高炉提高风温的技术措施

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1.前言

德龙钢铁有限公司目前有4座205m3高炉，1座450m3高炉，2座1080m3高炉，2座80吨转炉，一条850mm和一条1250mm热轧中宽带钢生产线，有年产330万吨铁，300万吨材的生产能力。炼铁厂6＃高炉于2007年8月8日投产，刚投产时喷煤系统尚未建成投产，风温使用只有1030℃左右，为进一步提高风温，操作上采取各种有效措施对风温进行了技术攻关，在高炉投产仅半年多的时间内，使风温达到1194℃水平。

2.热风炉设备概况及主要参数

6号高炉热风炉引进俄罗斯先进的卡鲁金顶燃式热风炉的技术,采用三座旋切球顶燃式热风炉，设计风温≥1150℃（空气预热150℃）。为了提高热风炉的热效率，设置一台热管式换热

器，利用热风炉烟气将助燃空气预热到150℃。燃烧器安装在拱顶上部，高炉煤气采用旋流式，助燃风采用喷射式进入燃烧器，预燃室煤气与空气流在预燃旋流切割，保证安全燃烧。热风炉蓄热室高度为21.84米，内砌37孔格子砖，上部采用高铝砖，以增加蓄热能力，下部为粘土砖。烧炉全部采用高炉煤气。助燃空气为集中供风，设两台助燃风机，开一备一。各主要阀门为液压传动。热风炉主要技术性能指标见表1：

表1热风炉主要技术性能指标

ei硅钢片

名称		单位	数量
热风炉座数		座	3
热风炉全高		mm	38545
热风炉炉壳内径	上部	mm	Ф6596
热风炉炉壳内径	下部	mm	Ф6200
蓄热面积断面积		m2	21.68
37孔格子砖厚度		mm	120
格子砖高度		mm	21840
其中：高铝格子砖92层		mm	10840
粘土格子砖90层		彩印业务 mm	11000
每M3格子砖加热面积		T	56.12
每座热风炉格子量		T	663
每座热风炉加热面积		m2	26572
每M3高炉有效容积占有量		t/m3	3.43
每M3高炉有效容积加热面积		M2/m3	133
热风温度		℃	≥1150
废气温度		℃	250—350

3.提高风温的技术措施

高风温是高炉最廉价，利用率最高能源，每提高100℃风温约降低焦比4％-7％。在当前生铁成本居高不下严峻形势下，高风温是高炉加大喷煤、降低焦比最经济有效的途径。但高风温的使用受多种因素影响，归纳起来有两方面：一方面是热风炉的蓄热能力；另一方面是高炉接受风温的能力。只有高炉稳定顺行，才能保证热风炉工作稳定，才能最大限度地使用高风温，二者互相制约，为此特制定以下技术措施：

3.1优化高炉操作，制定合理的操作制度，稳定炉况

长期稳定顺行的炉况是使用高风温的前提条件，高风温操作又是高炉强化冶炼的重要措施，因此，优化高炉操作，确定合理的操作制度成为高炉提高风温的必要条件。

投产初期，炉况上虽没有较大波动，但经常出现风压、风量不相适应，顶压波动较大(波动在20-30KPa)，煤气流不稳，透气性不好，滑尺、崩料较多，出铁前后料速不匀现象，燃料比较高，在560Kg/t左右，各项技术指标不太理想，风温只能用到1030℃左右。2007年10月份，进入调整期，为了摸索合理的操作制度，稳定炉况，稳定煤气流，严格遵循上料

制度与送风制度相适应，热制度与造渣制度相适应的原则，用煤量代替风温调剂炉况，稳定最高送风温度，统一认识，统一操作。11、12月份，随着喷煤、富氧系统的相继投入使用，为优化操作创造条件。装料制度上逐步摸索由单环变双环并过渡到多环的制度，α矿和α焦调整过程为α矿308α焦298 α矿315 293α焦334 303 261 α矿354 332 302α焦345 303 261。同时为抑制边缘气流, 发展中心气流,提高煤气利用,确保高炉长周期的稳定，采用加大矿批方式，由开炉时13吨逐步加大至目前20吨左右，煤气利用得以改善，煤气利用率由42%提高到44%左右，最高时达47%。随着上料制度的调整，本着上、下部调剂相结合的原则，送风制度以活跃炉缸，形成合理的初始气流为目标，确定合理的送风面积。高炉顺行状况进一步改善，炉缸均匀活跃，高炉接受高风温的能力也有了提高。

3.2 提高煤比

高风温和喷吹相互补充，有利于稳定炉况，喷吹量越大，越利于更高风温的使用。高风温可提高理论燃烧温度，可以补偿风口由于煤粉分解消耗的热量，促使煤粉燃烧，风温越高，补偿热越多，越有利于喷吹量的增大和喷吹效果的发挥，二者相辅相成。高风温和喷吹燃料的合力所产生的节焦、顺行作用更显著。喷煤后与喷煤前风温提高近120℃，尤其富氧后，煤比提高到160Kg/t时，与喷煤前相比，风温提高近200℃左右。

3.3 充分发挥助燃空气预热作用

为提高热风炉的热效率，也为了提高风温，通过一台热管式换热器利用热风炉余热来预热助燃空气，目前预热后温度达到200℃，当废气温度适当高时，最高可达250℃以上。从而提高了理论燃烧温度，达到提高风温的目的。

3.4 规范工艺操作，选择合理工作周期，加强热风炉操作管理

为规范工艺操作，制定合理工艺操作参数，要求拱顶温度不大于1350℃；烟道温度控制在350℃，最高不超过400℃；换炉风压波动不大于10KPa；煤气压力大于5KPa ；空气过剩系数在1.05-1.1。

增加换炉次数缩短工作周期，减少换炉时间是强化热风炉的操作过程，可以提高风温水平，生产实践证明，送风时间从2h缩短到1h，大多数高炉可以提高风温50-70℃，但热风炉的燃烧能力或煤气量等受限，不能相应提高燃烧强度以弥补燃烧时间缩短引起的热量减少，则风温水平反而降低，所以在一定条件下要有一个适合的热风炉工作周期，为此根据本热风炉设备状况要求每班（8h）换8次炉。在热风炉燃烧时要勤观察，勤调节，根据拱

顶温度变化及时将煤气与空气混合比调到最佳。精心烧炉，提高操作人员技术水平，加强职工责任心，点检到位，发现设备问题及时处理。同时严格执行热风炉管理规定，在高风温上对热风工和高炉操作者实行考核，确保高风温使用。

4.效果分析

通过先进设备装备及采取的一系列技术措施，风温逐月上升，尤其进入3月份，日均风温有时高达1230℃左右，为节焦，降成本提供有利条件。高炉各项技术指标也有较大改善。见表2：

表2主要技术指标
时间	系数 t/m3.d	燃烧匙焦比 Kg/t	煤比 Kg/t	综合焦比 Kg/t	风温 ℃	富氧率 %	[Si] %
时间	系数 t/m3.d	燃烧匙焦比 Kg/t	煤比 Kg/t	综合焦比 Kg/t	风温 ℃	富氧率 %	[Si] %
2007.8	1.07	573.3		573.3	1038		0.72
2007.9	1.68	539.6		539.6	1052		0.38
2007.1	反渗透水处理系统1.77	557.9		557.9	1009		0.37
2007.11	1.93	406.5	125.0	506.5	电石生产工艺1135		0.37
2007.12	1.95	393.7	153.6	516.6	1148	0.86	0.42
2008.1	1.96	370.6	161.6	499.9	1145	1.09	0.38
2008.2	2.06	361.6	162.4	491.5	1188	1.24	0.34
2008.3	1.95	361.0	155.7	485.6	1194	热力井1.00	0.36
注：2008年3月份指标为3月1日-3月20日