邯寶煉鐵廠高風溫技術的改進

張妹英

（河鋼集團邯鋼邯寶公司煉鐵廠  河北  邯鄲  056001）

摘  要：熱風爐是煉鐵過程中必不可少的設備之一，它通過消耗煤氣燃燒產生的熱量來為高爐提供高溫熱風。因此，提高熱風爐的風溫有利于降低，提高鋼鐵產量，節約能源。邯寶煉鐵廠通過不斷的技術改造，熱風爐的技術裝備水平不斷提高，并且應用了分離式熱管換熱器、富氧燒爐等技術，使熱風爐的風溫不斷提高，實現了1210℃的高風溫。

關鍵詞：高風溫；全自動燒爐；富氧燒爐；換熱器

Improvement of Hanbao ironmaking plant of high temperature  technology

ZHANG Mei-ying

（Handan Iron and Steel Group Co., Ltd, handan 056001, China. Corresponding author: ZHANG Mei-ying, E-mail: 51858932@qq.com)

Abstract:Hot blast stove is one of the necessary equipments in the process of iron making,the utility model provides high temperature hot blast stove by consuming the heat generated by the combustion of the gas.Therefore, improving the temperature of the hot blast stove is beneficial to reduce, increase the steel production and save energy.Constant technological transformation through Hanbao ironmaking plant,also applied the separate heat pipe heat exchanger、Oxygen enriched combustion technology,the air temperature of the hot blast stove is continuously improved, and the high temperature of 1210℃ is realized.

Key words:high blast temperature; fully automatic furnace; Oxygen enriched furnace;heat exchanger

1 前言

當前，鋼鐵市場形勢十分嚴峻，降本增效，是應對市場挑戰的重要舉措。實踐表明，每提高100℃風溫，就可降低焦比25kg,提高產量3%－4%，因此對于我們熱風爐而言最重要的就是如何進一步提高風溫以降低爐耗。

2 提高風溫技術的措施

2.1 配備氧化鈷氧分析儀實現全自動燒爐

   研究表明：當廢氣含氧量在0.2%～0.8%時煤氣利用率最高，因此在三個熱風爐內各裝有一個測量廢氣含氧量的氧化鈷氧分析儀。全自動燒爐系統會根據廢氣含氧量的高低自動調節煤氣量與空氣量，使之始終處于一個合理的燃燒狀態。自動化燒爐各參數控制見表1。

表1 自動化燒爐各參數控制

Chart 1 Parameter control of automatic furnace

2.2 采用分離式熱管換熱器技術預熱空、煤氣

   熱風爐煙道廢氣溫度可達到200～300℃，如果直接將之排放到大氣中是一種巨大的浪費，因此我們采用了分離式熱管換熱器技術，利用廢氣的余熱分別預熱空氣和煤氣，以提高理論燃燒溫度，進一步提高風溫。以熱風爐煙氣預熱助燃空氣，可將空氣從環境溫度預熱至130～200 ℃；以熱風爐煙氣預熱煤氣，可將煤氣從40～60 ℃預熱至130～230 ℃。邯寶煉鐵廠1號高爐的分離式熱管換熱器工藝流程見圖1。

圖1 分離式熱管換熱器工藝流程圖

Fig.1 Technological flow chart of separated heat pipe exchanger

1-煙囪；2-助燃風機；3-空氣入口閥；4-空氣旁通閥；5-空氣出口閥；6-煙氣出口閥；

7-煙氣旁通閥；8-煙氣入口閥；9-煤氣入口閥；10-煤氣旁通閥；11-煤氣出口閥；

12-煤氣放散閥；13-蒸汽聯絡管；14-液體回流管；

2.3 富氧燒爐技術的應用

   隨著高爐操作水平的提高，對風溫的需求日益強烈。但是，就熱風爐所用燃料而言，一方面高爐煤氣日益貧化、熱值降低，另一方面，轉爐煤氣噸鋼回收量的增加，使得轉爐煤氣熱值也下降了約20%。因此，混合煤氣熱值基本上已經沒有提高的空間。但是根據理論燃燒溫度的公式   可知，影響理論燃燒溫度的主要因素有燃料的發熱值、燃料及助燃空氣的顯熱和單位燃料生成的煙氣量和熱容量。因此，提高理論燃燒在技術上存在多種可能性，采用富氧燃燒就是方法之一。

   根據現場實際情況，從熱風爐附近的氧氣總管ＤＮ125接出一根ＤＮ100氧氣管道至熱風爐空氣管道上。總管和熱風爐之間設置減壓閥組及流量調節閥組，并配備相關儀表。調壓調流后的氧氣經止回閥送至氧環管，然后進入助燃風機送風總管。工作原理見圖2

   應用富氧燒爐后，在使用1500m3/h氧氣的情況下，轉爐煤氣消耗每天降低40000m3/d，風溫提高10℃，經濟效益顯著。

圖2 熱風爐富氧工作原理圖

Fig.2 Schematic diagram of oxygen enrichment in hot blast stove

2.4 優化燒爐工藝

   設置合理的操作參數可以大大提高熱效率，降低成本。其中以合理匹配煤氣流量和溫度以及助燃空氣的流量和溫度個參數最具代表性。經過長期的摸索實踐后，總結出一種最佳的燒爐方法，即燒爐前期用最大煤氣量和空氣量進行燒爐，使拱頂溫度快速上升到最高水平，在煙道溫度接近上限時，逐步減小煤氣量和空氣量控制煙道溫度不再繼續上升，直到換爐為止，確保在送風時不僅拱頂溫度和煙道溫度都達到限，而且在整個燃燒期內最高拱頂溫度所保持的時間相對更長，這樣既保證了熱風爐的蓄熱能力，又提高了熱風爐的高風溫能力。

2.5 強化操作管理

   加強熱風爐崗位管理，為高爐送出穩定、優質的熱風。換爐時的均壓引起風壓的波動對于只有三座爐配置的熱風爐來說是不可避免的，熱風爐的換爐引起風溫、風壓的波動使高爐爐況相應產生波動，風溫水平越高，這種波動所帶來的影響就越大。因此穩定風溫、風壓意義重大，通過認真細致的操作完全可以降低波動的大小。^[1]

3 結論

  邯寶煉鐵廠通過熱風爐新技術的開發和實踐，以及積累的一些技術和經驗，熱風爐達到了1210℃的高風溫水平，但是仍然落后于世界上一些發達國家。所以，大力發展高風溫技術，提高熱風爐高風溫成為我國躋身于鋼鐵工業世界前列的重要一步。

參考文獻：

[1] 唐鴻林.鞍鋼高風溫技術的進步[C]//第八屆全國大高爐煉鐵學術年會論文集.馬鋼（集團）股份有限公司,2007.49-53.