红钢3号高炉Kalujin顶燃式热风炉技术装备特点

红钢3号高炉K al uji n 顶燃式热风炉技术装备特点

*

林安川

(红河钢铁有限公司,云南 蒙自 661100)

摘 要:对红钢3号高炉配套的Kal u jin 顶燃式热风炉技术装备特点进行了详尽的分析和介绍。

关键词:炼铁;高炉;顶燃式热风炉;技术装备

中图分类号:TF066 文献标识码:A 文章编号:1006-0308(2009)06-0026-04

Technology and Equip m ent Features of K aluji n Top

Co m bustion H ot A ir Stove on No 3B last Furnace i n H onghe Iron&Steel Co .

LIN An-chuan

(H onghe Iron &S tee l Co .,M engzh,i Yunnan 661100,Ch i n a)

ABSTRACT :Tec hno l ogy and equ i p m ent f eatures of Kal u ji n t op co m busti on hot air stove on No 3blast f u rnace i n H onghe Iron &

S t eelC o .are analysed and i n troduced i n detai.l

KEY WORDS :iron m ak i ng ;b l ast f u rnace ;top combusti on hot air stove ;techno l ogy and equ i p m ent

1 前 言

高炉热风炉分为内燃式、外燃式、顶燃式、传统型内燃式热风炉及改造型内燃式热风炉。当风温水平达到1000 以上时,传统型内燃式热风炉会

发生拱顶裂缝、火井倾斜、倒塌、掉砖,甚至短路等现象,不但风温水平下降,也使热风炉寿命大大缩短;而外燃式热风炉存在占地面积大、投资高及砖型较多、气流分布相对较差的缺点;改造型内燃式热风炉存在火井结构不稳定、燃烧效率不高的不足,风温水平难以超越1100 以上。

昆钢红河钢铁有限公司(以下简称:红钢)1号、2号高炉配置的热风炉为球式热风炉,年平均风温1002 ,耐火球使用寿命短,风温水平不高。高效地提高高炉使用风温,是满足高炉炉缸热平衡、达到炉缸热量充沛均匀、活跃的直接手段,在能源日趋紧张的今天,国内外炼铁增产降耗节能采用的技术主要是富氧大喷煤,而高风温是富氧大喷

煤的必要条件。

红钢3号高炉设计有效容积为1350m 3

,计划在2号高炉西侧空地上建设,设备布置十分紧凑。红钢无焦炉,烧炉使用单一的高炉煤气;再考虑到设备投资,为3号高炉配置俄罗斯K alujin 顶燃式热风炉。该热风炉使用高炉煤气烧炉,拟通过提高耐火材料的质量,改进热风炉的设备、结构,采用高效格子砖,增加蓄热面积,预热助燃空气,改进环形燃烧器煤气和助燃空气的供给方式,使用涡流喷射装置提高燃烧效率,使热风炉实行自动控制等技术措施,达到热风炉各部位结构稳定、实现空气、煤气的最佳混匀燃烧,提高热风炉拱顶温度,最终实现热风炉高风温、长寿。

2 Ka l u jin 顶燃式热风炉内型结构特点

Ka l u ji n 顶燃式热风炉是一种新型高效节能型热风炉。具体结构包括:较为独特的炉壳外型,拱顶选用受力结构很好的悬链线拱顶,高效陶瓷燃烧

26

*

收稿日期:2009-06-02

作者简介:林安川(1973-),男,云南文山人,高级工程师。

器与部分炉墙组成的燃烧室,圆筒炉墙围成的蓄热室,炉体下部为冷风室,冷风室与蓄热室之间用耐高温材质炉箅子及支柱撑蓄热室内中放置的蓄热体,并布置有冷风入口及双烟道烟气出口,拱顶设有热风管道出口(见图1),预燃室燃烧器煤气、空气两种喷口沿环形平行均匀布置。其主要特征是在拱顶上设置小直径的预燃室,采用煤气与空气切向进入在其中旋流混合后使燃烧过程稳定,有效避免燃烧脉动现象,从而增加燃烧强度,提高蓄热体中烟气流速,改善传热效果,燃烧器采用单一凹凸

砖型,易于砌筑,

结构简单、稳定。

图1 K aluji n热风炉内型结构

F i g 1 The i nternal structure d i agra m of

Kal u jin hot air stove

2 1 炉型结构特点

1)取消了侧面的燃烧室或外部的燃烧室,从根本上消除了内燃式热风炉的致命缺点;

2)利用拱顶空间直接在拱顶下燃烧,减少了燃烧时的热损失;

3)炉顶是稳定对称结构,炉型简单,结构强度好,受力均匀;

4)燃烧器结构坚固、简单合理,煤气与空气分配环道均设置在炉体大墙外,在热风炉燃烧与送风时均能保持在不高的温度且温度波动较小,运行状态良好;

5)热风炉炉壳转折点采用曲面连接,设计炉壳厚度增加,钢板用量较国内设计值增加了280,t 消除炉壳的薄弱环节;

6)热风炉大墙、燃烧器、拱顶互相分离,使炉体大墙和拱顶可以上下自由涨落,以此保证炉顶大墙、拱顶和燃烧器的长寿;

7)热风炉大墙与炉壳、不同品种材质砖型错台、格子砖与大墙砖,如图2燃烧器和炉体大墙之间均设有一层耐火纤维隔开,热风炉上部砖全部采用上下互相咬合的凹凸槽砖,保证了在内衬受热、膨胀时隔热良好,避免温差过大及作为缓冲体造成损坏及减少热损失,使炉体、燃烧器、耐火纤维的整体设计结构和热风炉的寿命不存在薄弱环节;

8)各部位温度区域分明,改善耐火材料工作条件

;

图2 Kal u ji n热风炉类型结构

F i g 2 The top structure d i agra m of Kal u ji n hot air stove

2 2 耐火材料选用

热风炉是一个高温高压系统,要实现高温、长寿,耐火材料质量是最重要的条件之一。其工作层耐材砌体,包括格砖,要能承受长期的高温高压,包括鼓风气压和耐材自重的作用,热风炉墙体与拱顶热风口及送风管道三叉口还要承受由于气流收缩、扩张及转向所产生的冲击及震荡作用,因此,热风炉工作层要求所使用耐材具有荷重软化温度高、常温耐压与抗压强度大、密度大的特点及低蠕变性能,以承受炉内高温高压和气流冲击震荡,提高高温区域砌砖结构的稳定性。

红纲3号高炉K alujin顶燃式热风炉不盲目使用高级耐材,热风炉蓄热室、拱顶、陶瓷燃烧器、炉箅子、支柱热风管道的耐火材料材质,而是根据温度分布情况合理选择。热风炉炉衬高温区采用硅砖,中温区采用低蠕变高铝砖,低温区采用粘土砖;隔热材料为轻质粘土砖、轻质高铝砖、耐火纤维毡;蓄热室采用37孔蜂窝格子砖,分3段砌筑,

27