高炉热风炉
高炉热风炉是炼铁厂高炉主要配套的设备之一，一般一座高炉配3~4座热风炉，热风炉的作用是为高炉持续不断的提供1000度以上的高温热风。目前现代热风炉风温可以达到1300度。
中文名
高炉热风炉
类型
炼铁厂高炉主要配套的设备
热风炉风温
1300度
分类
蓄热式热风炉和连续换热式热风炉
简介
热风炉顾名思义就是为工艺需要提供热气流的集燃烧与传热过程于一体的热工设备，一般有两个大的类型,即间歇式工作的蓄热式热风炉和连续换热式热 风炉。在高温陶瓷换热装置尚不成熟的当今，间歇式工作的蓄热式热风炉仍然是 热风炉的主流产品。 蓄热式热风炉为了持续提供热风起码必须有两座热风炉交 替进行工作。热风炉被广泛应用在工业生产的诸多领域，因工艺要求不同、燃料 种类不同、热风介质不同而派生出不同用途与不同结构的热风炉。这里要介绍的 是为高炉冶炼提供高温热风的热风炉，且都是蓄热室热风炉，因其间歇式的工作 方式，必须多台配合以实现向高炉连续提供高风温。
分类
高炉热风炉按工作原理可分为蓄热式和换热式两种。
蓄热式热风炉，按热风炉内部的蓄热体分球式热风炉（简称球炉）和采用格子砖的热风炉，按燃烧方式可以分为顶燃式，内燃式，外燃式等几种，提高热风炉热风温度是高炉强化冶炼的关键技术。如何提高风温，是业内人士长期研究的方向。常用的办法是混烧高热值煤气，或增加热风炉格子砖的换热面积，或改变格子砖的材质、密度，或改变蓄热体的形状（如蓄热球），以及通过种种方法将煤气和助燃空气预
蓄热式格子砖热风炉是现代高炉、尤其是大高炉常用的热风炉形式。
优点：换热温度高、热利用率高、工作风量大，适合于大高炉生产需要。
缺点：体积大，占地面积大，购置成本高。
换热式热风炉，主是使用使用耐高温换热器为核心部件，此部件不能使用金属材质换热器，只能使用耐高温陶瓷换热器，高炉煤气在燃烧室内充分燃烧，燃烧后的热空气，经过换热器，把热量换给新鲜的冷空气，可使新鲜空气温度达到1000度以上。
优点：换热温度高，热利用率高，体积小，购置成本低。缺点：换热温度没有蓄热式高，使用规模较小。
使用预热炉进行助燃空气预热的现代热风炉
所需燃料
热风炉一般采用高炉煤气加焦炉煤气作燃料。现代热风炉在仅使用高炉煤气的条件下，采用预热助燃空气和煤气的方法，也可提高风温至1200~1300℃以上。
技术特征
高风温是现代高炉的重要技术特征。提高风温是增加喷煤量、降低焦比、降低生产成本的主要技术措施。近几年，随着引进卡卢金顶燃式热风炉技术，国内钢铁企业高炉的热风温度逐年升高，特别是新建设的一批大高炉（大于2000立方米）热风温度均超过1200℃，达到水平。如曹妃甸京唐公司5500立方米高炉采用卡卢金顶燃式热风炉，热风温度达到了1300℃的世界水平。
热风炉基本结构。热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。现代大高炉常用的是蓄热式格子砖热风炉，蓄热式热风炉按燃烧方式可以分为顶燃式，内燃式，外燃式等几种。其工作原理是先燃烧煤气，用产生的烟气加热蓄热室的格子砖，再将冷风通过炽热的格子砖进行加热，然后将热风炉轮流交替地进行燃烧和送风，使高炉连续获得高温热风。蓄热式热风炉有烧炉、送风两种主要操作模式：将高炉煤气燃烧对蓄热室的格子砖进行加热，即为“烧炉”操作模式，用蓄热室格子砖对冷风进行加热并送风到高炉，即为“送风”操作模式。
热风炉的特征。高风温、低投资、长寿命是现代热风炉的基本特征。理论研究和生产实践表明，顶燃式热风炉是热风炉结构形式，采用顶燃式热风炉结构，可以提高热风炉热效率、降低设备投资、延长热风炉寿命。
内燃式热风炉
外燃式热风炉
卡卢金顶燃式热风炉
结构组成
前已述及，热风炉是一个为工艺过程提供热风的完成燃烧过程与传热过程的热工装置，其结构一定应该包含为燃料在其中燃烧的燃烧装置，和气流在其中进行热量交换的传热装置。对于为高炉提供热风的蓄热式热风炉而言，就必须有实现燃烧过程的燃烧室与燃烧器，以及堆放能完成传热过程的蓄热体的蓄热室；为了组织气流和实现气流过程的切换，实现气流分配的冷风室和各种进出口与阀门也是必不可少的。此外，由于高炉所需的热风具有一定的压力，为此一个能够承受压力的金属外壳也是必不可少的。因此，热风炉就是一个在金属外壳内砌筑耐火材料的承压容器。下面将热风炉的各个重要组成部分一一加以描述如下。
燃烧器与燃烧室
高炉热风炉的燃烧器基本上都是适于气体燃料燃烧的装置。按照气体燃料燃烧的模式，可分为预混燃烧的无焰燃烧器、半预混燃烧的短焰燃烧器、以及扩散燃烧的长焰燃烧器等。按照其结构的形式可分为圆形燃烧器、矩形燃烧器、环形燃烧器、以及其他形状的燃烧器等。按照燃烧气流的组织形态可分为旋流燃烧器、直流燃烧器、对冲燃烧器、回流燃烧器、以及其它组合型流场的燃烧器等。
为了完成燃烧过程和组织气流的形态在燃烧器后提供一个燃烧空间是必然的，这就是燃烧室。通常不同的燃烧器都配备有不同结构的燃烧室。
蓄热体与蓄热室
从燃烧室出来的烟气流向下进入堆放着蓄热体的蓄热室，蓄热室为竖向放置的筒状结构。蓄热体主要以多孔棱柱形的格子砖堆砌而成，或者由球状耐火球随机堆放而成。
炉箅子及其支撑与冷风室
蓄热室中的格子砖或耐火球是放置在蓄热室底部的炉箅子上，炉箅子本身是由炉箅子横梁与支柱来支撑的。炉箅子及其支撑通常由耐热铸铁（RQTSi4Mo，RTCr2等）铸造加工而成。由于热风炉墙体砖是砌筑在热风炉的炉底的耐热混凝土基础上的，这样炉底到炉箅子之间就有了一个相应的空间，常称为冷风室。通过此空间，高炉鼓风由此进入热风炉,再通过格子砖而被加热为热风后送入高炉，而从蓄热体流出的烟气也通过它而流进热风炉的烟道。因此,冷风室是高炉冷鼓风进入和炉内热烟气流出的一个过渡空间。
高炉热风炉是炼铁厂高炉主要配套的设备之一，一般一座高炉配3~4座热风炉，热风炉的作用是为高炉持续不断的提供1000度以上的高温热风。目前现代热风炉风温可以达到1300度。
中文名
高炉热风炉
类型
炼铁厂高炉主要配套的设备
热风炉风温
1300度
分类
蓄热式热风炉和连续换热式热风炉
简介
热风炉顾名思义就是为工艺需要提供热气流的集燃烧与传热过程于一体的热工设备，一般有两个大的类型,即间歇式工作的蓄热式热风炉和连续换热式热 风炉。在高温陶瓷换热装置尚不成熟的当今，间歇式工作的蓄热式热风炉仍然是 热风炉的主流产品。 蓄热式热风炉为了持续提供热风起码必须有两座热风炉交 替进行工作。热风炉被广泛应用在工业生产的诸多领域，因工艺要求不同、燃料 种类不同、热风介质不同而派生出不同用途与不同结构的热风炉。这里要介绍的 是为高炉冶炼提供高温热风的热风炉，且都是蓄热室热风炉，因其间歇式的工作 方式，必须多台配合以实现向高炉连续提供高风温。
分类
高炉热风炉按工作原理可分为蓄热式和换热式两种。
蓄热式热风炉，按热风炉内部的蓄热体分球式热风炉（简称球炉）和采用格子砖的热风炉，按燃烧方式可以分为顶燃式，内燃式，外燃式等几种，提高热风炉热风温度是高炉强化冶炼的关键技术。如何提高风温，是业内人士长期研究的方向。常用的办法是混烧高热值煤气，或增加热风炉格子砖的换热面积，或改变格子砖的材质、密度，或改变蓄热体的形状（如蓄热球），以及通过种种方法将煤气和助燃空气预
蓄热式格子砖热风炉是现代高炉、尤其是大高炉常用的热风炉形式。
优点：换热温度高、热利用率高、工作风量大，适合于大高炉生产需要。
缺点：体积大，占地面积大，购置成本高。
换热式热风炉，主是使用使用耐高温换热器为核心部件，此部件不能使用金属材质换热器，只能使用耐高温陶瓷换热器，高炉煤气在燃烧室内充分燃烧，燃烧后的热空气，经过换热器，把热量换给新鲜的冷空气，可使新鲜空气温度达到1000度以上。
优点：换热温度高，热利用率高，体积小，购置成本低。缺点：换热温度没有蓄热式高，使用规模较小。
使用预热炉进行助燃空气预热的现代热风炉
所需燃料
热风炉一般采用高炉煤气加焦炉煤气作燃料。现代热风炉在仅使用高炉煤气的条件下，采用预热助燃空气和煤气的方法，也可提高风温至1200~1300℃以上。
技术特征
高风温是现代高炉的重要技术特征。提高风温是增加喷煤量、降低焦比、降低生产成本的主要技术措施。近几年，随着引进卡卢金顶燃式热风炉技术，国内钢铁企业高炉的热风温度逐年升高，特别是新建设的一批大高炉（大于2000立方米）热风温度均超过1200℃，达到水平。如曹妃甸京唐公司5500立方米高炉采用卡卢金顶燃式热风炉，热风温度达到了1300℃的世界水平。
热风炉基本结构。热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。现代大高炉常用的是蓄热式格子砖热风炉，蓄热式热风炉按燃烧方式可以分为顶燃式，内燃式，外燃式等几种。其工作原理是先燃烧煤气，用产生的烟气加热蓄热室的格子砖，再将冷风通过炽热的格子砖进行加热，然后将热风炉轮流交替地进行燃烧和送风，使高炉连续获得高温热风。蓄热式热风炉有烧炉、送风两种主要操作模式：将高炉煤气燃烧对蓄热室的格子砖进行加热，即为“烧炉”操作模式，用蓄热室格子砖对冷风进行加热并送风到高炉，即为“送风”操作模式。
热风炉的特征。高风温、低投资、长寿命是现代热风炉的基本特征。理论研究和生产实践表明，顶燃式热风炉是热风炉结构形式，采用顶燃式热风炉结构，可以提高热风炉热效率、降低设备投资、延长热风炉寿命。
内燃式热风炉
外燃式热风炉
卡卢金顶燃式热风炉
结构组成
前已述及，热风炉是一个为工艺过程提供热风的完成燃烧过程与传热过程的热工装置，其结构一定应该包含为燃料在其中燃烧的燃烧装置，和气流在其中进行热量交换的传热装置。对于为高炉提供热风的蓄热式热风炉而言，就必须有实现燃烧过程的燃烧室与燃烧器，以及堆放能完成传热过程的蓄热体的蓄热室；为了组织气流和实现气流过程的切换，实现气流分配的冷风室和各种进出口与阀门也是必不可少的。此外，由于高炉所需的热风具有一定的压力，为此一个能够承受压力的金属外壳也是必不可少的。因此，热风炉就是一个在金属外壳内砌筑耐火材料的承压容器。下面将热风炉的各个重要组成部分一一加以描述如下。
燃烧器与燃烧室
高炉热风炉的燃烧器基本上都是适于气体燃料燃烧的装置。按照气体燃料燃烧的模式，可分为预混燃烧的无焰燃烧器、半预混燃烧的短焰燃烧器、以及扩散燃烧的长焰燃烧器等。按照其结构的形式可分为圆形燃烧器、矩形燃烧器、环形燃烧器、以及其他形状的燃烧器等。按照燃烧气流的组织形态可分为旋流燃烧器、直流燃烧器、对冲燃烧器、回流燃烧器、以及其它组合型流场的燃烧器等。
为了完成燃烧过程和组织气流的形态在燃烧器后提供一个燃烧空间是必然的，这就是燃烧室。通常不同的燃烧器都配备有不同结构的燃烧室。
蓄热体与蓄热室
从燃烧室出来的烟气流向下进入堆放着蓄热体的蓄热室，蓄热室为竖向放置的筒状结构。蓄热体主要以多孔棱柱形的格子砖堆砌而成，或者由球状耐火球随机堆放而成。
炉箅子及其支撑与冷风室
蓄热室中的格子砖或耐火球是放置在蓄热室底部的炉箅子上，炉箅子本身是由炉箅子横梁与支柱来支撑的。炉箅子及其支撑通常由耐热铸铁（RQTSi4Mo，RTCr2等）铸造加工而成。由于热风炉墙体砖是砌筑在热风炉的炉底的耐热混凝土基础上的，这样炉底到炉箅子之间就有了一个相应的空间，常称为冷风室。通过此空间，高炉鼓风由此进入热风炉,再通过格子砖而被加热为热风后送入高炉，而从蓄热体流出的烟气也通过它而流进热风炉的烟道。因此,冷风室是高炉冷鼓风进入和炉内热烟气流出的一个过渡空间。
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