提高风温的途径

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1、提高风温途径高风温操作是现代高炉生产的突出特点之一，提高热风炉送风温度是提高高炉产量、降低炼铁焦比和能耗的有效措施。影响高炉高风温因素很多，除了改进热风炉的结构，主要影响有两个，一为燃料对热风炉高风温的影响；二为热风炉实际操作对高风温的影响。只有针对影响热风炉高风温的这些因素，采取有效措施，才能确保高炉操作稳定。1.1　热风炉结构的改进　　在大多数新建的高风温热风炉上，热风炉结构作了重大改进。　　(1)在不同区域采用不同材质的耐火材料　　热风炉上部高温区，长期处在1300～1500℃的高温下，采用具有良好的抗蠕变性和高温体积稳定性、荷重软化点接近耐火度(1690

2、℃)、高温下热膨胀系数小、抗剥落性好的硅砖。　　在温度变化剧烈的燃烧器上部和混合室与热风管连接处，选用抗热震性能极优良的高铝质堇青石(2MgO.2Al2O3.5SiO2)砖。它的热膨胀系数低，在制品组织结构中，与熟料颗粒之间形成显微裂隙，改善高铝质制品的热稳定性。　　根据热风炉各部位不同的要求，采用各种不同性能的耐火砖和绝热砖。此外，还使用了各种性能的喷涂料、陶瓷纤维、填充料，以及理化性能及施工性能均优良的耐火泥浆等。　　(2)采用相互独立的砌体结构　　热风炉拱顶、锥体部分、大墙、连接管道、格子砖等均采用相互独立的砌体。拱顶和锥体分别支承在热风炉各自的砖托上，通

3、过砖托把荷重传递到热风炉上。避免了由于温度不同使砌体产生大的内应力而造成砌体破坏。　　(3)大量采用组合砖　　热风炉拱顶、拱顶联络管、热风出口及其联络管、热风主管、热风围管、陶瓷燃烧器，以及高炉煤气、焦炉煤气、助燃空气的入口均采用了组合砖，而且烟气出口、冷风入口等也都采用了组合砖。　　这些部位的组合砖带有锁键，能够提高砌体的稳定性和整体性。宝钢1号高炉经过一代炉役十多年的考验，在高炉大修时凉炉检查，砌体非常完整，仅仅在热风炉拱顶两个球体与拱顶联络管之间的下部、混风室等有部分砌体脱落，经过修补，以及燃烧器顶部喷出口和热风支管的砌体进行更换后就能使用。由此说明，组合

4、砖结构的稳定性，对提高热风炉寿命起到了重要的作用。2.燃料和燃烧制度对热风炉风温的影响2.1燃料对热风炉风温的影响热风炉燃料分为高炉煤气、高炉煤气和焦炉煤气混合气、高炉煤气和转炉煤气混合气以及燃空气。其热值各不相同，焦炉煤气的热值是转炉煤气的2倍，转炉煤气的热值是高炉煤气的2倍，因此，在其它条件相同的情况下得到的风温也成比例增加。以高炉煤气为例研究燃料对理论燃烧温度的影响。燃烧产物所含的总热量等于煤气和空气带入的物理热加上燃烧时放出的化学热，即风温为：式中：QDW为低发热值，kJ／m3，QDW=126.44CO+108.02H2；Qg为煤气物理热，kJ／m3,Q

5、m为空气物理热，kJ／m3；VP为燃烧产物的体积流量，CP为燃烧产物的热容，kJ／(m3·℃)f为混合分数；cg,cs分别为煤气和空气比热，tg,ts分别为煤气和空气温度，℃。当空气过剩系数n>1时，其计算公式见下式：因为混合分数与煤气成分有关，因此理论燃烧温度与煤气成分、温度、空气过剩系数有关。以鞍钢3200m3高炉的热风炉为例：燃烧方式为两烧两送。煤气量24×104m3／h，空气量16．6×104m3／h，空气温度400℃，煤气温度200℃，废气温度370℃，煤比180kg／t，入炉焦比310kg／t。煤气成分及热值见表l。假设实际计算按空气和煤气完全反应，

6、即等当量燃烧时，燃烧产物中没有燃料和氧化剂，并且比热cg=cs=cp，且煤气成分不变，计算得T一1494℃。当煤气温度升高或降低100℃时，计算得T—1554.4℃和T一1433．4℃，理论燃烧温度升高或降低4％；同理，空气升高或降低212℉，计算得T一1533．4℃和T一1454．4℃，理论燃烧温度提高或降低3％；煤气热值提高或降低100kJ／m3，计算得T—153301℃和T—1455.5℃，理论燃烧温度升高或降低4％左右。因此，理论燃烧温度与煤气和空气的预热温度及煤气热值成线性变化。从实际效果看，提高热值，与提高煤气和空气预热温度产生的效果基本相同，但从成

7、本来看，提高煤气温度比较合理。煤气中的含水量对理论燃烧温度也有影响，据数据统计，水分每增加l％(约8g／m)，煤气热值下降35kJ／m3，理论燃烧温度下降1．4％⋯。1．2燃烧制度对热风炉风温的影响热风炉的送风制度对高风温产生影响，风温及风压波动会造成高炉悬料、炉温过热、过凉等炉况失常现象。因此，一般两烧两送允许温差≤30℃，风压≤20kPa；两烧一送允许温差≤60℃，风压≤20kPa。废气温度是格子砖蓄热量大小的标志，废气温度高，说明蓄热量大，而在其它条件一定时，送风温度高，风温相差小。通常采用固定煤气量、调节空气量的方法控制废气。在初期，将煤气量固定最大，控

8、制空气过剩系数最小，用2