卡卢金热风炉的工业应用_1000002042331711
高效节能锅炉窑炉技术在纺织行业中的应用
高效节能锅炉窑炉技术在纺织行业中的应用纺织行业是目前全球最大的劳动密集型制造业之一，对能源的消耗量较大。
为了降低能耗和减少环境排放，纺织企业需要采用高效节能的设备和技术。
高效节能锅炉和窑炉技术的应用为纺织行业带来了显著的效益。
本文将探讨高效节能锅炉窑炉技术在纺织行业中的应用以及其带来的益处。
首先，高效节能锅炉技术的应用可以显著降低锅炉能耗。
纺织企业通常需要大量的热能来满足生产过程中的需求，例如纺丝、染整、烘干等。
传统的锅炉系统存在能量转化效率较低的问题，导致大量能源浪费。
而采用高效节能锅炉技术，如燃煤锅炉的燃烧控制系统和余热回收技术的应用等，可以有效提高能源转化效率，降低能耗。
通过节约能源，纺织企业能够减少生产成本，提高竞争力。
其次，高效节能窑炉技术的应用可以减少环境污染物的排放。
纺织生产过程中常常涉及窑炉的使用，例如印花窑、固色窑等。
传统窑炉的燃烧存在着低效燃烧和高排放的问题，导致大量污染物的释放。
而高效节能窑炉技术的应用可以通过优化燃烧条件，达到更高的燃烧效率，减少有害气体和颗粒物的排放。
这对于改善纺织行业的环境影响非常重要，同时也符合环境保护的要求。
此外，高效节能锅炉窑炉技术的应用还可以提高纺织生产过程的稳定性和安全性。
锅炉和窑炉是纺织企业生产过程中的核心设备，其稳定运行直接关系到生产效率和产品质量。
传统的锅炉和窑炉在运行过程中常常出现温度不稳定、起火困难等问题，影响生产效率和安全。
采用高效节能锅炉窑炉技术，如自动化控制系统的应用和热力学分析的优化，可以提高设备的稳定性和安全性，降低故障和事故的几率，提高纺织生产过程的可靠性。
此外，高效节能锅炉窑炉技术的应用还有助于纺织行业的可持续发展。
目前，全球范围内对于环境可持续性和资源保护的关注不断增加。
采用高效节能锅炉和窑炉技术可以减少能源消耗和环境污染物的排放，降低纺织行业对自然资源的依赖，推动行业朝着更加可持续的方向发展。
纺织企业可以通过引入高效节能技术，提升产品的环保性能，满足消费者对于可持续性和环境友好产品的需求，增加市场竞争力。
卡鲁金顶燃式热风炉的装备特点与理论分析
卡鲁金顶燃式热风炉的装备特点与技术分析何丽珠（昆明工业职业技术学院，云南昆明650302）摘要：对昆钢1350m3高炉配置的卡鲁金顶燃式热风炉的内型结构、耐火材料、技术特征及工艺特点进行了全面的介绍和理论分析。
关键词：高炉顶燃式热风炉高风温耐火材料Characteristics of Kalugin Top Combustion Hot BlastStove and Technical AnalysisHe Lizhu（Kunming Vocational Industrial and Technology College of Industry, Yunnan Kunming, 650302）Abstract: Give detailed introduction and theoretical analysis about inner structure, refractory, technique characteristics and process to KISCO 1350m3 Kalugin top combustion hot blast stove. Key words:blast furnace top combustion hot blast stove high blast air temperature refractory0 引言高风温是高炉节能降耗强化冶炼的有效措施。
随着高炉炼铁技术的发展，对风温的要求不断提高，顶燃式热风炉的优势日益明显，特别是卡鲁金顶燃式热风炉，以其高温长寿、节约资金等诸多优点，在国内迅速得到推广应用。
昆明钢铁股份公司下属的红河钢铁的有效容积为1350m3的3#高炉，配置了3座卡鲁金顶燃式热风炉，在使用单一的低发热值高炉煤气的情况下，达到了1200℃以上的高风温，取得了较好的技术经济指标。
1 卡鲁金顶燃式热风炉的特点昆钢1350m3高炉配置的卡鲁金顶燃式热风炉是从俄罗斯引进的一种新型高效节能型热风炉。
热风炉
主题：热风炉在高炉冶炼中的作用（1）高温鼓风（High temperature of blast）增加鼓入高炉中空气的温度，可以减少焦炭的消耗，增加生铁产量。
其原理甚为简单。
因为加热空气，空气的显热（Sensible heat）增高，于鼓入高炉后，利用空气中之显热可以取代一部分由焦炭燃烧所发生之热量，亦即减少炉中碳（Carbon）之消耗量。
自1817年J.B. Neilson 首先采用热风以来，至1955年热风温度已升高到500～800℃。
近年大型高炉更多将用热风温度1000℃以上；更配合水蒸汽的添加，辅助燃料的喷入，以求大量节省高炉焦炭的用量。
（2）调湿鼓风（Moisture addition for blast）由于鼓风的温度近年已有相当程度的提高，因此在鼓入高炉中的热风中添加较多量的水蒸汽已成为可能。
当热风鼓入高炉后，热风中之水分，在鼓风口附近高温区，急速被周围的焦炭所还原而分解，为一吸热反应。
就此而言，焦炭的消耗量增高，但生成多量的还原性气体CO及H2；尤其是H2气体在高温时为比CO气体更强之还原剂，能使铁矿石之还原加速，高炉的生产能力增加。
故就整个高炉而言，每吨生铁所消耗的焦炭量反而可以减低，单位时间的生铁产量增加。
当然为了补偿鼓风中水分在鼓风口前的分解吸热，送风的温度也应对应提高。
一般鼓风中的水蒸汽添加量大约在20~35g/Nm3之间。
（3）氧气富化鼓风（Oxygen enrichment）氧气富化鼓风于二次大战之后迅速发展。
由于氧气炼钢方法的发展，导至氧气生产的大量化，伴随氧气价格的下降。
空气中原含有约79％的N2气体，21％O2气体，而事实上鼓入高炉热风中真正发生化学反应的只是氧气。
如增加氧气在热风中的比例，则在同一气体发生量下CO气体浓度大，一氧化碳还原效率增加。
虽然在单位时间内，焦炭比例增加，但就总结果而言，因生产率提高，单位生铁所须之焦炭反稍可减低。
根据日本高炉实际操作报告，热风中，氧气富化率每增加1％，产量约平均可增加4.8％。
热风炉用途
热风炉用途热风炉是一种常见的供热设备，广泛应用于工业生产和生活中。
它的主要作用是将燃料燃烧产生的热能转化为热风，用于加热加工、干燥、烘焙等生产过程。
下面将详细介绍热风炉的用途。
1. 工业干燥热风炉广泛应用于工业干燥过程中，例如纺织、造纸、冶金、印刷等行业。
在这些行业中，生产过程中常常需要将湿度高的原材料或半成品进行干燥，以便进一步加工。
热风炉通过加热空气，将湿度高的原材料置于高温热风中，从而将其表面和内部的水分蒸发出来，实现干燥的目的。
2. 食品加热、干燥和烘焙热风炉也被广泛应用于食品加工行业，例如烘焙食品、糖果制造、饼干制造等。
食品加热和烘焙过程需要高温，热风炉通过加热空气，提供稳定的高温环境，以便食品在一定时间内完成加热和烘焙的过程。
同时，在食品加工过程中，也需要对一些生鲜食材进行干燥处理，以便延长保质期或制作特殊食品。
3. 造纸行业在造纸行业中，纸浆的制备过程需要将纸浆进行加热，以提高纸张的品质和强度。
热风炉作为加热设备，可以通过加热空气，将纸浆进行加热，使其在纸张成型过程中发生物理和化学变化，从而得到高质量的纸张。
4. 商业和民用加热系统除了工业生产过程中的应用，热风炉也被广泛应用于商业和民用加热系统。
例如，大型商场、写字楼、酒店等场所需要提供舒适的室内温度，热风炉可以通过供应热风来加热建筑物内部的空气，满足人们的生活需求。
同时，在一些居民区和农村地区，热风炉也被用于提供暖气和洗浴水的加热。
5. 工业热处理热风炉在工业热处理中也扮演重要角色。
热处理过程是指将金属或其他材料加热到一定温度，然后进行冷却，以改变其物理和化学性质。
热风炉可以通过提供稳定的高温环境，将金属工件进行加热处理，从而改善其力学性能、改变其组织结构，并实现硬化、退火、淬火等目的。
总结起来，热风炉的用途十分广泛，包括工业干燥、食品加热、干燥和烘焙、造纸、商业和民用加热系统以及工业热处理等领域。
热风炉通过加热空气，提供稳定的高温环境，满足不同行业的生产和生活需求。
卡鲁金热风炉砌筑技术
卡鲁金热风炉砌筑技术【摘要】本文介绍了卡鲁金热风炉砌筑技术在九江钢厂工程中的应用，根据筑炉工程特点，从材料、施工工艺、质量标准等几个方面详细介绍了卡鲁金热风炉砌筑技术.【关键词】卡鲁金热风炉砌筑质量标准施工技术卡鲁金热风炉是近几年冶金行业推广装备的较先进炉型，具有风温高、节能、高效等特点，由中国十七冶集团炉窑工程技术公司施工的九江钢厂1#、2#1780m3高炉工程、1080 m3高炉工程、江阴3200 m3高炉工程采用了卡鲁金热风炉砌筑技术，施工后设计性能指标稳定，效果良好。
1、工程概况：九江钢厂1#、2#1780m3高炉工程卡鲁金热风炉炉高 45550mm，炉身直径φ7708mm，燃烧器直径及高度φ7708/17500mm，人孔4个，烟道出口2个，燃烧口1个，热风出口1个，冷风入口 1个，空气、煤气入口各1个，耐材总重约10233.829t。
2、卡鲁金热风炉砌筑技术特点2.1卡鲁金热风炉砌筑工期短、任务量大，点多面广，设计采用新材料、新工艺多，施工场地紧凑，鉴于上述特点，本工程人员、设备机具投入量大、集中，在一定程度上使得工程建设的进展难度加大，但是，为了确保卡鲁金热风炉能如期实现联动试车，早日投产，发挥效益，本着统筹兼顾、合理分布的原则安排筑炉施工部署；此筑炉方法应用范围广，质量容易控制，施工进度快，成本降低效果良好。
3、卡鲁金热风炉砌筑技术应用范围由于卡鲁金热风炉砌筑主要是炉内砌筑作业，在南方高温和北方低温极端天气时期只要做好炉内外防暑、保温措施基本可以做到全天候连续施工，措施费用投入较少，施工工艺成熟，所以在设计的1080 m3以上卡鲁金热风炉筑炉工程中可以广泛应用此项技术。
4、卡鲁金热风炉工作原理卡鲁金热风炉通过炉顶燃烧器空气、煤气入口吹入空气、煤气，分别在炉顶燃烧室外侧空气、煤气环道内循环，空气、煤气通过环道内侧喷射孔进入燃烧室混合燃烧，产生高温高压热风，废气通过十九孔格子砖被吸收热量后排到烟道进行余热回收，最后排放到大气中；大气空气经轴流风机送入底部冷风入口，再经十九孔格子砖加热与上部燃烧室高温高压热空气混合通过热风出口送高炉进行冶炼。
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在鞍钢新5号高炉上的应用
热风炉与预热炉共同使用 1 台助燃风机，由拨风阀来控制热风炉与预热炉的流量。在预热炉和热风炉之 间设置了助燃空气混风室，被预热炉加热到 1100℃的助燃空气，与助燃风机的冷风在混风室内混合，通过 调节冷、热助燃空气的流量，可向热风炉提供温度恒定在 440℃左右的助燃空气。考虑到管道热损失产生的 温降，混风室出口的温度一般控制在 460℃左右。卡鲁金顶燃式热风炉和助燃空气预热炉设计技术指标（见 表 1）。
3.7 采用新型格子砖支撑装置
传统的格子砖支撑装置是无侧孔支柱、托梁、炉算子，取而代之的是带侧孔的支柱、炉算子、铸铁格子 砖配合的新型支撑装置。与传统结构相比，该装置结构简单，每根炉柱单独支撑一块炉箅子，炉箅子上面有 铸铁格子砖，铸铁格子砖的特殊结构在于下部圆孔到上面分成 3 瓣，分别与耐火格子砖的 3 个格孔相通，这 样铸铁格子砖和带侧孔的空心支柱都具有均匀分配冷风和提高格子砖使用效率的功能。
3.4 冷风分配板
在热风炉送风期，冷风由热风炉下部鼓入，自下而上通过格子砖被加热，因此，冷风在畜热室格子砖横 截面上分布的均匀程度，对炉内热交换的好坏有直接影响。卡鲁金顶燃式热风炉在冷风入口处设置了冷风分 配板，冷风分配板的两端分别固定在冷风入口的两根炉柱上，在冷风分配板上分布着大小不等的圆孔，使冷
4 生产实践
鞍钢新 5 号高炉卡鲁金顶燃式热风炉经过一年的运行，平稳正常。在单烧高炉煤气条件下，如控制煤气 量在 100000m3/h，空气预热温度在 330℃，煤气预热温度在 150℃，控制拱顶温度在 1320℃，废气温度在 390℃，就可以向高炉提供 1200℃以上的风温（见图 3）。由于卡鲁金顶燃式热风炉大量使用硅砖，使得热风 炉蓄热能力相对小些，需通过增加换炉次数来满足高风温的需求，这也是与传统热风炉的不同之处。如果进 一步提高空气预热温度和拱顶温度，完全能够实现 1250℃以上的风温。这充分体现了顶燃式热风炉燃烧器 内空、煤气混合充分，燃烧效率高的优点，从而达到了使用低热值燃料、实现高风温的目的。
3200m~3高炉俄罗斯卡卢金顶燃式热风炉施工_1000000791705911
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
准备# 根据施工组织设计!编制施工材料计划并采购 备料# 根据施工图计算!提出工程材料计划!工程材料 由建设单位订货! 施工单位参与耐火材料验收工作 # 施工机械是关系到施工安全的重要因素!施工前一定 要全面!认真地进行维修并试车运行检查#
# 工程概况
热风炉高度为 .!23. 6! 格子砖加热面积 !3 .!6 !格子砖砌筑高度 -32#3 6# 拱顶砌体和大墙砖砌体
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总第 #"#期
" #$$ %" 高炉俄罗斯卡卢金顶燃式热风炉施工
张国银 王磊 &天津二十冶建设有限公司第一分公司!"++"+#’
(我国第一座最大炉型俄罗斯卡卢金顶燃式热风炉高效节能%蓄热能力强等特 ［摘要］ 介绍了 " -++6" 高炉配套设备(( 点!论述了先进的砌筑施工技术及管理经验# 关键词 热风炉
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2012年第5期世界钢铁櫬櫬櫬櫬櫬櫬毬毬毬毬其他卡卢金热风炉的工业应用王长春(北京天启金桥冶金设备技术有限公司，北京100054)摘要:卡卢金热风炉是一种现代蓄热式高炉热风炉。
相对于内燃式和外燃式热风炉而言，卡卢金顶燃式热风炉淘汰了传统意义上的燃烧室(俗称“燃烧井”)，被称为“无燃烧井”热风炉，又叫“顶燃式热风炉”，真正实现了高炉煤气的充分燃烧和高风温的目标。
该炉凭借其高风温、低投资、长寿命的特点，已经成为炼铁行业中广泛应用的热风炉之一。
独立的设计和技术服务使其在世界范围内赢得了高品质的称赞。
使用20mm 孔径格子砖的热风炉已经成为新一代卡卢金热风炉的标志。
从高炉热风炉的发展史，技术改革等方面，阐述了卡卢金热风炉在燃烧器设计，格子砖技术，炉箅子结构，余热利用等方面的优势，并介绍了在中国和国际市场的应用业绩。
关键词:高炉;热风炉;送风风温;格子砖doi :10．3969/j．issn．1672－9587．2012．05．012Application of Kalugin ’s shaftless hot stoveWANG Changchun(Beijing Golden Bridge Metallurgical Equipment ＆Technical Co．，Ltd．，Beijing 100054，China )Abstract :The Kalugin ’s shaftless hot stove (KSS )is a kind of modern heat accumulating type blaststove．Comparing with both hot-air stoves with internal combustion chamber and external combustionchamber ，the KSS eliminates combustion chamber (known also as the “shaft ”in the conventional sense )，and has been named “shaftless stove ”，also known as “dome combustion stoves ”．Full burning of blastfurnace (BF )gas and higher hot blast temperature have been achieved by KSS．Therefore ，KSS becomes one of the best widely used blast stove depending on its advantages of high blast temperature ，low investment and long life in ironmaking industry．The independent design and technical services of KSS make it win the praise of high quality in the worldwide．KSS with 20mm pore diameter checker bricks has become a symbol of new generation．The thesis presents history of hot blast furnace ，the technical andstructural innovation of burner design ，checker brick ，checker supporting grid ，waste heat utilization ，and the achievements in China and international market．Key words :BF ;blast stove ;blast temperature ;checker前言在中国，自从第一座卡卢金热风炉2002年投产以来，截止到2012年5月统计，总共有198座卡卢金热风炉已经建成运行或正在建设中，其中在中国是107座，包括已经投产的5500m 3高炉、正在建造中的4747m 3、4350m 3和4150m 3高炉上使用的卡卢金热风炉等项目;在中国以外的市场共计91座，有俄罗斯北方钢厂5500m 3高炉、在日本JFE 公司5000m 3高炉上已经投产使用的卡卢金热风炉等。
因为卡卢金热风炉的出现，在中国新建高炉热风炉的送风风温平均提高了50 100ħ，内燃式热风炉逐渐退出中国市场，在俄罗斯、乌克兰、哈撒克斯坦等市场的情况也是如此。
1热风炉发展的历史钢材是一种最常见的金属结构材料，矿石经过高炉冶炼成生铁，钢则是由生铁冶炼而成。
蓄热式热风炉仍然是目前炼铁领域最先进、最常见的热风炉形式。
·56·2012年第5期很久以前，炼铁高炉一直使用冷风运行。
早在近两个世纪前的1828年，英国格拉斯哥的詹姆斯·内尔森(James Beaumont Neilson )，第一次尝试通过加热使风温达到了300ħ，从而改写了炼铁工业的历史，使得在整个炼铁工艺过程中，燃料消耗率降低了40%，高炉的生产能力有了显著提高(提高幅度达40%以上)。
到了1857年，英国人爱德华·考帕尔(Edward Alfred Cowper )发明了使用高炉煤气作燃料来加热冷风的蓄热型热风炉(图1)，这是热风炉历史的一次重要的革命。
图1最初的内燃式热风炉1．1内燃式热风炉内燃式热风炉的应用历史已经超过150年。
在漫长的工业发展历程中，数代的技术人员对这种热风炉不断地进行改进，出现了几种现代化的形式，其典型结构如图2所示，热风炉的送风风温也终于提高到了1200ħ，但是这些内燃式热风炉仍然需要经常进行维修才能保持稳定工作。
图2典型的现代内燃式热风炉内燃式热风炉的主要结构特征，就是燃烧室和蓄热室都在同一个炉壳内。
通过对这种内燃式热风炉的运行研究表明，这种热风炉结构存在着一系列缺陷。
作为前苏联冶金研究院热工所的负责人，卡卢金·亚可夫先生对前苏联所属钢铁企业里所有的内燃式热风炉进行了系统研究，首次对内燃式的结构缺陷进行了技术总结，并提出燃烧室是这些缺陷的根源的结论。
(1)“短路”现象由于隔墙存在缝隙，燃烧室里的煤气和格子砖蓄热室里的煤气会发生“短路”现象，导致一氧化碳(CO )溢出，并因此降低了热风温度;(2)“香蕉效应”燃烧室与蓄热室之间的隔墙容易发生弯曲或倾斜(即所谓的香蕉效应)，使燃烧室和蓄热室相互挤压造成损坏;(3)蠕变燃烧室的中下部墙体、热风出口的拱门和热风炉的燃烧器等部位很容易出现变形和损坏。
最主要的原因是内燃式热风炉燃烧室底部的耐火材料发生了蠕变，尺寸高大的燃烧室更容易出现这类问题;(4)内燃式热风炉的燃烧产物沿着蓄热室格子砖的分布不均匀(达到了15%);(5)脉冲现象内燃式热风炉不可避免地存在脉冲燃烧的现象，这种脉冲燃烧会激发出类似大型管风琴一样的声学效应，造成热风炉整体结构的强烈振动，耐火砖因此受到损坏，导致热风炉不能正常运行;(6)耐材损坏当热风炉从送风模式转换为烧炉模式时，内燃式热风炉的结构会造成强烈的温度波动，耐火材料在长期运行时不可避免地会出现裂缝。
经过研究发现，上述六大缺陷都与内燃式热风炉像竖井一样的高大燃烧室有关［1］。
这种燃烧室是内燃式热风炉最脆弱的部分，需要经常进行停炉维修，使热风温度难以维持较高的水平。
1．2外燃式热风炉近几十年来，外燃式热风炉也开始普遍应用。
外燃式最根本的现代化改进，就是把内燃式热风炉的燃烧室移出热风炉，改造成了独立的外部燃烧室，因此外燃式热风炉不存在“短路”和“香蕉效应”的缺陷。
几种典型的外燃式热风炉结构如图3。
很显然，外燃式热风炉的拱顶结构比较复杂，例如，其中的增加了炉壳热膨胀补偿系统的外·66·世界钢铁燃式热风炉，这些补偿器系统长期在高温高压下工作，实践证明这是比较脆弱的部位。
又如其中的单拱顶外燃式热风炉，由于其单拱顶结构是不对称的，内部压力不均匀，因此只能在结构上采取相对比较复杂的保护措施，实践证明这也是具有不稳定性风险的部位。
同时，外燃式热风炉整体造价增加了约30%，需要更多的空间。
在长期稳定的工作状态下，这种结构复杂的热风炉的最高风温很难超过1250ħ。
图3典型的现代外燃式热风炉结构1．3热风炉的技术改进内燃式、外燃式热风炉所有的缺陷和弊端，都是来自于竖井一样的燃烧室结构。
在过去很长一段时间内，曾有很多技术人员试图采用其他结构来消除这个缺陷，如:莫尔(Moore)，史密斯(Schmitz)，格罗姆·格赛米罗(B E Groum-Grzhymailo)，拉姆(A N Ramm)，中国也有技术专家做了研究和试验，如最早在首钢2号高炉(1327m3)使用的顶燃式热风炉结构等。
但是，遗憾的是，直到20世纪80年代，各种对于无燃烧室的热风炉结构的技术尝试，都不能确保煤气得到完全燃烧。
从这一点讲，那些探索性的热风炉，都不能算是真正的、可以保证稳定高风温的顶燃式热风炉结构。
如果将热风炉的燃烧室取消，使煤气在热风炉顶部的燃烧区内燃烧，那么，因为燃烧室结构引起的主要缺陷也将随之消除。
由卡卢金·亚可夫先生的主持设计的第一座真正意义上的顶燃式热风炉，于1982年在俄罗斯下塔吉尔钢铁厂1500m3高炉上投产使用。
这就是第一代卡卢金顶燃式热风炉，这座热风炉的蓄热室上部带环形预燃室，大球顶形状的预燃室下部有几十个小型陶瓷燃烧器。
试运行期间，拱顶温度为1450ħ，热风温度达到1350ħ。
这座热风炉在1220ħ风温下稳定运行了27年，期间没有进行过任何大修(图4)。
因为高炉拆除，这座热风炉也已经于2010年被拆除。
图4无竖井燃烧室的顶燃式热风炉(带有环形预燃室结构)图4右下为运行于俄罗斯下塔吉尔钢铁厂的第一代卡卢金热风炉，图右上是该热风炉运行27年后因高炉拆除而停产时，日本钢铁技术专家进炉检查，发现炉内耐火材料和格子砖完好。
卡卢金顶燃式热风炉在热风炉结构上取消了竖井式燃烧室，通过其设计的烧嘴结构，实现了煤气空气的完全燃烧，提高风温、稳定运行。
·76·2012年第5期然而，这种结构的顶燃式热风炉之后并没有广泛推广，除了其烧嘴数量多、燃烧器结构复杂的原因外，在热风炉结构上仍存在三大不足。
首先，这种结构球顶尺寸很大，在进行热风炉结构改造时常常受空间限制;其次，要实现煤气的完全燃烧，必须保证煤气和助燃空气在每一个烧嘴上都具有同样的配比，但实际上却很难达到。