炉吸收了内燃式外燃式热风炉的
表2格子砖主要特性对比
7孔格子砖
19孔格子砖
37孔格子砖