高爐熱風(fēng)爐

熱風(fēng)爐顧名思義就是為工藝需要提供熱氣流的集燃燒與傳熱過程于一體的熱工設(shè)備，一般有兩個大的類型,即間歇式工作的蓄熱式熱風(fēng)爐和連續(xù)換熱式熱風(fēng)爐。在高溫陶瓷換熱裝置尚不成熟的當(dāng)今，間歇式工作的蓄熱式熱風(fēng)爐仍然是 熱風(fēng)爐的主流產(chǎn)品。蓄熱式熱風(fēng)爐為了持續(xù)提供熱風(fēng)最起碼必須有兩座熱風(fēng)爐交 替進行工作。熱風(fēng)爐被廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域，因工藝要求不同、燃料 種類不同、熱風(fēng)介質(zhì)不同而派生出不同用途與不同結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)爐。這里要介紹的是為高爐冶煉提供高溫?zé)犸L(fēng)的熱風(fēng)爐，且都是蓄熱式熱風(fēng)爐，因其間歇式的工作方式，必須多臺配合以實現(xiàn)向高爐連續(xù)提供高風(fēng)溫。

高爐熱風(fēng)爐按工作原理可分為蓄熱式和換熱式兩種。

蓄熱式熱風(fēng)爐，按熱風(fēng)爐內(nèi)部的蓄熱體分球式熱風(fēng)爐（簡稱球爐）和采用格子磚的熱風(fēng)爐，按燃燒方式可以分為頂燃式，內(nèi)燃式，外燃式等幾種，提高熱風(fēng)爐熱風(fēng)溫度是高爐強化冶煉的關(guān)鍵技術(shù)。如何提高風(fēng)溫，是業(yè)內(nèi)人士長期研究的方向。常用的辦法是混燒高熱值煤氣，或增加熱風(fēng)爐格子磚的換熱面積，或改變格子磚的材質(zhì)、密度，或改變蓄熱體的形狀（如蓄熱球），以及通過種種方法將煤氣和助燃空氣預(yù)熱。

蓄熱式格子磚熱風(fēng)爐是現(xiàn)代高爐、尤其是大高爐最常用的熱風(fēng)爐形式。

優(yōu)點：換熱溫度高、熱利用率高、工作風(fēng)量大，適合于大高爐生產(chǎn)需要。

缺點：體積大，占地面積大，購置成本高。

換熱式熱風(fēng)爐，主是使用使用耐高溫換熱器為核心部件，此部件不能使用金屬材質(zhì)換熱器，只能使用耐高溫陶瓷換熱器，高爐煤氣在燃燒室內(nèi)充分燃燒，燃燒后的熱空氣，經(jīng)過換熱器，把熱量換給新鮮的冷空氣，可使新鮮空氣溫度達到1000度以上。

優(yōu)點：換熱溫度高，熱利用率高，體積小，購置成本低。缺點：換熱溫度沒有蓄熱式高，使用規(guī)模較小。

熱風(fēng)爐一般采用高爐煤氣加焦?fàn)t煤氣作燃料?，F(xiàn)代熱風(fēng)爐在僅使用高爐煤氣的條件下，采用預(yù)熱助燃空氣和煤氣的方法，也可提高風(fēng)溫至1200~1300℃以上。

高風(fēng)溫是現(xiàn)代高爐的重要技術(shù)特征。提高風(fēng)溫是增加噴煤量、降低焦比、降低生產(chǎn)成本的主要技術(shù)措施。隨著引進卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù)，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)高爐的熱風(fēng)溫度逐年升高，特別是新建設(shè)的一批大高爐（大于2000立方米）熱風(fēng)溫度均超過1200℃，達到國際先進水平。如曹妃甸京唐公司5500立方米高爐采用卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐，熱風(fēng)溫度達到了1300℃的世界水平。

熱風(fēng)爐基本結(jié)構(gòu)。熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備，是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分?，F(xiàn)代大高爐最常用的是蓄熱式格子磚熱風(fēng)爐，蓄熱式熱風(fēng)爐按燃燒方式可以分為頂燃式，內(nèi)燃式，外燃式等幾種。其工作原理是先燃燒煤氣，用產(chǎn)生的煙氣加熱蓄熱室的格子磚，再將冷風(fēng)通過熾熱的格子磚進行加熱，然后將熱風(fēng)爐輪流交替地進行燃燒和送風(fēng)，使高爐連續(xù)獲得高溫?zé)犸L(fēng)。蓄熱式熱風(fēng)爐有燒爐、送風(fēng)兩種主要操作模式：將高爐煤氣燃燒對蓄熱室的格子磚進行加熱，即為“燒爐”操作模式，用蓄熱室格子磚對冷風(fēng)進行加熱并送風(fēng)到高爐，即為“送風(fēng)”操作模式。

先進熱風(fēng)爐的特征。高風(fēng)溫、低投資、長壽命是現(xiàn)代熱風(fēng)爐的基本特征。理論研究和生產(chǎn)實踐表明，頂燃式熱風(fēng)爐是最先進的熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)形式，采用頂燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)，可以提高熱風(fēng)爐熱效率、降低設(shè)備投資、延長熱風(fēng)爐壽命。

前已述及，熱風(fēng)爐是一個為工藝過程提供熱風(fēng)的完成燃燒過程與傳熱過程的熱工裝置，其結(jié)構(gòu)一定應(yīng)該包含為燃料在其中燃燒的燃燒裝置，和氣流在其中進行熱量交換的傳熱裝置。對于為高爐提供熱風(fēng)的蓄熱式熱風(fēng)爐而言，就必須有實現(xiàn)燃燒過程的燃燒室與燃燒器，以及堆放能完成傳熱過程的蓄熱體的蓄熱室；為了組織氣流和實現(xiàn)氣流過程的切換，實現(xiàn)氣流分配的冷風(fēng)室和各種進出口與閥門也是必不可少的。此外，由于高爐所需的熱風(fēng)具有一定的壓力，為此一個能夠承受壓力的金屬外殼也是必不可少的。因此，熱風(fēng)爐就是一個在金屬外殼內(nèi)砌筑耐火材料的承壓容器。下面將熱風(fēng)爐的各個重要組成部分一一加以描述如下。

燃燒器與燃燒室

高爐熱風(fēng)爐的燃燒器基本上都是適于氣體燃料燃燒的裝置。按照氣體燃料燃燒的模式，可分為預(yù)混燃燒的無焰燃燒器、半預(yù)混燃燒的短焰燃燒器、以及擴散燃燒的長焰燃燒器等。按照其結(jié)構(gòu)的形式可分為圓形燃燒器、矩形燃燒器、環(huán)形燃燒器、以及其他形狀的燃燒器等。按照燃燒氣流的組織形態(tài)可分為旋流燃燒器、直流燃燒器、對沖燃燒器、回流燃燒器、以及其它組合型流場的燃燒器等。

為了完成燃燒過程和組織氣流的形態(tài)在燃燒器后提供一個燃燒空間是必然的，這就是燃燒室。通常不同的燃燒器都配備有不同結(jié)構(gòu)的燃燒室。

蓄熱體與蓄熱室

從燃燒室出來的煙氣流向下進入堆放著蓄熱體的蓄熱室，蓄熱室為豎向放置的筒狀結(jié)構(gòu)。蓄熱體主要以多孔棱柱形的格子磚堆砌而成，或者由球狀耐火球隨機堆放而成。

爐箅子及其支撐與冷風(fēng)室

蓄熱室中的格子磚或耐火球是放置在蓄熱室底部的爐箅子上，爐箅子本身是由爐箅子橫梁與支柱來支撐的。爐箅子及其支撐通常由耐熱鑄鐵（RQTSi4Mo，RTCr2等）鑄造加工而成。由于熱風(fēng)爐墻體磚是砌筑在熱風(fēng)爐的爐底的耐熱混凝土基礎(chǔ)上的，這樣爐底到爐箅子之間就有了一個相應(yīng)的空間，常稱為冷風(fēng)室。通過此空間，高爐鼓風(fēng)由此進入熱風(fēng)爐,再通過格子磚而被加熱為熱風(fēng)后送入高爐，而從蓄熱體流出的煙氣也通過它而流進熱風(fēng)爐的煙道。因此,冷風(fēng)室是高爐冷鼓風(fēng)進入和爐內(nèi)熱煙氣流出的一個過渡空間。

熱風(fēng)爐各管口

熱風(fēng)爐因其交替地完成爐內(nèi)蓄熱體的加熱過程（燃料燃燒與蓄熱體吸熱）與送風(fēng)過程（冷鼓風(fēng)加熱與蓄熱體放熱），設(shè)置不同氣流的進、出口管并設(shè)置閥門以調(diào)節(jié)氣流大小和實現(xiàn)氣流的切換時是熱風(fēng)爐完成其向高爐輸送熱鼓風(fēng)所必不可少的裝置。主要管口與閥門為：

煤氣、助燃空氣進口管——是接入熱風(fēng)爐燃燒器主要管口，對于外置式燃燒器他們是由金屬管制成，期內(nèi)進行防腐內(nèi)噴涂；如果是進入諸如預(yù)燃室或環(huán)形耐材砌筑的陶瓷燃燒器，是采用金屬外殼內(nèi)由耐火磚砌筑而成，因其所處溫度不高，可用普通耐火粘土磚砌筑，對于溫度變化較大的情況，可采用紅柱石粘土磚砌筑；

煙氣出口管——是煙氣排出的通道，開口于冷風(fēng)室的墻體上，通常是在金屬外殼內(nèi)用普通的耐火粘土磚砌筑，金屬外殼一定要采用防腐內(nèi)涂層；

冷風(fēng)進口管——冷風(fēng)管可以單獨設(shè)置，也可以借助煙氣出口而進熱風(fēng)爐，其砌筑結(jié)構(gòu)與用材與煙氣出口管一樣。

由于這些管口均采用圓管對接熱風(fēng)爐圓筒體的幾何結(jié)構(gòu)，也就是大、小圓筒體對接的形狀，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，多采用組合磚結(jié)構(gòu)（俗稱花瓣磚），用其作為磚體結(jié)構(gòu)的過度帶，以保證結(jié)構(gòu)的完整性和分散結(jié)構(gòu)應(yīng)力的作用。

熱風(fēng)爐技術(shù)發(fā)展歷程。20世紀(jì)50年代，我國高爐主要采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。這種熱風(fēng)爐存在著諸多技術(shù)缺陷，風(fēng)溫較低；20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的外燃式熱風(fēng)爐，將燃燒室與蓄熱室分開，顯著地提高了風(fēng)溫，延長了熱風(fēng)爐壽命。20世紀(jì)70年代，荷蘭霍戈文公司（現(xiàn)達涅利公司）開發(fā)了改造型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐，在歐美等地區(qū)得到應(yīng)用并獲得成功。與此同時，我國煉鐵工作者自行研制的無燃燒室的頂燃式熱風(fēng)爐，并于上世紀(jì)70年代末在首鋼2號高爐（1327立方米）上成功應(yīng)用。自2002年中國引進的第一座KALUGIN頂燃式熱風(fēng)爐（無燃燒室的第二代卡式熱風(fēng)爐）投入運行，結(jié)構(gòu)先進、風(fēng)溫提高、運行穩(wěn)定的卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐迅速在中國推廣開來，迄今為止在中國已經(jīng)有超過100座原創(chuàng)的卡式熱風(fēng)爐在運行，近5年新建的大高爐和超大高爐（例如曹妃甸京唐公司1#、2# 5500立方米高爐）普遍使用了卡式熱風(fēng)爐，在中國以外的日本、俄羅斯、烏克蘭等國家也有100多座KALUGIN（卡魯金）頂燃式熱風(fēng)爐投入使用，其中俄羅斯北方鋼廠的5500立方米高爐、日本JFE公司的5000立方米高爐改造工程，都使用了卡式熱風(fēng)爐。頂燃式熱風(fēng)爐是最具發(fā)展?jié)摿Φ臒犸L(fēng)爐。截至，卡式頂燃式熱風(fēng)爐由于具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、氣流分布均勻、布置緊湊、占地面積小、投資省、熱效率高、壽命長等優(yōu)勢，已成為世界上最具發(fā)展?jié)摿Φ臒犸L(fēng)爐。生產(chǎn)實踐證實，卡式頂燃式熱風(fēng)爐是一種長壽型的熱風(fēng)爐，完全可以滿足兩代高爐爐齡壽命的要求。但是，國內(nèi)對于高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐管系的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面還存在一些問題，耐材質(zhì)量不高、施工質(zhì)量差也日益成為影響熱風(fēng)爐質(zhì)量的關(guān)鍵；針對國內(nèi)有的企業(yè)高爐煤氣含水量高、煤氣質(zhì)量差的情況，對熱風(fēng)爐高溫?zé)犸L(fēng)出口、熱風(fēng)管道的可靠性設(shè)計，還需要進一步加強；高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐出現(xiàn)后，大高爐接受高風(fēng)溫的結(jié)構(gòu)改進，也正在進一步研究中。

根據(jù)實踐，現(xiàn)代大型高爐配置3～4座熱風(fēng)爐比較合理。

大型高爐如果配置4座熱風(fēng)爐，可以實現(xiàn)交錯并聯(lián)送風(fēng)，實踐證明，在不提高熱風(fēng)爐拱頂溫度前提下，能提高送風(fēng)風(fēng)溫20℃～50℃。在爐役的中后期，還可以在1座熱風(fēng)爐檢修的情況下，采用另外3座熱風(fēng)爐工作，使高爐生產(chǎn)不會出現(xiàn)過大的波動。國內(nèi)外許多大型高爐都配套建設(shè)了4座熱風(fēng)爐。

采用3座熱風(fēng)爐可以大幅度降低建設(shè)投資，減少占地面積，也同樣具有非常大的吸引力。3座熱風(fēng)爐的操作模式為“兩燒一送”，風(fēng)溫的調(diào)節(jié)控制依靠混風(fēng)實現(xiàn)，也同樣達到了高風(fēng)溫的效果，這已經(jīng)是國內(nèi)外中小型高爐熱風(fēng)爐配置的趨勢。

現(xiàn)代熱風(fēng)爐的發(fā)展方向是降低投資、延長熱風(fēng)爐壽命、強化燃燒能力、縮短送風(fēng)時間、回收廢氣熱量、提高總熱效率。另外，盡量縮短送風(fēng)時間的操作方式也得到重視，卡盧金公司正在全球推廣的20毫米孔徑格子磚頂燃式熱風(fēng)爐，是這種新型現(xiàn)代熱風(fēng)爐發(fā)展的典型代表，已經(jīng)在俄羅斯北方鋼廠5500立方米高爐、中國濟南鋼鐵公司3200立方米高爐等多個實際工程項目上應(yīng)用。

在加熱期內(nèi)，在限定燃燒時間和熱風(fēng)爐拱頂溫度后,應(yīng)盡量縮短達到規(guī)定拱頂溫度的時間,即縮短加熱期,這樣可以使蓄熱期延長,使熱風(fēng)爐內(nèi)存儲較多的熱量,降低送風(fēng)時風(fēng)溫的波動。在蓄熱期內(nèi)，除了保證拱頂溫度不變外,還需要考慮廢氣的溫度。熱風(fēng)爐廢氣溫度不能超過規(guī)定的界限，否則爐篦子支柱將被損壞,使?fàn)t體壽命降低,而且使熱損失增加。欲使廢氣溫度降低，主要采用減少煤氣量的方法來解決這個問題，而煤氣量的減少會導(dǎo)致拱頂溫度下降、熱風(fēng)爐蓄熱量降低。如何獲得更多的蓄熱量，同時保持廢氣溫度在規(guī)定界限內(nèi)是熱風(fēng)爐控制急需解決的問題。

熱風(fēng)爐燃燒用燃料為高爐煤氣，采用過?？諝夥ㄟM行燃燒控制，在規(guī)定的燃燒時間內(nèi)，保持最佳燃燒狀態(tài)燃燒；在保證熱風(fēng)爐蓄熱量的同時，盡量提高熱效率并保護熱風(fēng)爐設(shè)備。

熱風(fēng)爐燃燒分三個階段：加熱初期、拱頂溫度管理期和廢氣溫度管理期。

高爐熱風(fēng)爐加熱初期

設(shè)定高爐煤氣流量和空燃比，燃燒至拱頂溫度達到拱頂管理溫度后，轉(zhuǎn)入拱頂溫度管理期。在加熱初期內(nèi)，高爐煤氣流量和助燃空氣流量均為定值進行燃燒。

在燃燒初期，為了保證空氣先行而不冒黑煙，需給空氣流量調(diào)節(jié)閥一個初期開度以防止煤氣先行而冒黑煙。同時為避免燃燒一開始，就有大量的煤氣流量產(chǎn)生，所以需給煤氣流量調(diào)節(jié)閥一個初期開度即煤氣流量模糊調(diào)節(jié)單元、空氣流量模糊調(diào)節(jié)單元均選擇右邊煤氣初期開度設(shè)定單元及空氣初期開度設(shè)定單元，同時將廢氣溫度模糊調(diào)節(jié)單元、空燃比模糊設(shè)定單元設(shè)為手動。拱頂溫度開始迅速上升，當(dāng)檢測拱頂溫度上升到接近要求溫度時，將空燃比模糊設(shè)定單元置成自動， 檢測到的煤氣流量經(jīng)煤氣流量模糊調(diào)節(jié)單元輸出后乘以空燃比模糊設(shè)定單元輸 出的空燃比，從而獲得空氣流量設(shè)定值。在空氣流量模糊調(diào)節(jié)單元內(nèi)，空氣流量 設(shè)定值與檢測到的空氣流量實際值進行比較，從而決定空氣流量調(diào)節(jié)閥的大小。 當(dāng)進入蓄熱期后，將廢氣溫度模糊調(diào)節(jié)單元置為自動，通過低選單元獲得煤氣流 量給定值，與檢測到的煤氣流量進行比較，從而決定煤氣流量調(diào)節(jié)閥的大小。設(shè) 置低選單元的目的是為了安全起見， 保證通過廢氣溫度模糊調(diào)節(jié)單元產(chǎn)生的煤氣 流量設(shè)定值低于最大煤氣流量設(shè)定值。在燃燒期內(nèi)，控制的主要目標(biāo)是維持拱頂 溫度在設(shè)定范圍內(nèi)，在蓄熱期內(nèi)，控制的主要目標(biāo)變?yōu)閺U氣溫度，通過調(diào)節(jié)煤氣 流量的大小使廢氣溫度控制在350℃內(nèi)，當(dāng)廢氣溫度達到350℃時，發(fā)出燃燒完 悶爐信號，熱風(fēng)爐轉(zhuǎn)悶爐狀態(tài)。

高爐熱風(fēng)爐拱頂溫度管理期

保持高爐煤氣流量不變，以拱頂溫度控制空燃比，增大助燃空氣流量，將拱頂溫度保持在拱頂目標(biāo)溫度附近，燃燒至廢氣溫度達到廢氣管理溫度后，轉(zhuǎn)入廢氣溫度管理期。在拱頂溫度管理期內(nèi)，高爐煤氣流量為定值進行燃燒，助燃空氣流量進行變化以控制拱頂溫度。

注：熱風(fēng)爐在蓄熱期的模糊控制，當(dāng)拱頂溫度迅速上升到其上限目標(biāo)后，進入蓄熱期，又叫做拱頂溫度管理期。進入管理期后，需保持拱頂高溫，保證蓄熱室充分蓄熱。管理期燃燒系統(tǒng)的控制尤其重要，從管理期開始進行模糊控制，使得廢氣溫度按恒定速率上升，蓄熱室能夠充分蓄熱且煤氣利用率最高。當(dāng)廢氣溫度達到上限時，停止加熱。

高爐熱風(fēng)爐廢氣溫度管理期

依據(jù)廢氣溫度逐漸減小煤氣流量，同時以拱頂溫度調(diào)節(jié)控制助燃空氣流量，將拱頂溫度保持在拱頂目標(biāo)溫度附近，至廢氣溫度達到廢氣目標(biāo)溫度后，如果熱風(fēng)爐燃燒制選擇為“廢氣溫度到”，則燃燒過程結(jié)束；如果選擇為“燃燒時間到”，則調(diào)節(jié)煤氣流量減小到僅供熱風(fēng)爐保持熱狀態(tài)的需要，直到燃燒時間到時燃燒過程結(jié)束。

現(xiàn)代高爐多采用蓄熱式熱風(fēng)爐，因此，提高熱風(fēng)爐傳熱效率對提高風(fēng)溫有著重要意義。而增加格子磚的加熱面積是提高傳熱能力的重要技術(shù)措施之一?？ūR金公司首先發(fā)明并正在著力推廣的20毫米孔徑格子磚，與常規(guī)的30毫米孔徑格子磚相比，單位體積加熱面積由48平方米/每立方米提高到64平方米/每立方米，并且在熱風(fēng)爐整個運行期間不會發(fā)生渣化現(xiàn)象。

熱風(fēng)爐耐火材料內(nèi)襯在高溫、高壓環(huán)境下的工作條件十分惡劣。為了使熱風(fēng)爐滿足高風(fēng)溫的要求，延長其使用壽命，對熱風(fēng)爐耐火材料的質(zhì)量以及砌體的設(shè)計都有很嚴(yán)格的要求。如何根據(jù)熱風(fēng)爐各部位的工作溫度、結(jié)構(gòu)特點、受力情況及化學(xué)侵蝕的特點，選用不同性能的耐火材料，是鋼鐵企業(yè)關(guān)注的重點。

此外，加強熱風(fēng)爐熱風(fēng)管系的受力分析與計算，對熱風(fēng)管路進行優(yōu)化設(shè)計，也是提高風(fēng)溫的重要措施。對承受高風(fēng)溫、高壓管道的波紋補償器以及管道支架的設(shè)置應(yīng)進行詳細的受力分析，特別是對承受高溫?zé)崤蛎浳灰坪透邏寒a(chǎn)生的壓力位移的管道，在設(shè)計中要給予充分的重視。

燃燒理論和生產(chǎn)實踐已證實，提高煤氣熱值是提高風(fēng)溫的有效措施。而國內(nèi)鋼鐵企業(yè)高熱值煤氣燃料缺乏是高風(fēng)溫的主要制約因素之一。為實現(xiàn)高風(fēng)溫，鋼鐵企業(yè)應(yīng)采取了以下針對性技術(shù)措施：

一是采用煤氣、助燃空氣低溫雙預(yù)熱技術(shù)。該技術(shù)利用助燃空氣和煤氣通過熱管換熱器對熱風(fēng)爐進行預(yù)熱，當(dāng)預(yù)熱溫度達到200℃時，可以提高熱風(fēng)爐的理論燃燒溫度和拱頂溫度。首鋼3號高爐采用煤氣、助燃空氣雙預(yù)熱技術(shù)以后，風(fēng)溫提高了50℃～70℃。

二是采用高爐煤氣低溫預(yù)熱及助燃空氣高溫預(yù)熱技術(shù)。利用熱風(fēng)爐煙氣余熱，通過分離式熱管換熱器將熱風(fēng)爐用高爐煤氣預(yù)熱到200℃；利用卡式助燃空氣預(yù)熱爐將助燃空氣預(yù)熱到600℃。京唐公司5500立方米高爐熱風(fēng)爐采用了此技術(shù)。但由于大型高爐煤氣清洗系統(tǒng)處理能力不足，造成煤氣溫度高、飽和水和機械水含量高，使煤氣熱值嚴(yán)重降低。他們隨后在煤氣管道上配置了旋流脫水裝置，降低了煤氣含水量。實測表明這項技術(shù)的實施，可提高風(fēng)溫15℃～20℃。

三是采用高爐煤氣干法除塵技術(shù)。采用高爐煤氣干法除塵，可顯著減少高爐煤氣中的含水量。在同等條件下，高爐煤氣熱值可提高約200千焦/立方米。

我國高爐風(fēng)溫水平有顯著提高，新型卡式熱風(fēng)爐利用高爐煤氣即可達到1250℃以上的高風(fēng)溫，并且正在發(fā)展1300℃以上的高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐。我國熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)形式比較復(fù)雜，還有大量的內(nèi)燃式、外燃式熱風(fēng)爐處于待改造階段。結(jié)合國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的實情，推廣引進新型高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐技術(shù)，高效利用低熱值高爐煤氣實現(xiàn)高風(fēng)溫將是煉鐵工作者今后工作的重點。

一般普通的高爐熱風(fēng)爐，投資成本高，而且需要切換，溫度不穩(wěn)定，且體積大，占用面積也大；易堵塞、更換成本高。

然而動輒幾百甚至上千萬的熱風(fēng)爐讓許多中小型煉鐵廠望塵莫及，因此就讓許多可利用的能源白白地浪費掉了。不過，榮華節(jié)能陶瓷換熱器有限公司生產(chǎn)的陶瓷熱風(fēng)爐已攻克這一難關(guān)。陶瓷熱風(fēng)爐，體積小，熱風(fēng)溫度高，而且穩(wěn)定，適合各種煉鐵企業(yè)使用。

1．在煉鐵高爐煤氣，用熱風(fēng)爐也預(yù)熱助燃空氣，助燃空氣溫度一般情況下可達到1100——1250度，陶瓷熱風(fēng)爐可以達到此溫度。

2．使用壽命上，一般情況下陶瓷熱風(fēng)爐是其他熱風(fēng)爐幾倍或幾十倍。

3．使用方法簡單，直接快捷，并使用壽命長，投資小，免人工操作，免機械操作，不漏氣，不堵塞，維修快捷。

（1）燃燒控制

用微機控制的自動燃燒形式和方法很多，應(yīng)用較為普遍的是采用廢氣含氧量修正空燃比，熱平衡計算、設(shè)定負荷量的并列調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它是根據(jù)高爐使用的風(fēng)量、需要的風(fēng)溫、煤氣的熱值、冷風(fēng)溫度，熱風(fēng)爐廢氣溫度，經(jīng)熱平衡計算，計算出設(shè)定煤氣量和空氣量。燃燒過程中隨煤氣量的變化來調(diào)節(jié)助燃空氣量，采用最佳空燃比，盡快使?fàn)t頂溫度達到設(shè)定值，并保持穩(wěn)定，以逐步地增加蓄熱室的儲熱量，當(dāng)廢溫度達到規(guī)定值時(350℃)熱風(fēng)爐準(zhǔn)備換爐。采用廢氣含氧量分析作為系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)，參加閉環(huán)控制，隨時校正空燃比。

（2）高爐熱風(fēng)溫度的控制

當(dāng)熱風(fēng)爐采用"兩燒兩送"、"一燒二送（最新）"的"交錯（叉）熱并聯(lián)"送風(fēng)制度時，靠調(diào)節(jié)兩座送風(fēng)爐的冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥的開度，來控制先行(涼)爐、后行(熱)爐的送風(fēng)流量，保持高爐熱風(fēng)溫度的穩(wěn)定。使用該制度時混風(fēng)大閘可以關(guān)閉。當(dāng)熱風(fēng)爐采用"兩燒一送"或"三燒一送"的送風(fēng)制度時，需靠調(diào)節(jié)混風(fēng)調(diào)節(jié)閥的開度，兌入冷風(fēng)來穩(wěn)定高爐的熱風(fēng)溫度。

（3） 換爐控制

按時間指令進行換爐的自動控制：當(dāng)先行熱風(fēng)爐送風(fēng)時問達到設(shè)定值時，發(fā)出換爐指令，將先行燃燒爐按停止燃燒轉(zhuǎn)送風(fēng)程序，轉(zhuǎn)入送風(fēng)狀態(tài)。然后將先行送風(fēng)爐，按停止送風(fēng)轉(zhuǎn)燃燒程序，轉(zhuǎn)入燃燒狀態(tài)。如果是采用“兩燒一送”的送風(fēng)制度，送風(fēng)爐送風(fēng)時間達到設(shè)定值時發(fā)出換爐指令，按程序換爐。按溫度指令進行換爐的自動控制：當(dāng)先行送風(fēng)爐的送風(fēng)溫度低于設(shè)定值時(測點在熱風(fēng)出口)發(fā)出換爐指令，按停止燃燒轉(zhuǎn)送風(fēng)的程序，將先行燃燒爐轉(zhuǎn)送風(fēng)狀態(tài)，然后按停止送風(fēng)轉(zhuǎn)燃燒的程序，將先行送風(fēng)爐轉(zhuǎn)入燃燒狀態(tài)。如果采用“兩燒一送”的送風(fēng)制度，送風(fēng)爐的風(fēng)溫低于設(shè)定值后發(fā)出換爐指令，進行換爐操作。

（4） 休風(fēng)控制

一般休風(fēng)控制為半自動操作，分以下兩種：

A、倒流休風(fēng)；

B、正常休風(fēng)。

2015年12月10日，《高爐熱風(fēng)爐熱平衡測定與計算方法》發(fā)布。

2017年1月1日，《高爐熱風(fēng)爐熱平衡測定與計算方法》實施。

本書可供從事高爐熱風(fēng)爐自動化系統(tǒng)研究、設(shè)計和生產(chǎn)維護等工作的科技人員使用，也可供大專院校的自動化、計算機應(yīng)用和相關(guān)工藝專業(yè)的師生參考。