[发明专利]高炉热风炉高风温系统

说明书

技术领域

本发明属于钢铁工业高炉炼铁技术领域，特别是提供了一种高炉热风炉高风温系 统，适用于全烧高炉煤气的情况下使用。

背景技术

热风炉是高炉的主要附属设备，其作用是为高炉提供炼铁所需的热风，在全燃高 炉煤气情况下，由于其理论燃烧温度低于1400℃，风温水平低于1200℃，采用单体热 风炉技术无法满足1200℃以上风温要求，为此，在热风炉系统中往往采用掺烧高热值煤 气、金属换热器预热助燃空气或煤气、热风炉自身预热、附加预热炉等技术。

上述方法中掺烧高热值煤气，其前提条件是必须有富余的转炉煤气或焦炉煤气 等，由于高炉煤气成本低廉，故采用全烧高炉煤气实现高风温是国内热风炉实现高风 温的首选。国内采用金属换热器预热助燃空气或煤气，如果预热空气或煤气温度较高， 造成换热器寿命短，无法与热风炉本体同步满足长寿要求；国内采用自身预热法可以 将助燃空气预热到500℃以上，但投资成本较高；附加预热炉技术可以实现将助燃空气 预热600℃以上，确保热风炉系统高温长寿，但投资成本也不低，同时需要新建一套预 热炉系统。

为实现全燃高炉煤气热风炉系统实现1200℃以上风温，在原一烧一送或两烧一送 或两烧两送热风炉系统，利用管道内陶瓷蓄热体预热空气和部分热风作为高温助燃空 气，以提高热风炉理论燃烧温度，从而实现1200℃以上风温，满足高炉炼铁生产需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉热风炉高风温系统，克服全烧高炉煤气热风炉无 法实现1200℃以上风温的问题，改进现有的热风炉系统流程，大大提高助燃空气预热 温度，实现高风温，同时具有工艺设计简单、系统布置紧凑、适应范围广和成本低廉 等优点。

本发明包括高炉、热风炉、分离式热管换热器、风机、烟囱、四通阀和连接管道 等部件。该系统具有2～4个热风炉，其中将一个热风炉加热后10～25％比例的热风回 流于另一个热风炉的助燃空气管道，同时引处于燃烧期的热风炉的10～25％比例的高 温烟气通过其排出管道内安装陶瓷蓄热体预热助燃空气，并将预热后助燃空气与回流 热风混合作为高温助燃空气，经安装陶瓷蓄热体的管道排出烟气与热风炉尾部烟气一 同混合后通过分离式热管换热器预热煤气，然后预热煤气和高温助燃空气一同进入热 风炉燃烧。通过此方法可以提高热风炉炉顶温度为1400～1600℃，从而提高热风炉风 温100-400℃，实现全烧高炉煤气热风炉风温1200～1500℃。

本发明所述的高温烟气引出位置在热风炉内部格子砖的上部，烟气温度为900～ 1300℃，其管径为尾部烟道管径的0.3～0.5。

本发明的两个热风炉共用一个助燃空气总管道和一个高温烟气总管道，陶瓷蓄热 体分别安装助燃空气总管道和高温烟气总管道内，安装的陶瓷蓄热体为小球或蜂窝体， 安装陶瓷蓄热体的管道成对并列布置。

安装陶瓷蓄热体的管道两侧各连接1个四通阀，工作时同步切换。

热风管道经一连接管道与热风炉助燃空气管道相连，该连接管道直径为热风总管 道直径的0.3～0.5。

热风炉换向时间为30～120min，四通阀换向时间为0.5～30min。

高温烟气经安装陶瓷蓄热体的管道预热空气温度为400～600℃，与回流热风混合 后预热空气温度为600～900℃。

高温烟气经安装陶瓷蓄热体的管道排出温度为350～450℃的烟气，与热风炉尾部 温度为250～350℃的烟气混合温度为280～380℃的烟气，通过分离式热管换热器预热 煤气温度为150～250℃。

本发明采用管道和阀门控制实现预热、燃烧、送风等功能，实现热风温度为1200～ 1500℃。

本发明的高炉热风炉高风温系统在传统热风炉系统布置基础上改进，具有的优点 如下：

1系统布置紧凑

在原热风炉系统中，从热风管道引一回流管和格子砖上部引排烟管道布置陶瓷蓄 热体结合管道阀门技术就可实现高风温，无需增加安装区域，布置紧凑。

2工艺设计简单

与目前常规热风炉系统布置相似，利用高温热风预热和高温烟气预热即可实现。

3适应范围广

无论是外燃式、内燃式还是顶燃式热风炉，无论球式还是格子砖热风炉，该技术 均可实施。

4成本低廉