新型顶燃式热风炉设计实践.pdf

第36卷第1期金属材料与冶金工程Vol.36No.1
2008年1月METALMATERIALSANDMETALLURGYENGINEERINGJan2008

新型顶燃式热风炉设计实践

王明磊,李大伟,侯金红
(济南钢铁集团总公司,山东济南250101)

摘要:对济钢开发的新型顶燃式热风炉进行了详细介绍,该炉具有整体结构稳定,风温高,操作安
全的特点,适合热风炉新建或改造。
关键词:顶燃式热风炉;风温;结构
中图分类号:TF544文献标识码:A文章编号:1005-6084(2008)01-0019-03

DesignandPracticeofNewTopBurningStove

WANGMing-lei,LIDa-wei,HOUJin-hong
(JinanIron&SteelGroupCorp.,Jinan250101,China)

ABSTRACT:ThenewtopburningstovedevelopedbyJigangwasindetailintroduced.Ithas
asfollowcharacteristics:thewholestructureofthestoveisstable,thetemperatureofhot
blastishigh,theoperationofthestoveissafe.Thetechnologyofthisnewtopburningstove
ispropertonewconstructingstovesandreconstructingofoldstoves.
KEYWORDS:topburningstove;hotblasttemperature;structure

济钢第一炼铁厂2号350m3高炉配有4座成功后再向其它热风炉推广。设计按照将来配
内燃式热风炉,截至2006年服役12年,球顶置3座热风炉送风进行,本热风炉投资控制在
已出现坍塌,送风温度仅800℃左右,严重制540万元。该高炉热风炉配有前置涡壳式热风
约高炉生产。该公司决定开发新型顶燃式热风炉,可将助燃空气温度加热到400℃以上。主
炉,并进行限额设计,解决热风炉炉顶烧嘴与要设计技术条件如下:
炉壳连接处开焊严重、拱顶砌体结构不稳定、高炉上的热风炉数3座
风温低等问题。热风温度1150~1200℃
冷风流量1450Nm3/min
1设计条件与原则废气温度320(max:450)℃
送风周期50min
1.1设计条件阀门切换时间10min
根据炼铁生产实际情况,决定首先在2号助燃空气预热温度(平均)≥400℃
350m3高炉6号热风炉进行改造试验,待开发预热前的高炉煤气温度45℃

收稿日期:2007-10-17
作者简介:王明磊(1969-),男,高级工程师,主要从事炼铁工程设计工作。
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煤气预热温度(平均值)180℃空气过剩系数1.05～1.10
高炉煤气低发热值3000kJ/m32.2合理确定设计范围
1.2设计原则这是在投资限额内完成新型顶燃式热风炉
为保证设计达到预期效果,设计确定了以改造的重要前提。为节省投资,本次改造将热
下原则:其一,将煤气、助燃空气混合、分配风炉部分大墙及相应炉壳、热风主管及阀门利
室移到热风炉内,彻底消除济钢应用的ZSD顶旧使用。新设计范围是:开发设计热风炉新型
燃式热风炉炉顶套筒式烧嘴与炉壳连接处开焊顶部结构,煤气、助燃空气主支管及附属阀门,
的问题。其二,内衬砌筑设计全面考虑膨胀增加煤气支管氮气吹扫系统,更换使用新型格
问题,所有内衬材料均可自由膨胀,消除阻碍子砖支撑装置及19孔高效格子砖,保留原内燃
膨胀的热应力,提高砌体稳定性和寿命。其三,式热风炉采用的内部热风通道,耐材更新并合
设计保证空气、助燃空气充分燃烧,燃烧火焰理确定通道当量直径。耐材选择上仅在拱顶及
不能进入格子砖。充分考虑烟气、冷风分配均预燃室热面使用价格较高的低蠕变高铝砖,其
匀性。其四,设计采用活面积达48m2/m3的高它耐材主要采用粘土砖、高铝砖等价格较低的
效19孔格子砖,大幅度提高单位炉容蓄热面积普通耐材。从而使热风炉造价全面受控。
和送风温度。其五,尽量利旧部分设备或材料,2.3合理设计煤气、助燃空气分配和燃烧室
节省投资,在限额内完成热风炉开发设计。本设计将煤气燃烧分配室,置于热风炉顶
部,蓄热体和热风出口采用内燃式热风炉的形
2设计结果式,设计保留了内置的热风通道,因为燃烧室
置于热风炉顶部,不会产生传统内燃式热风炉
2.1确定设计参数常有的隔墙香蕉形变形,因此热风通道和蓄热
根据设计条件,确定以下设计参数:体仅用单砖隔开,主要是为了在不影响热风炉
热风炉数量1座的使用效果的情况下降低投资。其中,合理设
高度35.113m计煤