高炉烘炉热风炉烘炉、烧、保温中存在问题探讨高炉烘炉热风炉烘炉、烧炉、保温中存在问题探讨.docVIP

高炉烘炉热风炉烘炉、烧炉、保温中存在问题探讨 吴强国 （郑州烨化燃气烘炉有限公司） 摘 要：高炉烘炉普遍效果不佳，残余水分诱发炉缸不定型耐材产生原始气隙，成为炉缸的“早期癌症”，严重影响炉缸长寿。热风炉烘炉、烧炉、保温过程中普遍存在温度场失衡的情况，影响热风炉寿命及高风温。提出了改善高炉、热风炉烘炉效果的建议。 关键词：高炉 热风炉 烘炉 烧炉 长寿 目前高炉烘炉效果普遍不理想，炉缸、炉底仍残存较多的水分，不定型耐材也没有达到固化强度。高炉开炉时炉缸急剧升温，残存的水分迅速蒸发成压力较高的水蒸汽，冲破尚未固化的不定型耐材，迅速产生大量初步气隙，投产后串煤气造成气隙不断扩大，影响炉缸传热和高炉长寿。热风炉烘炉、烧炉、保温过程中存在温度场分布不合理的情况，影响热风炉耐材寿命，降低送风温度，增加炼铁成本。高炉及热风炉投产后，无法定量验证烘炉效果，导致烘炉中存在的许多问题被掩盖，因此烘炉一直在低水平重复，甚至是以明火烘高炉这样极其原始的方式重复。近年来采用液化石油气、液化天然气用于高炉热风炉烘炉，存在极大的安全隐患，应该引起重视。 1. 高炉烘炉存在的问题 目前高炉烘炉大致有如下三种方式：热风烘炉、明火烘炉和从热风炉串热烟气烘炉。 1.1高炉烘炉效果的一些看法 1.1.1高炉烘炉环节成为炉缸长寿的“短板” 炉缸长寿是一项系统工程，涉及到设计的合理性、耐材性能、耐材质量、施工质量、烘炉效果、原燃料条件、冷却制度、操作及维护水平等诸多因素相关。烘炉是一个很小的子项，但是也是一个重要方面。业内人士口头上也很重视烘炉效果但很多时候没有落实到实际工作中，导致烘炉环节成了炉缸长寿的“短板”。采用明火烘炉这种极不科学的烘炉方式可能是出于成本考虑，或者是对烘炉的新方法不太了解，或是出于从众心理，但足以证明许多技术人员对烘炉效果不太重视。 1.1.2烘炉效果差是一些高炉炉缸产生气隙的主要诱因 许多中小高炉由于烘炉时间短、烘炉方法不科学、耐材温度低等原因造成炉缸各部位水分蒸发不充分，不定型耐材固化效果差。高炉开炉时急剧升温骤然产生大量带压水蒸汽，破坏碳砖结合缝胶泥及炉缸各部位的捣打料，迅速产生大量气隙。高炉投产后这些气隙产生串煤气的情况，造成气隙不断扩大，甚至诱发炉缸个部位不定型耐材的消失或粉化。这将极大破坏炉缸的导热性能及炉缸结构的整体性。 1.1.3明火烘炉时温度失真情况比较普遍 高炉烘炉的测温点选取炉底中心表面比较合适，同时必须保证炉底表面有较大的热媒对流传热。采用热风烘炉时选取热风温度进行跟踪也可以。采用传统的明火方式烘炉时，温度失真情况比较普遍。即使测温点选取炉底中心表面，由于炉内负压严重，炉底没有热媒的对流换热，测到的是辐射温度。虽然温度值达到烘炉曲线要求，但由于缺乏对流换热，炉底耐材的受热升温情况依然不佳。 1.2 热风烘高炉存在的问题 热风烘高炉是目前最佳的烘炉方式，高炉烘炉的各项技术指标也是基于热风烘炉方式制定的。但目前热风烘炉仍然存在下列问题:1）烘炉时间偏短；2）炉缸外围温度偏低；3）铁口部位烘干效果差。 砖缝胶泥及捣打料水分蒸发不完全，外围部位达不到固化温度。高炉投产后残余水分蒸发较快，形成大量气隙，影响高炉长寿。 铁口堆积的泥包体积及厚度都比较大。由于泥包的阻隔，铁口组合砖难以升温，砖缝胶泥难以干燥固化。开炉时铁口急剧升温，砖缝及外围捣打料易形成破坏性气隙，影响铁口寿命。 靠近铁口的炉底部分也由于泥包的阻隔难以升温，出现上述类似问题。 铁口附近更易于出现较严重的侵蚀、烧穿等问题，与铁口部位烘炉效果更差有很大关系。 1.3明火烘高炉存在的问题 在没有高炉煤气烧炉的情况下，许多业主选择柴油、液化石油气、液化天然气为燃料，在高炉风口架设烧嘴，以明火方式烘炉。这种烘炉方式存在严重的技术缺陷： 1.3.1高炉炉缸温度偏低，炉顶温度容易超标，烘炉效果极差 烘炉烧嘴点火后，整个高炉就是一个大烟囱。温度越高，炉内负压越严重，热烟气难以到达炉缸底部，无法形成对流换热，炉缸下部难以升温。 在风口上部加装顶棚只能稍微改善低温阶段炉缸的负压状况，300℃以后炉缸内仍然是严重的负压状况。即使炉底测定的温度较高，也仅仅是辐射温度，炉缸底部依然缺乏必须的对流换热，炉缸下部的烘炉效果极差。 1.3.2碳氢类燃料燃烧产生大量水蒸汽及冷凝水的不良影响 柴油、液化石油气、液化天然气等碳氢类燃料燃烧后产生大量的水蒸汽，每燃烧1吨碳氢类燃料，将产生1.5~2.1吨的水蒸汽。烟气在高炉内上升的过程中逐步降温达到过饱和状态，水蒸汽冷凝后重新跌落到炉缸底部，形成长时间局部浸泡的情况，严重影响烘炉效果。烘炉结束后，被浸泡部位下部碳砖的含水量反而