《熱風爐保溫與涼爐》PPT課件.ppt

第六講熱風爐的保溫與涼爐 劉全興博士Dr LiuQuanxing 什么叫熱風爐的保溫 答 熱風爐的保溫 重點是硅磚熱風爐的保溫 是在高爐停爐或熱風爐需要檢修時 如何保持硅磚砌體溫度不低于600 而廢氣溫度又不高于400 根據(jù)停爐時間的長短與檢修的部位和設(shè)備 可采用不同的保溫方法 鞍鋼的經(jīng)驗是 1 高爐6d以內(nèi)的休風 熱風爐又有較多的檢修項目 在休風前將熱風爐燒熱 將爐頂溫度燒到允許的最高值即可 2 高爐10d以內(nèi)的休風 熱風爐又沒有什么檢修項目 在高爐休風前將熱風爐送涼 特別是將廢氣溫度壓低 保溫期間爐頂溫度低于700 就燒爐 可以保持10d廢氣溫度不超過400 3 如果是長時間 大于10d 的保溫 則須采取爐頂溫度低于750 就燒爐加熱 廢氣溫度高于350 就送風冷卻 熱風由熱風總管經(jīng)倒流排放大氣中 為了不使熱風竄到高爐影響施工 在倒流休風管和高爐之間的熱風管內(nèi)砌一道擋墻 當熱風爐爐頂溫度降到750 時 就強制燃燒燒爐 再次燒爐時間為0 5 1 0h 爐頂溫度達到1100 1200 當廢氣溫度達到350 就送風冷卻 冷風量約為100 300m3 min 風壓為5kPa 冷風由其它高爐調(diào)撥或安裝通風機 操作程序和熱風爐正常工作程序一致 各座熱風爐輪流燃燒送風 每個班每座熱風爐約換爐一次 這種燃燒加保持爐頂溫度 送風冷卻 控制廢氣溫度的作法 稱之為 燃燒加熱 送風冷卻 保溫法 這種保溫方法是硅磚熱風爐保溫的一項有效措施 不管高爐停爐時間多長 這種方法都是適用的 如何實現(xiàn)硅磚熱風爐的長周期保溫 答 硅磚在600 以下體積穩(wěn)定性不好 不能反復冷熱 因此在高爐較長期休風停止使用硅磚熱風爐時 要求保持熱風爐硅磚不低于此溫度 鞍鋼6號高爐中修一個月 對硅磚熱風爐采用 燃燒加熱 送風冷卻 方法 即當爐頂溫度低于750 就燒爐加熱 廢氣溫度高于350 就送風冷卻 熱風由熱風總管經(jīng)倒流排放大氣中 為了不使熱風竄到高爐影響施工 在倒流休風管和高爐之間的熱風管內(nèi)砌一道擋墻 做到成功保溫 案例 鞍鋼10號高爐 2580m3 新舊高爐轉(zhuǎn)換 停爐期間 對硅磚熱風爐采用 燃燒加熱 送風冷卻 方法 保溫138天 效果非常好 寶鋼1號高爐 4063m3 停爐期間 對硅磚熱風爐保溫 3什么叫熱風爐的涼爐 答 熱風爐的涼爐與烘爐一樣 不同的耐火材料和不同的停爐方式 應(yīng)用不同的涼爐方法 高鋁磚 粘土磚熱風爐的涼爐 1 高爐正常生產(chǎn)時 熱風爐組中有一座熱風爐的內(nèi)部砌體需進行檢修時的涼爐 首鋼的涼爐經(jīng)驗如下 設(shè)1號熱風爐待修爐 在最后一次送風時 使其爐項溫度降至1000 1050 然后換爐 換爐后關(guān)閉混風閥 利用1號熱風爐做混風爐 其冷風閥當做風溫調(diào)節(jié)閥 不許全閉 在1號爐做混風的過程中 其余兩座熱風爐輪流送風 經(jīng)過3個周期后 將風溫降至比正常風溫低200 高爐相應(yīng)減負荷 1號繼續(xù)做混風使用 當1號爐頂溫度降至250 時 停止做混風爐 關(guān)閉其冷 熱風閥 打開廢風閥 煙道閥 然后啟動助燃風機 繼續(xù)強制涼爐 拱頂溫度由250 降到70 后停助燃風機 涼爐完畢 整個涼爐過程約需時5 6d 2 熱風爐組全部檢修的涼爐 該法多用于高爐大修 中修時熱風爐的涼爐 鞍鋼的涼爐經(jīng)驗如下 在高爐停爐過程中 盡量將熱風爐送涼 在高爐允許的情況下盡是降低其爐頂溫度和廢氣溫度 用助燃風機強制涼爐 直至廢氣溫度升高到允許的最高值 停助燃風機涼爐 打開爐頂人孔用其它高爐撥的冷風繼續(xù)涼爐 或由通風機由箅子下人孔通風代替其它高爐撥風 被加熱的冷風由爐頂人孔排入大氣中 當熱風爐爐頂溫度不再下降與高爐冷風溫度持平后 再開助燃風機強制涼爐 一直涼到爐頂溫度低于60 為止 這種涼爐方法 需時8 9d 用此法涼爐須注意以下幾點 在整個涼爐過程中 煙道的廢氣溫度不得高于規(guī)定值 350 以免將爐箅子 支柱燒壞 用高爐冷風涼爐時 風量不要過大 以免將爐頂人孔燒變形 在用助燃風涼爐時 應(yīng)注意鼓風馬達的電流情況 如過大應(yīng)關(guān)小吸風口的調(diào)風板 以免將鼓風馬達燒壞 硅磚的體積變化是考慮的關(guān)鍵 在熱風爐砌體升降溫過程中 硅磚的體積變化是考慮的關(guān)鍵 硅磚是由鱗石英 50 80 方石英 20 30 石英 5 10 以及少量的玻璃相所組成 除玻璃相外 上述三種石英晶體晶型轉(zhuǎn)變時的體積變化不同 由于硅磚各晶體隨溫度變化的可逆性 使得硅磚熱風爐涼爐成為可能 高爐熱風爐硅磚區(qū)域的工作溫度在850 1350 硅磚的主要化學組成為SiO2 在不同的溫度下以不同的晶型存在 燒成后硅磚的主要礦物組成是 鱗石英 方石英及少量殘余的 石英 鱗石英的 變體間轉(zhuǎn)化溫度在117 163 轉(zhuǎn)化時體積變化在0 2 0 28 方石英的 變體間轉(zhuǎn)化溫度在180 270 轉(zhuǎn)化時體積變化在2 8 左右 石英的 變體間轉(zhuǎn)化溫度在573 轉(zhuǎn)化時體積變化在0 82 由于硅磚相變時體積變化的特點 因此 硅磚熱風爐涼爐應(yīng)制定嚴格的涼爐降溫曲線 4硅磚熱風爐涼爐操作有何特點 答 硅磚熱風爐的涼爐硅磚具有良好的高溫性能和低溫 600 以下 的不穩(wěn)定性 過去 硅磚熱風爐一旦投入生產(chǎn) 就不能再降溫到600 以下 否則會因突然收縮 造成硅磚砌體的潰破和倒塌 經(jīng)國內(nèi)外大量的試驗研究 硅磚熱風爐的涼爐 大體上有兩種方法 1 自然緩慢涼爐日本福山廠3號高爐和小倉廠1號高爐的硅磚熱風爐 分別用150d和120d成功地涼下來 日本小倉1號高爐2號熱風爐是硅磚內(nèi)燃式熱風爐 希望供兩代高爐使用 作了以冷卻代替保溫的試驗 400 以上燃燒冷卻 400 以下自然冷卻 涼爐溫度曲線如圖16 1 在收縮度較大的溫度 500 恒溫8d 500 以下的晶格變化點降溫更緩慢 計劃涼爐110d 實測溫度如圖1所示 涼爐中及涼爐完畢調(diào)查 隔墻 拱頂 格子磚均完好無大損 格孔貫通度良好 認為有再使用的可能 調(diào)查結(jié)果列入表1 圖1涼爐溫度曲線 表1日本小倉高爐硅磚熱風爐涼爐調(diào)查 部位調(diào)查結(jié)果拱頂磚龜裂17處 長度共約58m 寬度共約200mm 認為大概是升溫時即已造成相對于緩涼開始時 下沉30 50mm 格子磚相對筑爐時 下沉60mm用照明法檢測 冷卻后格孔貫通率83 隔墻無龜裂 變形等損傷 阻損變化阻損有若干增加 但操作時煤氣量可充分保證 2 快速涼爐 硅磚熱風爐用自然緩冷涼爐是成功的 但由于工期的關(guān)系 自然緩冷來不及 還要做快速涼爐的嘗試 鞍鋼1985年在6號高爐硅磚熱風爐上進行了快速涼爐的試驗 用14d將爐子成功的涼下來 它采用的涼爐曲線如圖 所示 基本上是烘爐曲線的倒置 只是速度加快了些 這與后來卡魯金 KALUGIN 頂燃式硅磚熱風爐涼爐曲線 如圖 所示 完全一致 3 涼爐操作 1 在高爐停爐空料線期間 熱風爐不再燒爐 逐漸將爐頂溫度由1350 降到900 2 高爐停爐休風后 采用高爐送風的流程 注意熱風閥不開 將其它高爐的冷風撥入熱風爐 用陶瓷燃燒器上人孔排放 3 在涼爐期間要嚴格按涼爐曲線降溫 可以用撥風量的大小和高爐放散閥的開度來控制涼爐的總進度 利用各熱風爐的冷風閥的開度和排風口人孔蓋的開啟度來調(diào)節(jié)各座熱風爐的降溫速度 4 在拱頂按規(guī)定涼爐曲線不斷降溫時 要特別注意硅磚與黏土磚 或高鋁磚 交界面的溫度變化 如果與爐頂溫度的差值太大 可適當?shù)慕档蜔犸L爐涼爐速度和增加恒溫時間 圖 鞍鋼6號高爐硅磚熱風爐涼爐曲線 圖 卡魯金 KALUGIN 頂燃式硅磚熱風爐涼爐曲線 4 涼爐后對硅磚砌體調(diào)查 1 調(diào)查情況如下 3座熱風爐的拱頂 連接管 燃燒室基本完好無損 沒發(fā)現(xiàn)任何裂紋 惟3號爐連接管兩人孔碹有輕微破損 分析原因是該人孔在生產(chǎn)中曾幾次漏風 曾打開人孔蓋補砌 搗打耐火材料 突然降溫所致 2 蓄熱縮口部分 1號爐有三條縱向裂紋 北側(cè)一條長1 6m 寬8 西側(cè)一條長1 5m 縫寬9mm 東南側(cè)一條長1 2m 縫寬7 2號爐有4條裂紋 3號爐有兩條裂紋 裂紋的長度均在1 0 2 0m之間 縫寬5 10 經(jīng)探測是龜裂 不是穿透性裂紋 推斷是涼爐時產(chǎn)生的 再烘烤時還能密合 經(jīng)有關(guān)專家鑒定 3座熱風爐的大墻 拱頂 連接管 縮口 燃燒室全部可以繼續(xù)使用 這次快速涼爐是非常成功的 它打破了 硅磚熱風爐一命貨 的論點 說明硅磚熱風爐快速涼爐是可行的 預(yù)示了 硅磚熱風爐跨代使用 的可能性和必然性 鞍鋼6號高爐這組硅磚熱風爐 從1976年投產(chǎn)到目前整整給高爐服務(wù)28年 現(xiàn)仍在使用 中間換了一次格子磚 可以說是長壽的 3 熱風爐涼爐操作 熱風爐本體降溫采用三臺同時進行 熱風爐降溫方法 采用三階段不同工藝流程對熱風爐系統(tǒng)進行緩慢降溫涼爐 第一階段 熱風爐初期采用熱風爐助燃風機涼爐 拱頂溫度降到900 控制廢氣溫度不超過400 其工藝流程為 助燃風機空氣調(diào)節(jié)閥空氣切斷閥熱風爐煙道閥煙囪 第二階段 熱風爐的涼爐中期采用高爐鼓風機作為風源 其工藝流程為 高爐鼓風機冷風均壓閥爐箅子空氣調(diào)節(jié)閥蓄熱室格子磚熱風爐拱頂 燃燒器熱風出口熱風閥熱風總管倒流閥排入大氣 第三階段 熱風爐涼爐后期采用熱風爐助燃風機作為風源 其工藝流程為 助燃風機爐箅子空氣調(diào)節(jié)閥蓄熱室格子磚熱風爐拱頂 燃燒器熱風出口熱風閥熱風總管倒流閥排入大氣 熱風爐降溫涼爐計劃 項目降溫速度 h降溫時間 h900 660 380660 580 180580 300 2 5112300 120 1180合計452 18 8天 有關(guān) 熱風爐的保溫與涼爐技術(shù) 方面發(fā)表的論文與著作 1 鞍鋼10號高爐硅磚熱風爐烘爐實踐 煉鐵 1996 2 46 472 鞍鋼2580m3高爐熱風爐長周期保溫操作 煉鐵 1996 5 45 463 鞍鋼2580m3高爐硅磚熱風爐烘爐的改進 1996年遼寧省金屬學會煉鐵學術(shù)年會論文集 本溪 116 1184 卡魯金頂燃式硅磚熱風爐的烘爐操作及其改進 煉鐵 2005 2 7 10 5 我國高爐熱風爐的發(fā)展 鋼鐵產(chǎn)業(yè) 2006 10 34 516