外燃式热风炉是内燃式热风炉的进化与发展。本钢5号高炉热风炉为地得式。鞍钢6号高炉热风炉(AW-Ⅰ),实际为通常所说的马琴——派根司特(Martin and Pagenstecher)外燃式,鞍钢7号(AW-Ⅱ)、10号高炉、宝钢所有热风炉都是新日铁式(NSC:Nippon Steel Corporation)外燃式。
值得一提的是,鞍钢6号高炉(1050m3)热风炉(AW-Ⅰ)1976年投产,是我国{dy}座外燃式热风炉,虽然经过几次凉炉、再生产和更换燃烧器、格子砖,但确切地讲,双拱顶及连接管,大墙与炉壳,至今已工作整整30年,可谓是我国的长寿热风炉。后来不久,鞍钢自主研究开发的7号高炉(2580m3)热风炉(AW-Ⅱ)参照新日铁外燃式也的确早于宝钢,也一直沿用至今。20世纪80年代初,宝钢引进了真正的新日铁外燃式。虽然应用了大量的高热值煤气等不利因素,但确实长时间地实现了1200℃以上的高风温和长寿,已引起国人的关注。鞍钢10号高炉(2580m3)、太钢4350m3、马钢两座3600m3等大型高炉热风炉都仍然采用新日铁式外燃热风炉。鞍钢鲅鱼圈新建4038m3高炉拟采用PW公司大型地得外燃式热风炉。
热风炉的烘炉、保温与凉炉技术
1 高炉和热风炉的烘炉技术
鞍钢6号高炉硅砖热风炉是我国{dy}座硅砖热风炉,当时采取的烘炉方式是成功的。后来国内陆续采用的硅砖热风炉的烘炉都取得了成功,探索出非常宝贵的操作和维护经验。由天津长冶热能有限公司研制开发成功的内燃式烘炉器是近10年来广泛采用的一种烘炉专用设备。用于高炉、热风炉、加热炉和其它工业炉窑的烘烤。该烘炉器使用油或燃气,烘炉时火焰不直接接触耐火砌体。经配风,调节温度后喷入炉窑,确保烘炉曲线的完整性。结合用户的需要,采用烘炉器烘炉已经取得了较好的经济效益和社会效益。通过与启动高炉鼓风机烘炉比较,该方法是既节约大量电费又获得高质量的好方法,近10年来,采用该方法为国内外各大钢铁公司烘烤(128~2500m3)高炉及热风炉已达百余座。
目前,各种不同类型的炉子,各种不同种类的耐火材料,各种不同类型的燃烧介质都能够很好地解决烘炉问题。
2 硅砖热风炉的长周期保温技术
热风炉的保温,重点是硅砖热风炉的保温,是在高炉停炉或热风炉需要检修时。如何保持硅砖砌体温度不低于600℃,而废气温度又不高于400℃。根据停炉时间的长短与检修的部位和设备,可采用不同的保温方法。鞍钢首先采用的这种燃烧加保持炉顶温度、送风冷却、控制废气温度的作法称之为“燃烧加热、送风冷却”保温法。这种保温方法是硅砖热风炉保温的一项有效措施。不管高炉停炉时间多长,这种方法都是适用的。
鞍钢10号高炉(1994年)新旧高炉转换,停炉期间,对硅砖热风炉采用“燃烧加热/送风冷却”方法,保温138天,效果非常好。宝钢1号高炉热风炉也成功地进行了硅砖热风炉的长周期保温。
3 硅砖热风炉凉炉再生产技术
硅砖热风炉的凉炉:硅砖具有良好的高温性能和低温(600℃以下)的不稳定性。过去,硅砖热风炉一旦投入生产,就不能再降温到600℃以下,否则会因突然收缩,造成硅砖砌体的溃破和倒塌。经国内外大量的试验研究,硅砖热风炉的凉炉,大体上有两种方法:自然缓慢凉炉和快速凉炉。
硅砖热风炉用自然缓冷凉炉是成功的,但由于工期的关系,自然缓冷来不及,还要做快速凉炉的尝试。鞍钢1985年在6号高炉硅砖热风炉上进行了快速凉炉的试验,用14天将炉子成功地凉下来。并成功地反复再生产。快速凉炉是非常成功的,打破了“硅砖热风炉一命货”的论点,说明硅砖热风炉快速凉炉是可行的,预示了“硅砖热风炉跨代使用”的可能性和必然性。
相关行业的进步起到了助推作用
1 冶金设备制造技术的进步
冶金设备制造技术的进步为热风炉技术的发展起到了关键性的助推作用。高温热风阀的引进、研发和推广应用解决了高风温热风炉阀门的寿命问题。各种不同类型的波纹膨胀器的应用,解决了热风管道膨胀问题。抗晶间应力腐蚀钢板的研制成功为高风温创造了有利条件。