熱風(fēng)爐操作

每座熱風(fēng)爐均為周期性工作，即燃燒期和送風(fēng)期交替進行；當(dāng)高爐休風(fēng)時熱風(fēng)爐也有相應(yīng)的操作程序。

燃燒轉(zhuǎn)送風(fēng)操作 先停止燃燒后送風(fēng)。程序為：關(guān)煤氣調(diào)節(jié)閥;停助燃風(fēng)機;關(guān)煤氣閘板閥;關(guān)燃燒閘板閥(使用陶瓷燃燒器的熱風(fēng)爐先關(guān)煤氣燃燒閘板閥，后關(guān)空氣燃燒閘板閥);開燃燒器煤氣放散閥;關(guān)煙道閥;經(jīng)與高爐聯(lián)系許可后，開冷風(fēng)小門充壓，沖滿后開冷風(fēng)閥;開熱風(fēng)閥，向高爐送風(fēng)。

送風(fēng)轉(zhuǎn)燃燒操作 先停止送風(fēng)后燃燒。程序為：關(guān)冷風(fēng)閥;關(guān)熱風(fēng)閥;開廢氣閥;廢氣放凈后開煙道閥;關(guān)廢氣閥;開燃燒閘板閥(使用陶瓷燃燒器的熱風(fēng)爐先開空氣燃燒閘板閥，后開煤氣燃燒閘板閥);開煤氣閘板閥(如爐內(nèi)溫度過低時，需點燃焦爐煤氣引火);小開、穩(wěn)開煤氣調(diào)節(jié)閥，點燃煤氣;關(guān)燃燒器放散閥;起動助燃風(fēng)機，同時大開煤氣調(diào)節(jié)閥到需要位置，轉(zhuǎn)入正常燃燒。

高爐休風(fēng)分短期休風(fēng)、長期休風(fēng)、特殊休風(fēng)。無論哪種休風(fēng)，熱風(fēng)爐的相應(yīng)操作程序都是一樣的，即(1)接到高爐休風(fēng)通知后，燃燒爐停止燃燒;(2)高爐拉風(fēng)，風(fēng)壓降至49kPa以下時關(guān)混風(fēng)閘板閥;(3)聽到休風(fēng)信號，立即關(guān)熱風(fēng)閥，關(guān)冷風(fēng)閥，開廢氣閥;(4)向高爐發(fā)回休風(fēng)完畢信號。

倒流休風(fēng) 接到高爐倒流信號后，立即開倒流閥倒流。如果沒有倒流管或倒流閥故障，可選擇頂溫較高的(>1000℃)停燃熱風(fēng)爐倒流。其程序為：關(guān)閉吸風(fēng)口(有陶瓷燃燒器的熱風(fēng)爐開空氣燃燒閘板閥);開熱風(fēng)閥，因煙道閥已開著，使高爐內(nèi)煤氣進行倒流。

停止倒流 用倒流管倒流的，接停止倒流信號后，立即關(guān)倒流閥;如用熱風(fēng)爐倒流的接停止倒流信號后，立即關(guān)熱風(fēng)閥。

復(fù)風(fēng)操作 高爐任何休風(fēng)后的復(fù)風(fēng)操作均為：開熱風(fēng)閥;開冷風(fēng)閥;關(guān)廢氣閥;向高爐回復(fù)風(fēng)完畢信號?；仫L(fēng)后，開混風(fēng)閥，燃燒爐恢復(fù)燃燒。

根據(jù)每座高爐配置熱風(fēng)爐座數(shù)和風(fēng)溫使用水平的不同，有不同的工作制度。兩座熱風(fēng)爐必然是一燒一送;3座熱風(fēng)爐一般情況采用兩燒一送;當(dāng)風(fēng)溫使用水平較低時可采用一燒兩送或半交叉并聯(lián)的送風(fēng)制度;當(dāng)風(fēng)溫要求水平較高，燃燒器能力又比較富裕時，可采用兩燒一送半交叉并聯(lián)和送風(fēng)末期關(guān)混風(fēng)閘板閥的送風(fēng)制度。四座熱風(fēng)爐一般采用兩燒兩送交叉并聯(lián)，或采用三燒一送的制度。

在保證熱風(fēng)爐壽命的條件下，充分發(fā)揮熱風(fēng)爐的能力，達到可能達到的最高熱風(fēng)溫度。根據(jù)設(shè)備狀況有3種不同的燃燒制度：(1)固定煤氣量調(diào)節(jié)助燃空氣量。在整個燃燒周期內(nèi)，保持煤氣量不變。初期以較小的空氣過剩系數(shù)進行燃燒，爐頂達到規(guī)定溫度后，適當(dāng)增加助燃空氣量，稍微降低燃燒溫度，以維持爐頂溫度不變，直至燃燒期終止。這是最好的燃燒制度。(2)固定助燃空氣量調(diào)節(jié)煤氣量。整個燃燒期內(nèi)助燃空氣量不變。初期使用較大的煤氣量，以較小的空氣過剩系數(shù)把爐頂很快燒到規(guī)定溫度以后，逐漸減小煤氣量以維持爐頂溫度不再上升，直至燃燒期終止。這種方法后期廢氣量減少，不利于熱交換。(3)煤氣量和助燃空氣量都不固定。燃燒初期使用較大煤氣量和適當(dāng)?shù)目諝饬颗浜先紵?，爐頂很快達到規(guī)定溫度以后，同時減少煤氣量和空氣量以保持爐頂溫度。此法不易掌握空氣和煤氣的配比，難以保持爐頂溫度不變，而且空氣和煤氣同時減少，必然造成整個熱風(fēng)爐蓄熱量下降。這種方法除了煤氣壓力波動大的熱風(fēng)爐和用以控制廢氣溫度外，一般很少采用。

熱風(fēng)爐操作爐頂溫度和廢氣溫度的控制

熱風(fēng)爐在加熱期內(nèi)，在爐頂達到規(guī)定溫度后，要保持爐頂溫度不變，繼續(xù)加熱中、下部格子磚，直到煙道廢氣達到規(guī)定溫度。燒高爐煤氣的熱風(fēng)爐，由于一般高爐煤氣發(fā)熱值較低，爐頂溫度不會超過規(guī)定溫度，以普通粘土磚或高鋁磚砌筑的熱風(fēng)爐爐頂均不會產(chǎn)生過燒現(xiàn)象。燒混合煤氣(高爐煤氣與焦爐煤氣混合或高爐煤氣與天然氣混合)的熱風(fēng)爐，由于混合煤氣發(fā)熱值高，爐頂溫度需嚴加控制，不許超過規(guī)定，否則將產(chǎn)生過燒，損壞爐頂，縮短爐體壽命等不良后果。

煙道廢氣是否燒到規(guī)定溫度是衡量熱風(fēng)爐蓄熱程度的標志。在正常情況下影響煙道廢氣溫度和升溫速度的因素有燃燒時間、煤氣量和助燃燒空氣量、燃燒制度、送風(fēng)時間、高爐風(fēng)量、熱風(fēng)爐蓄熱面積和磚量等。熱風(fēng)爐燃燒溫度控制范圍見表。

熱風(fēng)爐操作合理燃燒的判斷

在燒爐過程中，要經(jīng)常判斷燃燒狀況，根據(jù)需要調(diào)節(jié)煤氣與空氣的配比，以達到合理燃燒。判斷是否合理燃燒有3種方法：(1)廢氣分析法。使用氣體分析器分析煙道廢氣成分中CO₂、CO和O₂的含量來判斷燃燒是否合理。理想的煙道廢氣成分中，O2和CO的含量都為零，但實際做不到。為了保證煤氣完全燃燒，所用空氣量往往要比理論空氣量多。燒高爐煤氣時的空氣過剩系數(shù)一般為1.05～1.1;燒混合煤氣時的空氣過剩系數(shù)為1.1～1.15。(2)火焰判斷法。熱風(fēng)爐操作人員借助觀察火焰顏色來判斷熱風(fēng)爐燃燒時空氣和煤氣的配比是否合適。影響火焰顏色的因素很多，如煤氣成分、含塵量、含水量、溫度以及燃燒室形狀等，不易準確掌握。操作人員只有在長期的操作實踐中，經(jīng)常對照爐頂溫度和廢氣分析綜合判斷、積累經(jīng)驗，才能掌握。(3)自動燃燒。用機械、電氣和計算機等組成綜合控制燃燒系統(tǒng)。80年代中國個別大型高爐開始使用自動燃燒控制，使熱風(fēng)爐燃燒趨于合理，充分發(fā)揮熱風(fēng)爐的蓄熱能力，提高了風(fēng)溫的同時節(jié)約了燃料。

新建、大修或中修后的熱風(fēng)爐必須進行烘爐后方可使用。熱風(fēng)爐烘爐目的是使耐火磚內(nèi)的物理水、結(jié)晶水緩慢而充分地排出，避免燒爐時水分突然大量蒸發(fā)，導(dǎo)致耐火材料發(fā)生爆裂而損壞;使耐火磚均勻、緩慢而又充分膨脹，完成礦相轉(zhuǎn)變，避免在磚襯內(nèi)產(chǎn)生熱應(yīng)力而損壞。因此，熱風(fēng)爐烘爐要視所用耐火材料的性能、熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)型式、施工季節(jié)以及爐子大小等選擇不同的烘爐制度。(1)用黏土磚、高鋁磚砌筑的大型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐大修或新建烘爐一般用6～8d(圖1曲線1);中修烘爐用4～5d(圖1曲線2)。(2)用硅磚砌筑的熱風(fēng)爐，在烘爐時，特別注意在100～270℃范圍的可逆膨脹，直到300℃的溫度范圍，不許出現(xiàn)反復(fù)冷卻和加熱。為了避免在300℃以下反復(fù)冷卻和加熱，最好用熱風(fēng)烘爐，600℃以上再改用煤氣烘爐，烘爐時間約35d。(圖2)烘爐注意事項有3：(1)必須嚴格執(zhí)行烘爐方法和升溫制度，嚴戒間斷;(2)烘爐期間定期取樣分析廢氣成分及水分，及時調(diào)整燃燒;(3)烘爐過程中，如因故使溫度超過計劃規(guī)定，不應(yīng)降低溫度而要在該溫度保持相應(yīng)時間后再升溫;溫度低于計劃溫度時，也不要急于升溫而要延長相應(yīng)的升溫時間。

書中內(nèi)容主要包括高爐生產(chǎn)概述、熱風(fēng)爐用耐火材料、熱風(fēng)爐系統(tǒng)的主要設(shè)備、熱風(fēng)爐的燃料及燃燒計算、熱風(fēng)爐的操作、熱風(fēng)爐事故處理及設(shè)備維護等。書中內(nèi)容緊密結(jié)合生產(chǎn)操作實際，既考慮了工藝知識的系統(tǒng)性，又考慮了工人技能知識的需要和提高，有很強的針對性。

本書也可作為職業(yè)技術(shù)院校相關(guān)專業(yè)的教材，或工程技術(shù)人員的參考用書。

1　高爐生產(chǎn)概述

1.1　高爐煉鐵的工藝流程

1.2　高爐冶煉的基本過程

1.3　高爐冶煉的產(chǎn)品

1.4　高爐生產(chǎn)的主要技術(shù)經(jīng)濟指標

1.5　高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展趨勢

1.6　熱風(fēng)爐操作的基礎(chǔ)知識

1.7　熱風(fēng)爐的發(fā)展

復(fù)習(xí)思考題

2　熱風(fēng)爐用耐火材料

2.1　耐火材料的性能及分類

2.2　熱風(fēng)爐用耐火材料

復(fù)習(xí)思考題

3　熱風(fēng)爐系統(tǒng)的主要設(shè)備

3.1　高爐用鼓風(fēng)機2100433B

本書將高爐煉鐵相關(guān)理論與生產(chǎn)實際操作相結(jié)合，以一問一答的形式，系統(tǒng)簡明潔地介紹了高爐熱風(fēng)爐的生產(chǎn)工藝概況、熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)、操作技術(shù)、煤氣安全技術(shù)、熱風(fēng)爐常用耐火材料、高爐煤氣除塵、煤氣取樣技術(shù)與操作，以及有關(guān)的熱工簡易計算實例和煤氣事故的案例，書后附有熱風(fēng)爐工技術(shù)晉級試題和參考答案等資料。　本書內(nèi)容緊密結(jié)合高爐生產(chǎn)的實際操作，通俗易懂，可作為高爐熱風(fēng)爐操作技術(shù)工人的職業(yè)技能培訓(xùn)教材，也可供煉鐵專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。