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一起来看下顶燃热风炉技术在中国发展的历程

2020-06-12

1.首钢型顶燃热风炉

1969年首钢钢研所成立了以张伯鹏为首的热风炉实验组,1970年为23.5m³试验高炉设计出了三种不同拱顶燃烧方式顶燃炉,1972年实验炉建成投入工业试验。1974年济南铁厂100m³高炉大修中,首钢为其设计了小帽子大功率旋流单烧嘴顶燃热风炉,采用自身预热法,风温为1150℃-1200℃。该炉为三座热风炉一列式布置,于1975年投产。1978年首钢在新建的1327m³新2#高炉上,成功设计出了中国也是全世界第一组大型顶燃式热风炉。该组热风炉为4座热风炉,呈矩形布置,拱顶温度达1380℃,日最高平均风温1260℃,月平均风温为1197℃(1980年3月)。

通过1327m³高炉顶燃热风炉成功投入生产,首钢陆续在2100m³,2座2500m³高炉上均采用了顶燃热风炉。首钢型顶燃式热风炉在高炉生产中虽实现了高风温(1150-1200℃),但燃烧器烧嘴易高温,受制于当时设备、材料等局限等,除首钢与福建三明钢铁公司外,未得到广泛的应用,此代热风炉包括套筒式的顶燃式球式热风炉。

2.球式蓄热顶燃热风炉

球式热风炉技术始于20世纪50年代末期,球式热风炉也可归为顶燃式热风炉的一种。早期的球式热风炉体积小,结构简单,材料用量大大小于内燃式热风炉,从而大大节省了投资,在小型高炉上得到了大量的普及,20世纪90年代后,球式热风炉技术的发展走向成熟,大中型球式热风炉的成功使用,解决了球式热风炉频繁换球的技术问题,实现了机械化装卸球。进入21世纪,随着国家淘汰落后产能设备政策的实施,高炉炼铁大型化的趋势,球式热风炉频繁停炉换球、热风温度温差较大、使用寿命短、能耗较高等先天缺陷,难以满足未来大型高炉炼铁技术的发展。

3.俄罗斯卡卢金式顶燃热风炉的引进吸收

前苏联对顶燃式热风炉进行了较全面的研究,1982年在1513m³高炉上建成一座早期“卢金式”顶燃热风炉,这座热风炉吸收了首钢型顶燃热风炉的优势,改进了燃烧器的布置结构,在大球形拱顶的下部布置有空气、煤气独立的环道结构,采用耐火材料砌筑的陶瓷燃烧器,解决了首钢型顶燃热风炉燃烧器高温的难题。

随后对早期环形预燃室热风炉的发展和改进,并吸收了新日铁外燃式热风炉的拱顶结构形式,推出了小帽子“卢金式”顶燃热风炉,在2001年,这种卡卢金顶燃热风炉技术引入中国。从莱钢的750m³高炉、首钢1780m³高炉、唐钢3200m³高炉、天钢3200m³高炉均采用卡卢金顶燃式热风炉技术,在中国10余年的推广应用,卡卢金热风炉在炉壳、陶瓷燃烧器、热风出口、热风管道等部位也逐渐暴露出来诸多问题,国内诸多钢铁用户和设计单位也认识到只有解决好这些问题,才能使顶燃式热风炉在我国得到更好的应用。

4.其他顶燃式热风炉的发展

在国内上世纪90年代在小高炉上采用小帽子多烧嘴顶燃式热风炉。2004年至2007年先后投产的1260m³及2座2500m³高炉上采用了承钢型顶燃热风炉。近年来,某厂家由卡卢金早期顶燃热风炉改进的悬链线型大帽子顶燃热风炉也应用在一些中小企业型高炉上,但由于这类顶燃式热风炉的耐材用量同比小帽子顶燃式热风炉多出20%-30%,在投入运行后,极易出现拱顶坍塌、格子砖下沉等诸多问题,没有被市场广泛接受。

一起来看下顶燃热风炉技术在中国发展的历程

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