[发明专利]一种多用途的热风炉助燃空气高温预热系统

说明书

技术领域

本发明属于冶金行业热风炉技术领域，特别是提供了一种多用途的热风炉助燃空气高温预热系统，适用于炼铁工艺中高炉炼铁和熔融还原炼铁用到的热风炉系统，特别适用于高炉大修改造期间的热风炉系统改造或热风炉系统单独进行的检修或改造。

背景技术

随着钢铁产业竞争的日益加剧和对炼铁工艺越来越高的环保要求，世界和我国的高炉都在加速向大型化发展。高炉大型化的主要途径是新建高炉和原地大修改造，而高炉大修改造对钢铁企业的影响是非常大的，因此要尽量缩短大修时间，减小对企业的影响。热风炉作为高炉系统的重要组成部分，其主要作用是为高炉提供高温热风，为高炉实现强化冶炼、降低焦比、增加产量创造条件。高炉扩容大修改造时，一般都需要对热风炉进行相应升级改造，而每座高炉一般配置3～4座热风炉，热风炉系统的施工周期要大于高炉，因此热风炉系统一般先于高炉本体进行大修改造，具体方法是原有高炉仍保持生产，热风炉逐个进行改造，由不改造或改造完的热风炉为高炉提供热风。由于工作的热风炉数量减少了，原有的风温和风量无法同时满足，或者减风量保风温，或者减风温保风量，二者都会造成高炉减产，能耗增加，对企业造成较大影响。另外热风炉在高温下运行一段时间后，可能需要在高炉不停炉的条件下进行较大的检修，这对高炉也会产生很大影响。

随着高炉大型化的不断发展，高炉要求的风温水平也越来越高，以提高喷煤比，节约宝贵的焦炭。但国内钢铁厂普遍缺乏高热值煤气，为了在单烧高炉煤气的条件下实现1250℃以上的风温，必须对空气或煤气进行预热。目前，已有多种预热工艺投入使用，其中，首钢京唐钢铁厂5500m³特大型高炉采用助燃空气两级预热+高炉煤气低温预热的工艺流程，先利用低温热管换热器将助燃空气和高炉煤气低温预热至200℃左右，同时回收烟气余热，然后利用2座小预热炉将助燃空气高温预热至500℃以上，保证热风炉系统单烧高炉煤气即可为高炉稳定提供1250℃以上的高风温。该工艺流程的最大优点是寿命长、工作稳定、热效率高，预热炉设计寿命与热风炉相同，且工作可靠，不存在日久失效的问题，即使低温热管换热器失效需要检修，单靠预热炉预热助燃空气仍能保证较高的热风温度。该工艺流程已成功应用于首秦、迁钢、京唐等钢铁厂，炉容涵盖了1200m³、1800m³、2500m³、4000m³、5500m³等多个级别，其使用效果得到了业主的普遍好评。该工艺流程不但可应用于新建高炉工程，更可应用于高炉大修改造，由于高炉大修改造后对风温要求相应提高，因此完全可利用此工艺流程满足要求，同时还要结合工程实际，灵活组合工艺路线，有效利用旧有设施，并尽可能的减小大修改造对企业的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多用途的热风炉助燃空气高温预热系统，实现单烧高炉煤气就能为高炉稳定提供1250℃以上的高温热风。将该工艺应用于高炉大修改造工程或热风炉系统单独检修或改造时，可将预热炉临时当作热风炉使用，为高炉提供热风，解决由于热风炉逐个检修或改造造成的热风炉系统能力不足的问题，当热风炉系统检修或改造完成，预热炉仍作为助燃空气的高温预热装置正常使用。另一方面，在高炉大修改造或检修时，本高温预热工艺还可与原有热风炉相结合，将旧热风炉改造为空气预热炉，为新建热风炉提供高温预热的助燃空气，有效利用旧有设施实现高风温。