顶燃式热风炉剖面图
顶燃式热风炉刚性炉底上翘原因分析及改进
顶燃式热风炉刚性炉底上翘原因分析及改进摘要：介绍了带预燃烧室的顶燃式热风炉钢性炉底的结构；建立力学模型分析了钢性炉底上翘的原因；提出了炉底结构的改进方案。
关键词：带预燃烧室的顶燃式热风炉；辐射梁；刚性炉底；引言山东省冶金设计院股份有限公司研究开发并有自主知识产权的带预燃室的顶燃式热风炉除莱钢从2001年起全部采用外，天钢3200m3高炉、安阳3200m3高炉、通钢2600m3高炉、济钢1750m3高炉、杭钢1260m3高炉、南钢1250m3高炉、首秦1260m3高炉、山东石横1080m3高炉、凌钢750m3高炉、济源450m3高炉、重钢2500m3高炉、吉林建龙1800m3高炉等均采用了带预燃室的顶燃式热风炉。
其中1000m3及以下级别高炉在2006年以前均采用了带辐射梁的刚性炉底，这种炉底结构简单，刚性足，自稳定性好。
但是部分热风炉在使用几年甚至刚建成后炉底就出现了上翘的现象，虽然这一问题对热风炉的正常操作不会有很大影响，但热风炉自身稳定性及抗震性将受到削弱，必须加以改进。
1引起顶燃式热风炉炉底上翘的原因顶燃式热风炉炉底上翘的原因是多方面的，归纳起来有三个方面。
1）制造误差。
顶燃式热风炉炉底结构较为复杂，特别是中间H型钢焊接时和容易产生变形，使得热风炉还没有投入运行炉底就已经产生了部分上翘。
对于热风炉这种大直径设备来说完全避免是不可能的。
2）热风炉炉内压力及静载荷引起的弯曲变形。
热风炉正常工作气体压力为0.3~0.45MPa，内部气体压力对热风炉炉底产生均布载荷。
热风炉壳体、炉箅子、铁块等自重约1400t，通过炉柱子对炉底形成集中载荷。
这两种载荷叠加作用会对炉底梁产生弯曲挠度，这就会使炉底产生上翘。
3）温度效应产生变形。
由于炉壳和炉底结构保温形式和所处坏境不同，在炉底部分炉壳温度和炉底结构的温度相差较大，所以在经向上二者膨胀量有较大不同，二者协调结果而产生炉底上翘。
制造误差引起的的炉底上翘因其随机性暂不作讨论。
高炉热风炉介绍.
一、高炉热风炉结构与性能简介热风炉顾名思义就是为工艺需要提供热气流的集燃烧与传热过程于一体的热工设备，一般有两个大的类型,即间歇式工作的蓄热式热风炉和连续换热式热风炉。
在高温陶瓷换热装置尚不成熟的当今，间歇式工作的蓄热式热风炉仍然是热风炉的主流产品。
蓄热式热风炉为了持续提供热风最起码必须有两座热风炉交替进行工作。
热风炉被广泛应用在工业生产的诸多领域，因工艺要求不同、燃料种类不同、热风介质不同而派生出不同用途与不同结构的热风炉。
这里要介绍的是为高炉冶炼提供高温热风的热风炉，且都是蓄热室热风炉，因其间歇式的工作方式，必须多台配合以实现向高炉连续提供高风温。
1．1高炉热风炉的分类高炉热风炉从结构可以分为外燃结构的热风炉和内燃结构的热风炉两个大类，前者是燃烧室设置在蓄热室的外面，而后者是燃烧室与蓄热室在一个结构里(燃烧室放置在蓄热室上部)热风炉和侧燃式(火井燃烧室与蓄热室并行放置)热风炉，通常我们也将侧燃式热风炉称为一般意义上的内燃式热风炉，因而在目前使用的热风炉中主要是外燃式热风炉、内燃式热风炉和顶燃式热风炉。
在这三种典型的热风炉中，外燃式热风炉结构最复杂而材料用量大，故实现结构稳定和提高风温的技术要求也就较高；而内燃式热风炉的火井墙结构稳定性差、且存在燃烧震荡、热风温度不易提高等问题；至于顶燃式热风炉，因其结构简单而材料用量少，也便于高风温实现。
因此，随着热风炉技术的发展，顶燃式热风炉正在逐步取代内燃式热风炉和外燃式热风炉而成为热风炉的主流产品。
在顶燃式热风炉中，随着卡鲁金旋流分层混合燃烧技术的应用,与该技术相适应的带旋流混合预燃室的顶燃式热风炉得到了人们的普遍认同，逐步成为顶燃式热风炉中的主流产品。
A 、外燃式热风炉B 、内燃式热风炉C 、1型顶燃式热风炉D 、1型顶燃式热风炉 E 、3型顶燃式热风炉 F 、3型顶燃式热风炉粘土格子砖废气出口中心线煤气入口中心线助燃风入口中心线热风出口中心线高铝格子砖鞍钢6号高炉外燃式热风炉 宝钢1号高炉新日铁式外燃热风 热风阀中心线助燃风入口中心线煤气入口中心线内燃热风炉横断面图旋流顶燃式热风炉结构图流顶燃式热风炉烧嘴布置图二、高炉热风炉的结构与组成前已述及，热风炉是一个为工艺过程提供热风的完成燃烧过程与传热过程的热工装置，其结构一定应该包含为燃料在其中燃烧的燃烧装置，和气流在其中进行热量交换的传热装置。
攀钢改进型顶燃式热风炉燃烧器砌筑技术
第６ 期
四川 冶金
Ｓ ｃ ｕ ｎ Ｍｅ ａｌｒ ｙ ｉｈ ａ ｔｌ ｇ ｕ
Ｖｏ． １ Ｎｏ ６ １３ ．
Ｄｅ ．，００ ｃ ２ ９
２０ ０ ９年 １ ２月
攀钢 改进 型 顶燃 式热风 炉 燃烧 器砌 筑 技 术
周仕才
（ 冶修建分 公 司 ， 攀 四川 攀枝花
ｒ ｅ ｈ ｉ ｅ ｏ ｏ —ｐ ｅ ｅ ｙ ｔｃ ｎ ｑ ｆｔ ｐ ｓ ｈ ｒ ． ｕ
［ ｙｗ ｒｓ ｔ — ｍ ｕｔｎｈｔ ｌｓｓ ｖ ，ｕ ｅ， ａ ｎｙ Ｋｅ ｏｄ］ ｏ ｃｂ ｓｏ ｏ ａｔ ｔ ｅｂ ｒ ｒｍ ｓ ｒ ｐｏ ｉ ｂ ｏ ｎ ｏ 砖区， 上部硅 砖 区。格子 砖为 六 边形 ，９个 孔 ， 个 ｌ 每
ｍ ｌ 燃烧 室拱 顶 隔热 层 （ Ｎ 一 ． ） 灰缝 小 于 ３ ｉ； ｌ Ｐ Ｇ ０８ 的
ｎｌ ； Ｉ ｎ
烧器采用支撑于炉壳上的独立支撑结构 ， 位于热风
炉最上 部 （ 图 １ ） 如 示 。这 种 形式 的热风 炉 ， 结构 更 稳定 ， 达两 代炉 龄 。煤 气 、 寿命 空气 采用微 机控 制 的 涡流供 给 ， 在燃 烧器 内旋 流充分 燃烧 ， 烟气 中 Ｃ Ｏ含
量仅 ００ １ ％（０ｍ ／ ， ．０ ６ ２ ｇｍ ）低于德国环保标准要求 的数倍。蓄热室格子砖 区由两 量要 求 ．
攀钢炼 铁 ２高 炉 系统 ３座 热 风 炉 大修 采 用 专
利技术 的顶燃 式工 艺 ， 燃式 热 风 炉是 内燃 式热 风 顶 炉 的一种形式 ， 只不 过燃 烧室是设 在蓄 热室顶 部 ， 从
而减轻 了由 于燃 烧 室 处 于 蓄 热 室 内带 来 的很 多 问
Ｚ ｏ ｈｃ ｉ ｈ ｕ Ｓ ｉａ
八钢顶燃式热风炉热风管道烧塌的原因分析及处理
发现 ３ ＃热 风管 道 三 岔 口部 位 温 度偏 高 ，采 用 红外 测 温 ， 该 用说 明及配合 比将 足量浇注料搅拌均匀 ，对管道 内修 复部位开 部 位 上部 超 过 ３ ５ ０℃， 中间宽 ２ ０ ０ ｍ ｍ、 长３ ０ ０ ｍ ｍ 的 部位 达 始浇注 。浇注料浇注时应不间断施工 ， 一次浇注成型 。浇注时用
有 的膨 胀 缝 ， 用 纤 维 毡 充填 。
３ ． 处理过 程。 （ １ ） 拆 除。 关 闭热风 阀， 打开倒 流热休风 阀 ， 使热 风管道 内处 于微 负压状态 。在施工部位管道上部上层钢平 台对 应位置切割拆除 ， 为处理三岔 口腾 出空间。在 ３号主支管相贯处 测温画线位置保护性拆除钢壳 ， 上部开一个 ７ ０ ０ ｍｍ ： ｘ １ ０ ０ ０ ｍ ｍ 的方孔 。拆除管道 内损坏的耐火内衬 ， 用抓具清理管 内废渣。 （ ２ ） 内胎支模将 ８ ｍｍ厚的直管 钢模 分两片分别从岔 口开 口 处 放入支管 内， 用吊钩将 钢模 挂起调整好位置 ， 将两片钢模相对
约 安 全 生产 。 随后 对 三岔 口烧 塌 原 因进 行 了调 查 研 究 ， 并 进行 了浇 注料 热 态 浇 注修 复 ， 取得 较 好 效 果 。 热 风 炉 热 风 管道 三 岔 口 烧 塌
关键词
一
、
前 言
八 钢新 区 Ｂ高炉 （ ２ ５ ０ ０ ｍ ３ ） 配备 ３座 卡 鲁金 改进 型顶 燃 热 风炉 ， 于２ ０ ０ ９年 ２月 ２ ８日建 成投产 ， 一直处 于 良好运 行状 态 。在 近两 年 的生产实 践 中 ， 通 过强 化操作 管理 。 采 取 多种技 术 手段 ， 在使 用 布 袋 干 法 除 尘 煤 气 （ 以下 简 称 干煤 气 ） 及 双 预热的情况下 ， 拱 顶 温 度 可 快 速燃 烧到 １ ３ ２ ０℃ ， 废 气 温度
热风炉设计说明书
目录1热风炉本体结构设计 (2)1.1炉基的设计 (3)1.2炉壳的设计 (3)1.3炉墙的设计 (4)1.4拱顶的设计 (5)1.5蓄热室的设计 (6)1.6燃烧室的设计 (6)1.7炉箅子与支柱的设计 (7)2燃烧器选择与设计 (8)2.1金属燃烧器 (8)2.2陶瓷燃烧器 (8)3格子砖的选择 (11)4管道与阀门的选择设计 (16)4.1管道 (16)4.2阀门 (17)5热风炉用耐火材料 (19)5.1硅砖 (19)5.2高铝砖 (19)5.3粘土砖 (19)5.4隔热砖 (19)5.5不定形材料 (19)6热风炉的热工计算 (23)6.1燃烧计算 (23)6.2简易计算 (27)6.3砖量计算 (30)7参考文献 (32)1 热风炉本体结构设计热风炉的原理是借助煤气燃烧将热风炉格子砖烧热，然后再将冷风通入格子砖。
冷风被加热并通过热风管道送往高炉。
目前蓄热式热风炉有三种基本结构形式，即内燃式热风炉、外燃式热风炉、顶燃式热风炉。
传统内燃式热风炉（如图1-1所示）包括燃烧室和蓄热室两大部分，并由炉基、炉底、炉衬、炉箅子、支柱等构成。
热风炉主要尺寸（全高和外径）决定于高炉有效容积、冶炼强度要求的风温。
图1-1 内燃式热风炉我国实际的热风炉尺寸见表1-1。
表1-1我国设计的热风炉尺寸表1.1 炉基的设计由于整个热风炉重量很大又经常震动，且荷重将随高炉炉容的扩大和风温的提高而增加，故对炉基要求严格。
地基的耐压力不小于2.0～2.5kg/2cm，为防止热风炉产生不均匀下沉而是管道变形或撕裂，将三座热风炉基础做成一个整体，A F或16Mn钢筋和325号水泥浇灌成高出地面200～400mm，以防水浸基础由3钢筋混泥土结构。
土壤承载力不足时，需打桩加固。
生产实践表明，不均匀下沉未超过允许值时，可将热风炉基础又做成单体分离形式，如武钢、鞍钢两座大型高炉，克节省大量钢材。
1.2 炉壳的设计热风炉的炉壳由8～20mm厚的钢板焊成。
热风炉炉壳放样、制作及焊接技术指导书
方法二：球体的分带展开 球体的分带展开是球体展开的另一种形式，如图 所示，具体展开步骤如下： 1、分带展开处理办法：将球体分割成若干横带， 横带的数量根据球的大小而定，每节横带近似 看做为正圆锥台，然后用放射线法作展开图。 2、分带：将圆周分成7个横带和两个大小相等的圆 板Ⅰ。中间一个横带Ⅴ为圆柱形，其展开为一 矩形。Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ各横带为圆锥形。 3、展开：现以横带Ⅳ为例，展开时在主视图上连 接4、3两点并延长与垂直中心线相交得O4点， 取O4为圆心，R4和O4 -3为半径作圆弧，由中点 向两边各量取Ⅳ段大圆周的一半，得横带Ⅳ的 展开图，其余各段的展开图也用同样方法求得。 4、两极处理：这种展开方法的两极就是两块小圆 板，量取两极上小圆的半径画圆即可。 • 这种展开方法对材料要求较高，一般的板材都 保证不了尺寸。因此，这种展开方法应用很少。
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方法三： 斜口正圆锥管的展开步骤 1、作视图：视图的作法与正圆锥没有区别，但倾斜 的上口高度一般是中心高度，不要取底位或高位。 2、作正圆椎管的展开：在主视图下面作一半圆周， 将半圆周作六等分，然后画出整个圆锥面的展开图， 做完后的扇形有13条素线。 3、求实长：在注视图上，除了1和7两条素线是实长 外，其余素线均不是实长。求实长的方法是过2、3、 4、5、6五条素线与斜口的交点作水平线，与素线7 相交。（备注：一般位置直线的投影不反映实长） 4、作截割锥顶部分的展开：用圆规分别量取a 、b 、 c 、 d 、 e 、 f 、 g点到锥顶O的距离，在展开图上 分别作出a 、b 、 c 、 d 、 e 、 f 、 g点，再用平滑 的曲线连接起来，将这部分去掉，则剩下部分即为 所求的展开图，见图.
热风炉炉壳本放样、制作及焊接
技术指导书
顶燃式热风炉工作原理过程
蓄热式，按热风炉内部的蓄热体分球式热风炉（简称球炉）和采用格子砖的热风炉，按燃烧方式可以分为顶燃式，内燃式，外燃式等几种。
如何提高风温，是业内人士长期研究的方向。
常用的办法是混烧高热值燃气，或增加热风炉格子砖的换热面积，或改变格子砖的材质、密度，或改变蓄热体的形状（如蓄热球），以及通过种种方法将煤气和助燃空气预热。
优点：换热温度高，热利用率高。
缺点：体积大，占地面积大，热风温度不稳定,切换机构多，容易出问题，蓄热体寿命短，维修成本高，购置成本极高。
热风炉加热期拱顶温度的上升速率和进入拱顶温度管理期废气温度的上升速率，主要取决于燃烧过程的空燃比和煤气流量，同时还受煤气、空气质量和压力波动的影响。
实现热风炉燃烧过程自动控制的关键是随着煤气、空气压力和质量的波动及热风炉燃烧状态的变化对煤气流量和空气流量进行实时调整，空气流量的调整可以转化为对空燃比的调整。
故在加热期，可以最大空气流量进行加热，据此来调整合适的煤气流量或者以最大煤气流量进行加热，并调整合适的空燃比，迅速提高拱顶温度；到达拱顶温度管理期，适当减小煤气流量，并调整合适的空燃比，保证拱顶温度不变的情况下，提高废气的升温速率。
这样就能大大增加效率且消耗资源少。
高炉送风系统
我国几座典型热风炉选用的耐火材料
高炉 拱顶 蓄热室大墙上部 蓄热室大墙中部 蓄热室大墙下部 格子砖上部 格子砖中部 格子砖下部 燃烧室大墙中、上部 燃烧室大墙下部 陶瓷燃烧器材质 设计风温，℃ 宝钢 2 号 宝钢 3 号 重钢 5 号 高铝砖 高铝砖 高铝砖 粘土砖 高铝砖 高铝砖 粘土砖 高铝砖 高铝砖 攀钢 4 号 蠕变率＜ 0.5%高铝砖 高铝砖 高铝砖 粘土砖 1550℃蠕变 率＜1.5% 高铝砖 粘土砖 高铝砖 高铝砖 武钢新 3 号 高密度硅砖 高密度硅砖 低蠕变硅线石砖 粘土砖 高密度硅砖 低蠕变硅线石砖 粘土砖 莫来石砖 粘土砖 4 个短焰燃烧器 1200 1100～1500 3 个短焰燃烧器 1050～1100 首钢 2 号 首钢 4 号 蠕变率＜0.8% 蠕变率＜0.8% 硅砖 硅砖 硅砖 高铝砖 粘土砖 硅砖 高铝砖 粘土砖 硅砖 高铝砖 上 堇青石砖 下 粘土砖 1200～1250 硅砖 高铝砖 粘土砖 硅砖 高铝砖 粘土砖 硅砖 高铝砖 上 堇青石砖 下 粘土砖 1200～1250 低蠕变高铝砖 莫来石－硅线石 （莫来石－硅线石砖） 砖 莫来石－硅线石 低蠕变高铝砖 砖 高铝砖 粘土砖 低蠕变高铝砖 高铝砖 粘土砖 高铝砖 粘土砖 低蠕变高铝砖 高铝砖 粘土砖
1. 优点： 结构简单，建设费用较低，占地面积 较小。
2. 缺点：
①蓄热室烟气分布不均匀； ②燃烧室隔墙结构复杂，易损坏。
6.2.4 热风炉计算
例题： 高炉容积为1260m3，配备四座热 风炉，做热风炉设计。
1. 确定基本参数
（1）取单位炉容蓄热面积为90m2/m3
（2）定热风炉钢壳下部内径为φ7960mm，
6 送风系统
动画
6.1 高炉鼓风机
6.1.1 高炉冶炼对鼓风机的要求:①Fra bibliotek有足够的鼓风量；
浅析热风炉炉顶内衬结构形式
浅析热风炉炉顶内衬结构形式(鞍钢修建公司)摘要：热风炉炉顶是热风炉的关键部位，关系到热风炉寿命。
炉顶内衬结构是热风炉类型的重要特征，决定热风炉炉型和炉衬寿命长短。
本文总结了目前热风炉炉顶内衬结构及其耐材砌筑方式。
对多种炉顶结构进行分析比较，供技术改造高炉选择热风炉类型时借鉴参考。
关键词：热风炉炉顶内衬高温长寿1引言热风炉是高炉的主要热工设备，每座高炉一般配置3～4座热风炉。
目前主要有外燃式、内燃式、顶燃式、球式等几种类型。
据资料介绍，曾对国内133座高炉的441座热风炉进行调查：配置4座热风炉的高炉有42座，占调查高炉总数的31.58%；配置3座热风炉的高炉有91座，占调查高炉总数的68.42%。
热风炉炉型采用外燃式的有63座，占调查热风炉总数的14.29%；采用内燃式的有303座，占调查热风炉总数的68.7%；顶燃式62座，占调查热风炉总数的14.06%；球式13座，占调查热风炉总数的2.94%。
全国数以千计的热风炉，除小型高炉采用球式外，大多数都采用不同类型的外燃式、内燃式、顶燃式热风炉。
高炉高产长寿要求热风炉高温长寿，热风炉炉顶内衬结构是热风炉高温长寿的关键部位之一。
关系到炉顶结构的稳定性和热工制度的合理性，并有利于气体的流动。
设计炉顶的最佳结构，选择优质耐火材料是实现热风炉高温长寿的关键。
2炉顶内衬结构形式热风炉炉顶内衬结构型式外燃式有马琴型、地得型和新日铁型；内燃式有半球型、园锥型、悬链线型；顶燃式多为半球型拱顶；球式亦有半球型、园锥型拱顶。
2.1外燃式热风炉炉顶2.1.1马琴型拱顶马琴型炉顶结构的特点是拱顶对称性好，炉顶结构稳定，有利于气体流动，这种炉顶结构，由于蓄热室和燃烧室直径不同，蓄热室采用缩口形式，自下而上直径逐渐缩小，过渡到和燃烧室等径。
缩口是一个上小下大的环形空心圆锥台砌体。
鞍钢6号高炉马琴型外燃式热风炉缩口的锥角为62°58＇。
这种炉型在某种程度上能使气流在蓄热室内更合理分布。
锅炉专业必看之燃烧器（多图），太直观了！
锅炉专业必看之燃烧器（多图），太直观了！作用将燃料与燃烧所需空气，按一定的比例、速度和混合方式，经喷口送入炉膛。
01保证燃烧迅速、充分02能很好的适应运行过程中负荷变化和煤种的变化03减少NOx的生成满足环保超低排放要求进入燃烧器的空气不是一次吹入炉膛中，需要根据燃烧原理分批合理进入炉膛。
燃烧器在炉膛中的布置前后墙布置（搜图不易，上图为三层燃烧器，下图为四层燃烧器布置）四角切圆布置多种布置方式燃烧器的分类一般四角切圆布置使用直流燃烧器炉墙布置使用旋流燃烧器1直流燃烧器出口气流为直流射流，一般布置在炉膛四角，使煤粉气流在炉膛内切圆燃烧。
1.1煤粉预燃室燃烧器这是我国研究最早、目前应用最广泛的新型煤粉燃烧器装置。
预燃室燃烧器是由耐火材料或耐热钢板制造的前置燃烧室。
1.2钝体燃烧器它是在角置式煤粉燃烧器每个角一次风喷口出口处，设置一个非流线形物体——钝体，使煤粉气流在钝体的尾迹区产生回流，卷吸高温烟气，以利于燃料的着火和火焰的稳定。
着火后的煤粉火炬在炉膛内组成四角切圆燃烧。
1.3火焰稳燃船燃烧器其结构为在常规直流煤粉燃烧器一次风口内加装一个船型火焰稳定器，并在其中心设有点火小油枪。
采用这种结构后，上煤粉气流绕过它以后射入炉膛，在离一次风喷口不远处形成一个束腰射流。
在束腰部的两侧外缘形成高温、高煤粉浓度和有适当氧气浓度的区域，成为点燃煤粉气流的良好着火热源，从而稳定炉内燃烧。
1.4浓淡燃烧器所谓浓淡燃烧器，就是采用将煤粉——空气混合物气流，即一次风气流分离成富粉流和贫粉流两股气流，这样可在一次风总风量不变的前提下提高富粉流中的煤粉浓度。
尽量在一次风喷口出口附近形成所谓“三高区”：局部高温、高煤粉浓度→浓淡分离、适当高的氧浓度。
浓淡分离时，高浓度侧的作用：减少了着火热；浓度提高，提高了燃烧的化学反应速度；降低了着火温度；缩短了着火时间和着火距离→利于燃尽；提高了炉内火焰黑毒→强化了辐射吸热；降低了NOx的生成（还原性气氛）。
八钢高炉三种类型热风炉的应用实践与比较
2008年第3期新疆钢铁总107期八钢高炉三种类型热风炉的应用实践与比较邹庆峰刘文壮郑拥军(宝钢集团八钢公司炼铁分公司)摘要：对八钢I号、5号、新区A高炉三种类型热风炉设计参数、结构形式及应用效果进行比较．寻找功能价值比更优的热风炉结构形式，促进风温的保持与提高。
关键词：内燃式热风炉；球式热风炉；卡鲁金改进型热风炉；高风温中图分类号：T F544文献标识码：B文章编号：1672—1221(2008)03--0011一01‘1概况八钢公司1号高炉采用内燃式热风炉，于1992年6月建成投产，采用湿法除尘的煤气(以下简称湿煤气)烧炉。
热风炉系统经过燃烧器改造、火井隔墙的喷补，运行至今风温一直处于较好水平；5号高炉采用球式热风炉，于2005年6月建成投产，采用空气预热技术和高炉煤气布袋干法除尘，风温一直处于较高水平，热风炉系统运行中出现燃烧口及热风出口发红的现象，2007年4～10月因发生燃烧口、热风出口砖体拱碹破裂塌落事故，被迫凉炉修补；八钢新区A高炉(2500m3)采用卡鲁金改进型顶燃热风炉．于2008年2月27日建成投产，一直处于良好运行状态。
使用布袋干法除尘煤气(以下简称干煤气)及双预热的情况下，拱顶温度可快速燃烧到1320C，废气温度控制在370C．在未掺烧焦炉煤气的情况下可为高炉提供1130C以上稳定的风温。
针对三种类型热风炉的应用实践．进行对比分析。
2八钢三种类型热风炉的设计特点三种热风炉的运行指标见表1，三种热风炉设计技术参数对比见表2，结构比较见图1。
表I近几年八钢热凤炉风温指标C2．1内燃式热风炉八钢l号高炉采用内燃式热风炉，各项设计技术参数见表2。
八钢l号高炉热风炉的主要结构(如图1a)特点：(1)眼睛形燃烧室和套筒型陶瓷燃烧器；(2)隔墙为自立式独立结构，与大墙之间不咬砌．两者间自由滑动；(3)使用湿煤气为燃料烧炉；(4)蓄热室为三段式。
低温段选用粘土砖，中温段选用高铝砖，高温段选用低蠕变高铝砖；(5)拱顶采用低蠕变高铝砖锥形结构。
热风炉操作讲解
本钢内燃式热风炉结构图
高铝格子砖
热风阀中心线
煤气入口中心 线
热风出口中心 线
助燃风入口中 心线
内 燃热 风炉 横 断面 图
粘土格子砖
助燃风入口中 心线
废气出口中心 线 煤气入口中心 线
第八节 热风炉操作
• 外燃式热风炉
1910年德国人首先取得了外燃式热风炉的专利； 1928年美国人建造了世界上第一座外燃式热风炉。然而，外燃式热 风炉广泛应用于生产还是60年代后期的事。 1960～1965年联邦德国先后建造了地得式、柯柏式、马琴式外燃热 风炉； 1971年日本综合柯柏式和马琴式的优点建造了新日铁式外燃热风炉 。 我国于1968～1971年在安阳水治铁厂和济南铁厂，首先建造了外燃 式热风炉，称“水冶型”外燃式热风炉（类似地得式）。 1972 年本钢5 号高炉（炉容2000m3 ）vfhpb “ 水冶型”外燃式热风炉 （图1.2）； 1976年鞍钢6号高炉（炉容1050m3）建成“鞍外Ⅰ型”外燃式热风炉 （类似马琴式），1977年鞍钢又设计建造了“鞍外Ⅱ型”外燃式 热风炉（类似新日铁式），应用于7号高炉（炉容2580m3）， 1985年宝钢1号高炉引进了日本新日铁式外燃式热风炉。
第八节 热风炉操作
第八节 热风炉操作
• 炼铁系统的能源消耗
• 钢铁工业是能耗大户，其能耗约占全国能耗总 量的10%，而其中炼铁系统（高炉、焦炉、烧 结，下同）的能耗占整个钢铁厂能耗的70%以 上，是能耗大户中的特大耗能户，炼铁系统的 能源消耗主要是煤。 • 炼铁系统的能耗为什么高？一是因为环节多 （包括铁、焦、烧三个工序），又都是高温反 应过程，过程本身耗热多；二是因为生产中排 放的烟气、副产的煤气、熔渣等带走大量的热； 三是焦炭、烧结（球团）都要经过冷却才能进 入高炉，这又损失大量的热量。
内燃式热风炉钢结构的制作与安装
顶燃式热风炉钢结构安装摘要:顶燃式热风炉炉壳施工技术关键词：内燃式热风炉炼铁系统炉壳焊接内衬板拱顶‘L’弯‘S’弯‘C’弯热处理预热消氢电加热器热电偶前言：本工程为中冶京城技术服务公司设计的顶燃式热风炉的施工工艺，顶燃式热风炉是内燃式热风炉的一种，燃烧室布置在热风炉顶部，由中冶天工上海十三冶负责施工，本文重点突出安装工艺，对安全文明施工和质量控制不做说明。
一、工程概况热风炉是炼铁系统中为高炉供热风的设施，本工程共计3座热风炉，热风炉立面见附图，炉壳板厚有30mm，36mm，40mm,炉底上平面标高为0.00m，热风炉顶部标高为51.678m,最大炉壳直径（内径）为12.85m，总重量为1902吨（炉壳），单座炉壳重量约为634吨。
二、编制依据1、《冶金建筑安装工程施工测量规范》（YBJ212-88）；2、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；3、《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)4、《冶金机械设备安装工程施工及验收规范-炼铁设备》(YBJ208-85)5、《压力容器无损探测》（JB4730-94）；6、中冶京诚工程技术有限公司143.07A10501J131系列图纸；7、适用于本工程的施工机械及技术参数。
三、施工部署第二十六带第二十五带第二十四带第二十三带第二十二带第二十一带第二十带第十九带第十八a带第十八带第十七带第十六带第十五带第十四带第十三带第十二带第十一带第十带第九带第八带第七带第六带第五带第四带第三带第二带第一带热风炉炉壳立面图1、施工组织机构（见施工组织机构图）2、项目经理项目副经理项目总工工程技术部经营部质量安全部办公室炉壳拼装组炉壳焊接组炉壳吊装组2、施工工期部署热风炉炉壳安装总工期3个月，2008年6月15日安装开始，2008年9月15日主体安装完成。
（1）3#热风炉封顶：2008年8月31日（2）2#热风炉封顶：2008年9月10日（3）1#热风炉封顶：2008年9月15日3、施工资源配置（1）机械资源配置序号名称规格数量单位1 履带吊260吨 1 台2 履带吊100吨 1 台3 汽车吊25吨 1 台5 气保焊机14 台6 直流焊机20 台7 焊条烘干箱 1 台8 空压机6m3 1 台9 电加热器 2 套10 气刨焊机 2 台11 卷扬机2吨 1 台（2）辅助材料计划序号名称规格数量单位1 三脚架450 个序号名称规格数量单位2 钢跳板900 块3 直爬梯330 米4 拉板80 块5 元冲120 个6 楔铁120 个7 安全网2000 张8 保温筒30 个9 电加热片216 片10 电缆150mm21000 米11 电缆90mm2200 米12 电缆35mm21000 米（3）人力资源配置序号工种数量序号工种数量1 铆工82 起重工 63 电焊工364 安装工165 电工 46 管理人员 6 （4）施工平面布置根据施工工艺要求，在施工现场布置临时拼装平台3个，尺寸为45mX13.5m，拼装台使用混凝土浇筑钢梁，上面铺设20mm厚钢板，混凝土内预埋埋件跟钢板连接，具体位置见附图。
卡鲁金顶燃式热风炉认识
卡鲁金顶燃式热风炉认识简述了热风炉结构形式的演变，并对现在比较流行的卡鲁金顶燃式热风炉的工艺流程进行了剖析。
标签：顶燃式热风炉；剖析1 卡鲁金顶燃式热风炉主要特点（1）取消了燃烧室，煤气燃烧采用安装在拱顶的喷气-涡流烧嘴来进行。
（2）提供非常好的煤气燃烧条件，废气中的一氧化碳的浓度低。
（3）热风炉内（燃烧室和蓄热室之间）无热“短路”现象。
（4）热风炉阻力较小，烧嘴在满载荷运行时也能满足操作要求。
（5）燃烧时绝对没有脉冲波动和振动。
（6）对耐火砖炉衬没有直接的火焰冲击及局部过热。
（7）在预热室内一般温度较低（平均约为900摄氏度）。
（8）在不进行重大维修情况下的寿命由硅砖和拱顶来确定的，可以达到25～30年，投资明显降低。
2 卡鲁金顶燃式热风炉结构型式2.1 拱顶热风炉拱顶由上部球顶和下部圆柱形预热室组成，拱顶与蓄热室用锥段过渡联接，拱顶与锥段大墙完全脱开，由炉壳支撑，大墙的不均匀膨胀不会对拱顶结构产生不良影响。
燃烧器喷嘴设在拱顶下部圆柱形预热室上，煤气和助燃空气分别经过预热室由喷嘴喷入拱顶燃烧。
2.2 蓄热室上部锥段大墙与蓄热室大墙完全脱开，由炉壳支撑，以增强砌体稳定性。
蓄热室内砌筑十九孔高效格子砖，以提高其传热效率。
热风出口设在蓄热室上部。
2.3 燃烧器燃烧器采用喷气-涡流烧嘴结构型，燃烧100%的高炉煤气。
2.4 炉篦子热风炉采用无梁式炉篦子结构，并且每块相邻的炉篦子相互锁住，形成整体结构。
2.5 余热回收装置采用回收热风炉烟气预热空气及煤气技术，燃烧100%的高炉煤气，使年平均风温达到≥1150℃。
2.6 冷风导流装置为充分发挥格子砖每个格孔的传热效果，热风炉设置了冷风导流装置。
3 卡鲁金顶燃式热风炉的耐火材料热风炉内衬厚度及耐火材料的材质，是根据热风炉各部位的工作条件来确定的。
（1）拱顶及过渡锥段采用硅质、高铝、粘土砖砌筑。
（2）蓄热室内采用十九孔格子砖，自下而上依次采用粘土砖、高铝砖、和硅砖。
“卡鲁金”顶燃式热风炉炉衬施工工法
“卡鲁金”顶燃式热风炉炉衬施工工法中冶实久建设有限公司昆明分公司郑辉彭强1、前言热风炉是高炉的主要附属设备。
它是利用高炉煤气燃烧的热量，借助砖格子的热交换作用为高炉提供高温的热风。
由俄罗斯KALUGIN公司设计的称为“卡鲁金”顶燃式热风炉（见上页示意图）。
与内燃式热风炉相比较，无燃烧室火井墙。
空、煤气自热风炉顶部的空气支管及煤气支管进入预燃室混合均匀，在热风炉“顶部燃烧。
卡鲁金”顶燃式热风炉具有蓄热面积大、气流分布均匀、高温、长寿的特点。
有广阔的发展前景。
由于热风炉在高温条件下工作，炉料砌筑施工质量要求较高。
如：砌缝、泥浆的饱满度，膨胀缝的合理留设等。
各种耐火材料之间衔接部位缝隙处理，特别是炉顶、热风口等区域的施工质量对保证炉衬的整体质量至关重要。
因此，只有采用科学合理的施工方法，才能达到降低成本、缩短工期、确保质量和安全的目的。
针对此类工程，我公司对多个不同施工条件的工程进行了多种技术的运用实践，其施工技术水平已达到国内先进水平。
较成功的解决了砌体泥浆不饱满、炉顶砌筑尺寸不易保证的通病防治等技术难题，我们经总结形成本工法，其内容简述如下。
2、工法特点2.1施工速度快，工序衔接合理。
大墙砌筑与格子砖砌筑分班轮流作业。
提前空气支管及沉煤气支管的砌筑，为拱顶连续施工创造条件。
2.2结构整体性好，便于过程监督、检查。
管孔下半圆采用轮杆控制内径，上半圆采用“弹性支撑”的方式砌筑（详见第5.2.3条），可边砌边检查、控制每块砖的砌筑质量。
2.3格子砖平整、透孔率好。
同一层采用同一公差格子砖砌筑，结合大、小公差格子砖调整高差。
与蓄热室大墙之间膨胀缝采用木楔固定。
3、适用范围该工法适用于俄罗斯“卡鲁金”顶燃式热风炉的施工。
4、工艺原理4.1与传统大墙砌筑严格保证设计内径相比，根据炉内高温气体的流动及冲刷特点，砌筑重点保证炉墙厚度与密实，大墙砌筑时耐材紧贴炉壳。
4.2根据耐火砖自重下坠及圆形砌体之间相互挤紧的原理，拱顶采用金属卡钩挂砖砌筑法砌筑。
热风炉区域电气设备
热风炉区域电气设备姓名：李继强摘要：高炉热风炉是给高炉燃烧提供热风以助燃的设备，是一种储热型热交换器。
国内大部分高炉均采用每座高炉带3至4台热风炉并联轮流送风方式，保证任何瞬时都有一座热风炉给高炉送风，而每座热风炉都按：燃烧-休止-送风-休止-燃烧的顺序循环生产。
当一座或多座热风炉送风时，另外的热风炉处于燃烧或休止状态。
送风中的热风炉温度降低后，处于休止状态的热风炉投入送风，原送风热风炉即停止送风并开始燃烧、蓄热直至温度达到要求后，转入休止状态等待下一次送风。
目前炼铁厂3#-6#高炉热风炉采用4台热风炉并联轮流送风方式。
本次论文以3#高炉热风炉为例说明阐述电气系统的结构，一般的故障处理方法和合理化建议。
关键词：热风炉、电气系统、控制、故障一、热风炉工艺1、3#高炉热风炉系统概况3#高炉热风炉共设置3座顶燃式热风炉，1座卡鲁金式热风炉。
4座热风炉共用二台助燃风机，二台助燃风机一台工作一台备用。
图1.1为单个热风炉系统结构图。
图1.1 热风炉系统结构图2、热风炉工艺流程热风炉主要是将高炉布袋除尘器产生净煤气在热风炉进行燃烧将热风炉内耐火球加热蓄热到一定温度后将风机房冷风管送来的冷风和耐火球进行热交换经热风炉送风系统阀门送到高炉.热风炉的工作状态主要有三种烧炉状态焖炉状态和送风工作状态（1）热风炉的工作状态热风炉主要有三种工作状态：即燃烧状态、送风状态和闷炉工作状态。
①热风炉燃烧状态热风炉处于燃烧状态时，通过热风炉煤气管道和助燃空气管道向热风炉送入高炉煤气和助燃空气，高炉煤气和助燃空气燃烧产生热烟气使热风炉蓄热；热风炉处于燃烧状态时，其废气阀、烟道阀、助燃空气燃烧阀、高炉煤气燃烧阀、高炉煤气切断阀等阀均处于开启状态，其它各阀（切断阀）均处于关闭状态。
②热风炉送风状态热风炉处于送风状态时，向燃烧结束蓄有一定热量的热风炉送入冷风，冷风经热风炉加热后再送入高炉。
热风炉处于送风状态时，其冷风阀、热风阀、冷风充压阀等处于开启状态，其它各阀（切断阀）均处于关闭状态。