高炉热风炉
图片： <DIV class=tpc_content>高炉热风炉 blast furnace hot stove 用于预热高炉用风的热交换装置、每座高炉设置3～4 座热风炉轮流供应热风。在早期换热式铁管热风炉中，风温只有400℃左右；后来采用考伯式 (Cowper)内燃蓄热式格子砖热风炉，50年代风温一般为800℃左右,70年代超过1020℃，现在最高达1350℃。50年代以来，新式热风炉有改进内燃式、外燃式和顶燃式三种（见图）。 为了不断提高风温，不断改进了热风炉结构和耐火砖材质，如燃烧室移到炉外与蓄热室分开的外燃式，高温部分耐火砖改用硅砖，套筒式燃烧器改为陶瓷燃烧器等。 外燃式热风炉是1959年以后开始出现的，有地得式（Didier）、柯柏式(Koppers)、马琴式（Martin andPagenstecher）和新日铁式(NSC)四种。它们的共同特点是将燃烧室移至炉外；所不同的是拱顶和燃烧室顶部联接方式不一。新建高炉较多采用外燃式热风炉。 1979年中国首都钢铁公司1327米3二号高炉使用顶燃式热风炉,顶燃式热风炉的燃烧室设在热风炉顶部,风温超过1200℃。四座热风炉布置成方形，结构简单，节省钢材，有发展前途。 高风温热风炉的问题是拱顶温度超过1450℃时，生成大量NOx等气体，与冷凝水作用成为腐蚀剂,使炉壳产生晶间腐蚀，并在热应力作用下产生裂纹。解决的办法除控制拱顶温度不超过1450℃外，壳内使用涂料或不锈钢薄板隔层，并对焊缝进行退火处理。拱顶温度与出口
风温差一般为200℃左右,先进的热风炉约为120～150℃。现代热风炉一般采用高炉煤气加焦炉煤气作燃料。在缺少高发热量煤气的条件下，采用预热助燃空气和煤气的方法，也可提高风温至1200℃以上。
顶燃式热风炉
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高炉送风制度
<DIV class=tpc_content>二.送风制度1.送风制度的概念在一定的冶炼条件下，确定合适的鼓风参数和风口进风状态。2.适宜鼓风动能的选择高炉鼓风所具有的机械能叫鼓风动能。适宜鼓风动能应根据下列因素选择：◆原料条件原燃料条件好，能改善炉料透气性，利于高炉强化冶炼，允许使用较高的鼓风动能。原燃料条件差，透气性不好，不利于高炉强化冶炼，只能维持较低的鼓风动能。◆燃料喷吹量高炉喷吹煤粉，炉缸煤气体积增加，中心气流趋于发展，需适当扩大风口面积，降低鼓风动能，以维持合理的煤气分布。但随着冶炼条件的变化，喷吹煤粉量增加，边缘气流增加。这时不但不能扩大风口面积，反而应缩小风口面积。
因此，煤比变动量大时，鼓风动能的变化方向应根据具体实际情况而定。◆风口面积和长度在一定风量条件下，风口面积和长度对风口的进风状态起决定性作用。风口面积一定，增加风量，冶强提高，鼓风动能加大，促使中心气流发展。为保持合理的气流分布，维持适宜的回旋区长度，必须相应扩大风口面积，降低鼓风动能。◆高炉有效容积在一定冶炼强度下，高炉有效容积与鼓风动能的关系见表4-1。表4-1 高炉有效容积与鼓风动能的关系高炉适宜的鼓风动能随炉容的扩大而增加。炉容相近，矮胖多风口高炉鼓风动能相应增加。鼓风动能是否合适的直观表象见表4-2。表4-2 鼓风动能变化对有关参数的影响3.合理的理论燃烧温度的选择风口前焦炭和喷吹燃料燃烧所能达到的最高绝热温度，即假定风口前燃料燃烧放出的热量全部用来加热燃烧产物时所能达到的最高温度，叫风口前理论燃烧温度。理论燃烧温度的高低不仅决定了炉缸的热状态，而且决定炉缸煤气温度，对炉料加热和还原以及渣铁温度和成分、脱硫等产生重大影响。适宜的理论燃烧温度，应能满足高炉正常冶炼所需的炉缸温度和热量，保证渣铁的充分加热和还原反应的顺利进行。理论燃烧温度过高，高炉压差升高，炉况不顺。理论燃烧温度过低，渣铁温度不足，炉况不顺，严重时会导致风口灌渣，甚至炉冷事故。理论燃烧温度提高，渣铁温度相应提高，见图4-1。 图4-1 理论燃烧温度t理与铁水温度的关系大高炉炉缸直径大，炉缸中心温度低，为维持其透气性和透液性，应采用较
铁水温度高的理论燃烧温度，见图4-2。 图4-2 炉容与理论燃烧温度t理的关系影响理论燃烧温度的因素◆鼓风温度鼓风温度升高，则带入炉缸的物理热增加，从而使t理升高。一般每±100℃风温可影响理论燃烧温度±80℃。◆鼓风湿分由于水分分解吸热，鼓风湿分增加，t理降低。鼓风中±1g／m3湿分，风温干9℃。◆鼓风富氧率鼓风富氧率提高，N2含量降低，从而使t理升高。鼓风含氧量±l％，风温±35～45℃◆喷吹燃料高炉喷吹燃料后，喷吹物的加热、分解和裂化使t理降低。各种燃料的分解热不同，对t理的影响也不同。对t理影响的顺序为天然气、重油、烟煤、无烟煤，喷吹天然气时t理降低幅度最大。每喷吹10kg煤粉t理降低20～30℃，无烟煤为下限，烟煤为上限。4.送风制度的调节◆风量增加风量，综合冶炼强度提高。在燃料比降低或燃料比维持不变的情况下，风量增加，下料速度加快，生铁产量增加。料速超过正常规定应及时减少风量。当高炉出现悬料、崩料或低料线时，要及时减风，并一次减到所需水平。渣铁未出净时，减风应密切注意风口状况，防止风口灌渣。当炉况转顺，需要加风时，不能一次到位，防止高炉顺行破坏。两次加风应有一定的时间间隔。◆风温提高风温可大幅度地降低焦比。提高风温能增加鼓风动能，提高炉缸温度活跃炉缸工作，促进煤气流初始分布合理，改善喷吹燃料的效果。在喷吹燃料情况下，一般不使用风温调节炉况，而是将风温固定在较高水平上，通过喷吹量的增减来调节炉温。当炉热难行需要撤风温时，幅度要
大些，一次撤到高炉需要的水平；炉况恢复时逐渐将风温提高到需要的水平，提高风温速度不超过50℃／h。在操作过程中，应保持风温稳定，换炉前后风温波动应小于30℃。◆风压风压直接反映炉内煤气与料柱透气性的适应情况。◆鼓风湿分鼓风中湿分增加lg／m3，相当于风温降低9℃，但水分分解出的氢在炉内参加还原反应，又放出相当于3℃风温的热量。加湿鼓风需要热补偿，对降低焦比不利。◆喷吹燃料喷吹燃料在热能和化学能方面可以取代焦炭的作用。把单位燃料能替换焦炭的数量称为置换比。随着喷吹量的增加，置换比逐渐降低，对高炉冶炼会带来不利影响。提高置换比措施有提高风温给予热补偿、提高燃烧率、改善原料条件以及选用合适的操作制度。喷吹燃料具有"热滞后性"。即喷吹燃料进入风口后，炉温的变化要经过一段时间才能反映出来，这种炉温变化滞后于喷吹量变化的特性称为"热滞后性"。热滞后时间大约为冶炼周期的70％，热滞后性随炉容、冶炼强度、喷吹量等不同而不同。用喷吹量调节炉温时，要注意炉温的趋势，根据热滞后时间，做到早调，调剂量准确。◆富氧鼓风富氧后能够提高冶炼强度，增加产量。富氧鼓风能提高风口前理论燃烧温度，有利于提高炉缸温度，补偿喷煤引起的理论燃烧温度的下降。增加鼓风含氧量，有利于改善喷吹燃料的燃烧。富氧鼓风使煤气中N2含量减少，炉腹CO浓度相对增加，有利于间接反应进行；同时炉顶煤气热值提高，有利于热风炉的燃烧，为提高风温创造条件。富氧鼓风只有在
炉况顺行的情况下才能进行。在大喷吹情况下，高炉停止喷煤或大幅度减少煤量时，应及时减氧或停氧。</DIV></DIV>
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