安钢6~#高炉热风炉的改造_1000001340573011

安钢6#高炉热风炉的改造

张书帅1　王子兵2　周文刚1　邓小元1

(11安阳钢铁公司　21河北理工大学)

摘　要　介绍了安钢炼铁厂6#高炉热风炉中修中的一些技术改造。通过合理的改造,热风温度有了明显的提高,炉子寿命大大延长,取得了良好的效果。

关键词　热风炉　格子砖　燃烧器

R evamping of the H ot2blast Stove of Anyang Steel’s No.6BF

Zhang Shushu ai1W ang Zibing2Zhou Wen G ang1Deng Xiaoyu an1

(1.Anyang Iron&Steel Co.Ltd.　2.Hebei Polytechnic University)

Abstract　Technical revamping of the hot2blast stove of Anyang Steel’s No.6blast furnace is introduced.H ot blast temperature was notably increased through suitable revamping,greatly extending the service life of the stove and achieving good results.

K ey w ords　hot2blast stove　checker brick　burner

0　前言

2009年初对安钢炼铁厂6#高炉热风炉进行了中修。对一些部位进行了技术改造。6#炉共有4座热风炉,均为内燃式。内燃式的热风炉的外形是圆柱体,炉顶是半球形。炉壳由钢板焊接而成,炉壳里衬纤维毡、保温材料和耐火材料,炉内分成两个主要部分:一部分是燃烧室,我厂热风炉燃烧室为眼睛形;另一部分是蓄热室。它们是用耐火砖砌成的隔墙分开,各处一侧。燃烧室中间是空的,蓄热室是用格子砖砌成的砖格子垛。砖格子上有许多垂直的孔道,即为格孔。格子砖用下面铸铁炉箅子和支柱托住。目前炉子使用的格子砖主要有整体穿孔砖和板状砖,我厂使用的整体穿孔砖。以下就该次中修对热风炉的改造作一总结。

1　热风炉的工作原理

蓄热式热风炉是循环周期性工作的,分为燃烧期和送风期。燃烧期:将热风炉燃烧,此时冷风入口和热风出口关闭,将煤气和空气按一定比例从燃烧器送入,煤气燃烧将热风炉(主要是格子砖)加热,燃烧产物由烟气出口经过烟道从烟囱排出,一直将热风炉加热到需要的温度,然后转入送风期。送风期:将由鼓风机送来的冷风加热后送入高炉,此时燃烧器和烟气出口关闭,冷风入口和热风出口打开,由鼓风机经冷风管道送来的冷风进入热风炉,冷风在通过格孔时被加热,热风经热风出口管道送入高炉。送风一段时间,热风炉蓄存的热量减少,不能将冷风加热到所需要的温度,这时就由送风期转入燃烧期。一座热风炉经过燃烧期和送风期即完成一个循环,热风炉就是这样燃烧和送风不断循环地工作的。

根据热风炉的现状和生产的需要,这次中修我们对热风炉做了多处技术改进和改造:采用蓄热能力更强的格子砖,改进燃烧器的形状,采取措施防止隔墙短路等。使热风炉燃烧稳定,气流沿设计路线流动,热风温度提高了100℃左右,有效地降低了高炉焦比,提高了煤比,节约了能源,降低了成本。

2　采用新型格子砖和格子砖的砌筑

原热风炉所用格子砖为7孔格子砖,底面为边长125mm的正六边形,高100mm,孔径43mm(见图1)。新型格子砖为19孔格子砖,底面为边长146mm的正六边形,高120mm,孔径30mm(见图2)。

作者简介:张书帅,助理工程师,河南省安阳市(455004)安钢冷轧指挥部55

　2009年第4期 安　徽　冶　金

改进前格子砖的单位加热面积为37.58m2/m3,改进后单位加热面积为48.61m2/m3,热风炉的蓄热室断面积为10.05m2,格子砖砌筑高度为25.5m,格子砖与炉墙之间留有20～30mm的缝隙,按30mm的缝隙计算,则蓄热室格子砖的断面积为9. 63m2,则改进后加热面积增加2708.58m2,有效提高了热风温度。

格子砖的砌筑质量是加热炉中修效果好坏的关键。砌筑格子砖之前,必须检查炉箅子和支柱,炉箅子上表面的平整度误差小于等于5mm,炉箅子上表面格孔中心线与设计位置的误差小于等于3mm,第一层格子砖应保持其上表面平整,砖格子与炉箅子孔的位移小于等于10mm,并应清点完整的格孔数和填写隐蔽工程记录。因为格子砖的砌筑时不用泥浆,是直接垛起来的,为了使格子砖在燃烧和蓄热时保持稳定,要求耐火材料厂家增加了格子砖上面3个凸点的高度,加深了下面3个凹槽的深度,并相应地增加了凸台和凹槽的直径,改进后凸台的直径为60mm,高12mm,凹槽直径为62mm,深15mm。格子砖砌筑每层上面一块格子砖压住下层三块格子块,三层一个循环。严格按照上面的要求设计、施工,保证了格子砖每层的水平,提高了其稳定性,保证了格孔的通畅,减小了气体流动阻力。

3　改进燃烧器的形状

热风炉原燃烧器为矩形燃烧器(见图3),它是与“眼睛”型燃烧室相适应的一种特殊形式的燃烧器,能有效地利用“眼睛”型燃烧室的断面积,性能优于圆形燃烧器。矩形煤气通道使气流呈片状、厚度小,有利于空气充分切割。空气出口对称布置在煤气出口两侧,由多个小口排列组合,出口有一定倾角,使空气与煤气交叉混合。改善了混合效果,提高了燃烧温度,在使用初期达到了很好的效果。但是使用一段时间以后,经常产生断火、煤气与助燃空气混合不均匀、燃烧不稳定、火焰呈脉动和微爆等不正常燃烧现象,使设备和结构发生振动,以致在热风炉平台上都有明显振感。另外燃烧器空气分配帽组合砖尺寸较小,在燃烧时燃烧器周边受热不均匀,造成膨胀不均匀的现象,同时在振动的作用下,很容易造成分配帽破裂、粉碎,堵塞空气通道,使空气不按设计的轨迹流动,造成空气与煤气混合不均匀,燃烧不完全,燃烧不稳定。振动还使燃烧器内空气通道与煤气通道间隔产生裂缝,造成空气与煤气在烧嘴内混合、燃烧,降低燃烧效果,烧坏燃烧器

。

图3　热风炉原有燃烧器形状

针对以上问题对燃烧器进行了改进,见图4。把矩形燃烧器改椭圆形燃烧器。新燃烧器空气通道与煤气通道在拐角处采用平滑过渡,使通道在膨胀和收缩时趋于一致,有效改善了燃烧器周边受热不均匀、膨胀不均匀的现象;空气帽采用预制方式,在现场直接组合,改小块组合砖为大块组合砖,共用组合砖14块。使空气喷口由小口排列组合,改为大口排列组合,并均匀的分布在煤气通道的四周,共设14个喷口,使喷口分布更均匀,适当增大了喷口中心与煤气出口中心线的交角,交角为30°,有利于空气与煤气混合均匀,燃烧完全,提高了燃烧稳定性。

65ANHUI METALL URG Y 2009年第4期