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矿井加热器长寿高效超高风温的研究

  高风温已成为当前钢铁企业降低成本、增加效益和节能减排的技术。在不进行大规模投资,采取淘汰内燃式热风炉,改造成为顶燃式热风炉;球炉改造成为高效格子砖热风炉,都取得了高风温的实效。在不影响送风系统安全运行的前提下,采取小幅度提高风温应用技术措施,例如蓄热体覆层材料应用,助燃风机的改进,矿井加热器智能强化燃烧技术等,提高风温10-30℃是可行的,经济效益也是十分可观的。

  我们要认线年来企业发展和提高风温方面的历程,巩固好的成功经验,改进不足。例如,优化设计,热风炉稳定性,投资技术分析,热风炉长寿,基础理论,长寿、高效、超高风温的研究。国内已有1300℃超高风温的成功实践。未来发展目标:风温更高;投资更省;效益更好;寿命更长;环境更美。

  燃烧器是热风炉的核心。预燃室分为煤气和助燃空气两大室。每个室均有两排多个通气孔道。除助燃空气有一排孔道沿垂直方向进入燃烧室外,其它孔道均按一定角度沿燃烧室近切线方向进入。在燃烧室内气流形成螺旋状以达到煤气和助燃空气充分混合和完全燃烧的目的。在全高炉煤气作为燃料的情况下设计热风温度可达1250℃。在材质上采用莫来石堇青石、低蠕变粘土砖。并且,在砌筑上根据不同部位、不同用途采用混砌的形式。

  (1)投资低。保留内燃式热风炉的基础、炉壳、大墙、平台以及热风炉各出口标高和热风炉烟气余热预热助燃空气和煤气设备。布置紧凑,矿井加热器占地面积小,在高炉容积相同的条件下,顶燃式热风炉比内燃式热风炉节约钢材及耐火材料20%~30%左右,从而直接减少热风炉的投资。

矿井加热器

  (2)风温高。顶燃式热风炉很好地解决了热风炉“燃烧、传热、气流分布和结构稳定”四大技术难题。顶燃式热风炉燃烧强度大、火焰温度高,向蓄热室传热在高度方向上形成了均匀稳定的温度场分布。矿井加热器强化换热过程,提高了热效率。蓄热面积比内燃式增加20%~30%,热风温度可达1250℃。热风温度每提高100℃可降低焦比4%~7%,同时可增产3%~5%,还可允许增加喷吹煤粉40kg/t,相应地进一步降低焦比30kg/t。

  (3)节能环保。由于煤气的助燃空气混合很好,燃烧完全,烟气中CO含量仅20mg/m3。改进了环形燃烧器煤气和助燃空气的供给方式,取消调节装置,改为微机控制的涡流供给,煤气和助燃空气混合很好,燃烧完全。

  (4)寿命长。缩小了球顶的直径,取消了内燃式或外燃式热风炉独立的燃烧室,将拱顶空间作为燃烧室。预燃室内一般温度较低,平均为900℃,对耐火砖炉衬没有直接的火焰冲击及局部过热。一代炉龄可达25年以上长寿型的热风炉。

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