热风炉整体浇注技术资料

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1、热风炉整体浇注技术资料随着现代高炉向炉容大型化、生产高效化方向的不断发展，高炉和热风炉长寿的重要性日益显现，这对于钢铁企业的生产和总体经济效益影响巨大。国外已有不少高炉取得了一代炉役（无中修）20年以上的长寿实绩，最近大修的部分高炉已将长寿目标定为30年。这对耐火材料的要求非常高。为提高高炉的使用寿命，国内已经开发了很多优质的耐火材料，如：SiC系列耐火砖、SiC结合刚玉砖、性能优异的石墨-SiC砖和石墨砖等高异性耐火砖、炉缸和炉底使用的热压碳砖和超微孔碳砖等。一、热风炉的设备概述热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是一种蓄热式的热交换器，用于预热高炉的

2、助燃空气，为高炉的高效操作提供稳定的高温度热风。热风炉的风量和风温应满足高炉炼铁的需要。高风温是高炉炼铁的廉价能源，提高风温可显著增加高炉喷煤量，降低焦比，降低生铁生产成本。高风温是实现高炉炼铁高效化和低能耗的重要手段，目前，国内外普遍采用了高风温热风炉，平均风温1100～1250℃，个别达1300℃。我国重点钢铁企业的平均风温为1158℃(2009年)、1152℃(2010年上半年)。根据热风炉的燃烧室和蓄热室的布置结构不同，热风炉一般可分为内燃式、外燃式和顶燃式三种。目前。三种类型的热风炉在我国并存(包括特大型、大型、中型及l000m3以下的高

3、炉)。内燃式热风炉分为普通内燃式和改进型内燃式热风炉；外燃式热风炉分为地得式、考柏式和马琴式；顶燃式热风炉为顶燃式结构。顶燃式热风炉自上到下，主要由预燃室、燃烧室(拱顶)、蓄热室三部分组成。预燃室(空气和煤气的预混室，不在此处燃烧)，设置在燃烧室(拱顶)上部，独立支撑在炉壳上；煤气与助燃空气以最佳角度、最佳速度、涡流喷射方式进入预燃室并均匀混合，然后通过烧嘴进入拱顶燃烧室内完全燃烧，燃烧后的高温热气，在蓄热室内形成均匀的横向温度分布和纵向温度场，蓄热室换热效率一般较高。热风出口位于拱顶内的下部位置。炉内蓄热体以上的部位，与热风管道相连接。冷风入口与

4、废气出口位于炉体底部。顶燃室内墙为锥型结构，在预燃室与拱顶(燃烧室)之间设置可移动的隔热层，以降低对预燃室的热辐射。顶燃式热风炉的上部是高温区，耐火材料承受的载荷较小，下部低温区耐火材料承受的载荷较大。提高高炉鼓风温度将带来良好的经济效益，它不仅可以降低高炉冶炼的燃料消耗，且有利于增加喷煤量，对于降低高炉生产的能耗和成本有着深远意义。近年来，我国高炉的整体风温虽然有所提高，但与先进的高炉指标仍有较大的差距。为了改变这一状况，有必要提高热风炉的设计和操作水平。热风炉耐火砖长期在高温高压下使用，耐火砖产生高温蠕变，不断交错并联送风，砌体易开裂和剥落。所

5、以热风炉使用的高铝砖或莫来石砖，必须提高其高温蠕变性能和抗热震性能，同时炉内的温度和压力周期性变化，工作条件比较恶劣，设计中应结合其它工作条件，选择合理的耐火材料，正确设计其结构形式，保证砌筑质量，这是达到高炉高风温和长寿命的关键所在。热风炉烘炉通常需要50天左右，为适应缩短热风炉凉炉、烘炉时间或修补的需要，需要研制出性能优异的“零膨胀”耐火材料，并要进一步提高其耐热震性和抗高温蠕变性，科学合理地研发炉体整体浇注技术。二、热风炉耐火材料国内外的使用状况在国外，美国热风炉高温部位一般采用硅砖砌筑，蓄热室上部温度高于1420℃的部位采用抗碱性强、导热性

6、好的蓄热量大的方镁石格子砖。日本热风炉用砖处理得比较细致，不同部位选用不同的耐火砖，同时还考虑到耐火材料的高温蠕变性能，热风炉寿命可达到15～20年。在国内，对于大墙的热面材料研究比较充分，能够根据不同部位、不同温度区域选择不同的耐火砖，并尽量使用轻质砖。我国内燃式热风炉炉衬和格子砖普通采用高铝砖和黏土砖砌筑；外燃式热风炉，高温部位一般用硅砖砌筑，中低温部位则采用高铝砖和黏土砖砌筑。1、热风炉耐火材料结构目前，国内普遍采用的热风炉耐火材料结构如下:1）大墙结构红柱石砖+轻质硅砖+高纯纤维板+标准纤维板+耐热混凝土+炉壳；保温厚度928cm；2）燃烧

7、部分硅砖+轻质硅砖+轻质粘土砖+高纯纤维板+耐热混凝土+炉壳；保温厚度960cm；在蓄热室中使用了高纯纤维板。保温厚度520～730mm。2、热风炉耐火材料使用现状20世纪60年代以前，各国高炉热风炉普遍采用传统型内燃式热风炉，采用金属套筒燃烧器，由于燃烧器中心线与燃烧室纵向轴线垂直，即于隔墙垂直，煤气在燃烧室的低部燃烧，高温烟气流对隔墙产生强烈冲击，蓄热室侧为最低温度区，两侧温度差很大，产生很大的热压力，再加上荷重等多种因素倒塌等事故。隔墙下部很容易发生开裂，进而形成隔墙两侧短路，严重时甚至会发生隔墙倒塌等事故。这种热风炉温较低，当风温达到100

8、0℃以上时，会引起拱顶裂缝掉砖，寿命缩短。1）热风炉耐火材料结构的主要特征热风炉耐火材料的主要特征：（1）悬链式拱顶且拱顶