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信钢1250m3高炉热风炉烘炉实践

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-07-08  作者:邹有光 李磊 胡强 张海洋 樊欢 董少文 王忠民  浏览次数:510
 
核心提示:摘 要:对信钢1250m3高炉热风炉设备及烘炉操作经验进行了总结。由于烘炉前准备工作充分、烘炉曲线制定合理,尤其烘炉使用稳焰器保证了烘炉效果,为硅砖热风炉烘炉提供了重要参考价值。 关键词:热风炉;稳焰器;烘炉;硅砖
 信钢1250m3高炉热风炉烘炉实践

 邹有光 李磊 胡强 张海洋 樊欢 董少文 王忠民

(安钢集团信阳钢铁有限责任公司)

摘 要:对信钢1250m3高炉热风炉设备及烘炉操作经验进行了总结。由于烘炉前准备工作充分、烘炉曲线制定合理,尤其烘炉使用稳焰器保证了烘炉效果,为硅砖热风炉烘炉提供了重要参考价值。

关键词:热风炉;稳焰器;烘炉;硅砖

1 概况

信钢1250m3高炉配置3座顶燃式热风炉,设计采用 Φ25mm 高效格子砖,设有板式煤气和助燃空气双预热装置,两台助燃风机集中送风,一用一备,热风炉燃料为单一高炉煤气,通过计算机实现自动燃烧控制、送风温度控制和换炉控制等。热风炉系统主要设计参数见表1。

表1 热风炉系统主要设计参数

项目名称

单 位

数 值

热风炉座数

3

燃烧器形式

 

顶燃式

格孔直径

mm

Φ25

加热风量

Nm³/min

3800

冷风压力(表压,最高)

MPa

0.5

设计风温

1200(能力1250)

废气温度

平均320,最高450

助燃空气预热温度

≥200

高炉煤气温度

≥200

热风炉工作制度

 

两烧一送

送风时间

min

45

单位鼓风量加热面积

m2/m3

≥45

单位鼓风的格子砖重

t/m3

≥1.0

燃料组成

 

高炉煤气

煤气发热值

kJ/m³

≥3150

热风炉砌体结构及材料

(1)热风炉本体

顶燃式热风炉采用三段式本体砌筑结构(见下图),蓄热室大墙耐火材料直接砌筑在炉底板上,各部位砌体之间设有滑动缝。热风炉蓄热室上部及燃烧室高温区采用高温性能好的硅砖RG95,下部根据热风炉的温度分布情况分别采用低蠕变高铝砖DRL和粘土砖 RN42,底部采用低蠕变高铝砖DRL。

图片1

图   三段式本体砌筑示意

(2)热风炉蓄热室、燃烧室、燃烧器

热风炉拱顶及燃烧器炉壳内壁喷涂耐酸喷涂料,拱顶最里层砌以345mm厚的硅砖(RG),由里向外依次砌以厚230mm的轻质硅砖(GGR-1.2)、114mm的轻质粘土砖(NG-0.8)和陶瓷纤维毯。

燃烧器采用多火孔预混陶瓷燃烧器,上面两排煤气烧嘴,下面两排空气烧嘴,燃烧器砖采用红柱石堇青石砖。

燃烧器、燃烧室和各孔口均采用组合砖砌砖。燃烧室喉口部位选用红柱石砖。

蓄热室全部为格子砖,格子砖采用六边形、19孔、孔径25mm的格子砖,其加热面积为 56.64m2/m3

热风炉耐火砖理化性能指标

表2  热风炉耐火砖理化性能指标

砖材质

粘土质

红柱石莫来石质

低蠕变高铝质

刚玉莫来石质

红柱石堇青石砖

硅砖

砖牌号

RN-42

RH-140

DRL-135

DRL-150

RTHJ-53

RG-95

1、化学成分

Al2O3   %

≥42

≥57

≥65

≥75

≥53

≤1.0

SiO2  %

 

 

 

 

 

≥95

Fe2O3  %

≤2.0

≤1.2

 

≤1.2

≤1.2

≤1.2

MgO  %

≤1.5

 

 

≤1.0

≤0.6

≤0.2

2、体积密度

t/m3  ,≥

2.15/2.1

2.5

2.55/2.5

2.7

2.3

1.85/1.8

3、真密度

(t/m3)

 

 

 

 

 

≤2.33/2.34

4、显气孔率

%

20/22

≤20

≤22/24

≤21

≤22

≤22/24

5、真气孔率

%

 

 

 

 

 

≤23

6、常温耐压强度

MPa

≥45/35

≥50

≥55

≥60

≥60

≥40(30)

7、热震稳定性1100℃,水冷

 

 

 

 

≥100

 

8、重烧线变化

线膨胀1000℃

≤1.26%

℃ /4h

1400

1450/2h

1450/2h

1550/2h

1450/2h

%

-0.4~0.1

-0.2~0.2

-0.2~0.1

-0.2~0.2

9、蠕变率 (0-50h/0.2MPa)

 

1400

1400

1500

1300

1550

%

 

≤0.8

≤0.8

≤0.8

≤0.8

≤0.8

10、荷重软化温度 (0.2MPa)

℃,

1400

1600

--

--

1500

1650

2 烘炉目的

1) 使热风炉内砌体的物理水、结晶水缓慢而充分的蒸发、干燥、膨胀,使砖缝中的泥浆获得较好的高温性能,增强砌体强度和稳定性。避免水分突然大量蒸发,破坏砌体;

2) 使耐火砖(硅砖)均匀、缓慢而又充分膨胀,避免砌体因热应力集中或晶格转变造成损坏,影响热风炉的使用寿命;

3) 使热风炉内逐渐蓄积足够的热量,保证热风炉主燃烧器点火所需要的顶温。

3 制定烘炉计划及烘炉曲线

根据新建顶燃式硅砖热风炉烘炉要求及硅砖升温特性,烘炉时间约:35天。升温计划及高炉煤气用量见表 3

升温段℃

升温速度℃/h

阶段时间h

累积时间h

累积天数d

1座炉煤气小时流量Nm³/h

3座炉煤气阶段阶段流量Nm³

理论废气温度℃

点火

20

0

0

0

0

0

0

20

20

100

2

40

40

1.7

100

12000

25

100

100

0

48

88

3.7

200

28800

30

100

300

0.5

400

488

20.3

300

360000

60

300

300

0

48

536

22.3

500

72000

80

300

450

1.5

100

636

26.5

800

240000

100

450

650

3

67

703

29.3

1400

280000

130

650

650

0

48

751

31.3

2000

288000

150

650

900

4

63

813

33.9

2500

468750

180

900

1100

5

40

853

35.5

3000

360000

200

合计

853

35.5

 

2109550

 

 

烘炉曲线

图片2

4 烘炉难点

(1)硅砖热风炉烘炉特点要求升温缓慢平稳,使用高炉煤气烘炉温度很难做到精准控制。

(2)烘炉温度小于700℃,使用高炉煤气容易灭火。

(3)一旦灭火热风炉内富集未燃煤气,必须进行驱赶检测煤气浓度合格后才能重新点火,吹扫热风炉内残余煤气势必造成烘炉温度下降。

5 临时燃烧器及稳焰器制作使用

(1)在热风炉上部人孔处安装临时燃烧器。为保证硅砖热风炉平稳缓慢升温的特点,此次在临时燃烧器空气、煤气支管上均加装了电动调节阀,实现精准调节。

(2)为确保烘炉前期低温段不出现煤气灭火,此次使用稳焰器专利技术。

图片3图片4
图片5 

6 结语

(1)硅砖热风炉烘炉是一项系统工程,具有很强的技术性,主要是硅砖的组成及矿物特性所决定的。要做好烘炉的前期准备工作,制定严格的烘炉曲线,并按照曲线进行烘炉,尽量保持烘炉期间温度的稳定性,避免温度大幅波动。

(2)这次烘炉采用了稳焰器新技术,在烘炉温度小于700℃时避免了煤气灭火,保持了烘炉的连续性和稳定性。

(3)此次热风炉烘炉是相当成功的,为今后硅砖热风炉烘炉提供了宝贵的经验。

参考文献

[1]  周传典.高炉炼铁生产技术手册[M]. 北京:冶金工业出版社.2003.444--457.

[2]  张寿荣.高炉失常与事故处理[M]. 北京:冶金工业出版社.2013.14--16.

 

 
 
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