CN101413039B - 连续送风式高风温热风炉 - Google Patents
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Abstract
一种连续送热风的高风温热风炉，属于钢铁工业炼铁高炉的辅助设备热风炉技术领域。包括炉顶、燃烧室、格子砖和连接管等部分。其特征是炉内格子砖分上下两组分隔布置，一组格子砖用于蓄热，另一组格子砖用于送风，燃烧器安装在炉顶，燃烧后烟气经炉顶、连接管、环道和喷孔，以细股流方式进入燃烧蓄热的格子砖，同时，冷风进入另一组格子砖预热为高温风，经换向阀换向控制后，两组格子砖的工作状况相反，如此反复循环，连续送出高温风。本实用新型的优点在于，热风炉结构设计简单，具有自身预热和连续送热风，且能实现全燃低热值煤气达到1250～1600℃高温风，满足高炉炼铁需要。
Description
技术领域
本发明属于钢铁工业炼铁高炉的辅助设备热风炉技术领域，特别是涉及一种连续送热风的高风温热风炉，可在全低热值煤气情况下使用。
技术背景
热风炉是炼铁生产过程的重要设备，其原理是利用蓄热技术将冷空气变成高炉需要的热风。根据热风炉的结构可以分为外燃式、内燃式和顶燃式等多种形式。
目前，一座高炉往往需要配备2～4座热风炉，每个热风炉工作时，燃烧器经常处于燃烧、停止循环状态，热风炉往往一烧一送，或两烧一送，在燃低热值煤气时，经常附加一座～2座热风炉作为热风炉的空气预热装置，或采用金属换热器预热空气或煤气，其投资成本很高。能否实现一座高炉配一座热风炉，且全燃低热值煤气如单一的高炉煤气实现1250℃以上高风温，是一个值得关注的问题。
为实现一座热风炉燃低热值煤气连续送出1250℃高风温技术，克服现有热风炉使用存在的缺陷，本设计人提出一种新型热风炉结构，集低热值煤气燃烧、送风、自身预热温度一体的高风温热风炉，满足高炉炼铁生产需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续送风式高风温热风炉，克服现有的不同类型的热风炉存在缺陷，改进热风炉的结构，不仅可以通过自身预热提高空气预热温度，实现高风温，同时，热风炉具有燃烧和送风于一体，实现一座高炉配一座热风炉达到高风温，同时结构紧凑、工艺设计简单和降低成本。
一种集低热值煤气燃烧、送风、预热温度一体的高风温热风炉，包括炉顶、燃烧室、格子砖和连接管等部分。其炉内格子砖分上下两组分隔布置，一组格子砖用于蓄热，另一组格子砖用于送风，燃烧器安装在炉顶，燃烧后烟气经炉顶、连接管、环道和喷孔，以细股流方式进入燃烧蓄热的格子砖，同时，冷风进入另一组格子砖预热为高温风，经换向阀换向控制后，两组格子砖的工作状况相反，如此反复循环，实现连续送出1250～1600℃高温风，满足高炉风温需要。
本发明所述的连续送风式高风温热风炉，炉顶为蘑菇形、半球形或倒锥形，燃烧室内径为格子砖直径的0.3～1.2倍。
本发明所述的连续送风式高风温热风炉，其燃烧室在炉顶，炉墙内煤气环道与空气环道各一个，上下或内外分隔布置，内连喷口，喷口为1～3排布置，其中煤气喷口为6～20个，空气喷口为12～40个，煤气喷口向上与水平夹角为5～15°，空气喷口向上与水平夹角为20～45°。
本发明所述的连续送风式高风温热风炉，其燃烧室与两组格子砖之间均有隔墙，格子砖上下均有空间，空间高度为格子砖高度的0.1～0.3，每个格子砖上面侧炉墙内有一个烟气环道和20～40个喷孔，喷孔与垂直径向夹角为20～40°，喷孔向下与水平交角为5～30°。格子砖上面侧墙开设一个热风出口，下面侧墙开设一个冷风进口。
本发明所述的连续送风式高风温热风炉，热风炉工作时，炉顶燃烧室始终处于燃烧状况，烟气经格子砖换热后，排烟温度为110～200℃。
本发明所述的连续送风式高风温热风炉，冷风进入格子砖预热为1250～1600℃高温风，其中20～40％的高温风与冷风混合为400～1200℃的热风与煤气一同进入燃烧室燃烧，60～80％的高温风送往高炉。
本发明所述的连续送风式高风温热风炉，格子砖处于与烟气热交换、与空气热交换两个状态循环工作，换向控制的时间为10～120分钟。
本发明的连续送风式高风温热风炉结构在传统热风炉的基础上改进，具有的优点如下：
1工艺设计简单
只需在原有热风炉基础上，进行简单改进设计就可实现。
2集燃烧、送风、预热一体
该热风炉集低热值煤气燃烧、送风、预热温度一体，具有效率高、功能多。
3高炉配置的热风炉座数最少，投资最省。
利用此热风炉一座高炉只需一座热风炉就可以实现1250℃～1600℃高风温，并连续送风。
4大大减少积冷积热，延长寿命
原有热风炉的燃烧室经常处于燃烧，停止循环状况，炉体积冷积热影响寿命，此技术克服了燃烧室积冷积热问题。
附图说明
图1为本发明的连续送风式高风温热风炉示意图。其中燃烧室1、上隔墙2、上部格子砖烟气入口3、阀门4、阀门5、上部格子砖6、上部烟道出口或冷风入口7、阀门8、四通换向阀9、下部格子砖烟气入口10、下部格子砖11、下部烟道出口或冷风入口12、阀门13、煤气喷口14、空气喷口15、空气环道16、上部烟气喷孔17、上部烟气环道18、下部烟气喷孔19、下部烟气环道20、炉顶排烟口21、拱顶22、煤气环道23、煤气入口24、空气入口25、阀门26、阀门27、热风出口28、下隔墙29、炉墙30、阀门31、阀门32、下部热风出口33、鼓风机34、引风机35。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下。煤气经煤气入口24、煤气环道23和煤气喷口14进入燃烧室，20～40％的高温风经阀门27的管道与冷空气混合预热为400～1200℃的热空气后经空气入口25、空气环道16和空气喷口15进入燃烧室，两者在燃烧室混合燃烧，燃烧后烟气经炉顶排烟口21，管道一分为二，一个与阀门4相连，一个与阀门5相连，两阀门状态相反，一个打开，一个关闭，当上部格子砖6处于与烟气热交换时，连接阀门8的管道通烟气，连接阀门13的管道通冷风，阀门4和阀门32打开，阀门5和阀门26关闭。高温烟气经上部格子砖烟气入口3、上部烟气环道18和上部烟气喷孔17进入上部格子砖6进行热交换，经上部烟道出口7，以110～200℃温度，经阀门8和四通换向阀9经排烟管和引风机35排出。同步，冷风经鼓风机34、四通换向阀9、阀门13和下部冷风入口12进入下部格子砖11热交换，经格子砖加热的1250～1600℃的高温风经下部热风出口33、阀门32汇总后分流。其中，20～40％的高温风经阀门27的管道返回与冷空气混合，60～80％高温风经阀门31送出。经30～120分钟后四通换向阀9换向，原来连接阀门8的管道通冷风，连接阀门13的管道通烟气，同时阀门4和阀门32关闭，阀门5和阀门26打开，两组格子砖的工作状态相反，即高温烟气经下部格子砖烟气入口10、下部烟气环道20和下部烟气喷孔19进入下部格子砖11进行热交换，经下部烟道出口12，以110～200℃温度，经阀门13和四通换向阀9经排烟管和引风机35排出。同步，冷风经鼓风机34、四通换向阀9、阀门8和上部冷风入口7进入上部格子砖6热交换，经格子砖6加热的1250～1600℃的高温风经上部热风出口28、阀门26汇总后分流。其中，20～40％的高温风经阀门27的管道返回与冷空气混合，60～80％高温风经阀门31送出。工作状态的热风炉处于格子砖循环与烟气、空气的热交换状态，从而集燃烧、送风于一体实现一座热风炉全燃低热值煤气达到1250～1600℃高风温。
Claims (6)
1.一种连续送热风的高风温热风炉，包括炉顶、燃烧室、格子砖和连接管；其特征在于，炉内格子砖分上下两组分隔布置，一组格子砖用于蓄热，另一组格子砖用于送风，燃烧器安装在炉顶，燃烧后烟气经炉顶、连接管、环道和喷孔，以细股流方式进入燃烧蓄热的格子砖，同时，冷风进入另一组格子砖预热为高温风，经换向阀换向控制后，两组格子砖的工作状况相反，如此反复循环，实现连续送出1250～1600℃高温风，满足高炉风温需要；
冷风进入格子砖预热为1250～1600℃高温风，其中20～40％的高温风与冷风混合为400～1200℃的热风与煤气一同进入燃烧室燃烧，60～80％的高温风送往高炉。
2.根据权利要求1所述的连续送风式高风温热风炉，其特征在于，炉顶为蘑菇形、半球形或倒锥形，燃烧室内径为格子砖直径的0.3～1.2倍。
3.根据权利要求1所述的连续送风式高风温热风炉，其特征在于，燃烧室在炉顶，炉墙内煤气环道与空气环道各一个，上下或内外分隔布置，内连喷口，喷口为1～3排布置，其中煤气喷口为6～20个，空气喷口为12～40个，煤气喷口向上与水平夹角为5～15°，空气喷口向上与水平夹角为20～45°。
4.根据权利要求1所述的连续送风式高风温热风炉，其特征在于，燃烧室与两组格子砖之间均有隔墙，格子砖上下均有空间，空间高度为格子砖高度的0.1～0.3，每个格子砖上面侧炉墙内有一个烟气环道和20～40个喷孔，喷口与垂直径向夹角为20～40°，喷口向下与水平交角为5～30°，格子砖上面侧墙开设一个热风出口，下面侧墙开设一个冷风进口。
5.根据权利要求1所述的连续送风式高风温热风炉，其特征在于，热风炉工作时，炉顶燃烧室始终处于燃烧状况，烟气经格子砖换热后，排烟温度为110～200℃。
6.根据权利要求1所述的连续送风式高风温热风炉，其特征在于，格子砖处于与烟气热交换、与空气热交换两个状态循环工作，换向控制的时间为10～120分钟。
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