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    行業新聞

    高爐熱風爐新技術應用與發展趨勢



    我國高爐熱風爐新技術應用與發展趨勢
    近20年以來,隨著我國經濟的高速發展,高爐煉鐵技術進步非常之快,高爐熱風爐大型化、多樣化、高效化,大大縮小了我們與世界先進水平的差距,一大批煉鐵及相關科技工作者開發出了一系列世界水平的具有自主知識產權的優越技術,填補國內外熱風爐技術的空白,引起世人關注。主要表現在:霍戈文高風溫熱風爐的引進、大型外燃式熱風爐或大型外燃式熱風爐加輔助小熱風爐的組合、頂燃式熱風爐、大型外燃式熱風爐自身預熱式在大型高爐上的成功應用、高爐熱風爐煙氣余熱預熱助燃空氣和煤氣技術及其附加加熱換熱技術組合等等。所有這些,都取得了高風溫的實效。熱風爐設計的系統優化,自主設計、制造不同類型的高爐熱風爐,各交叉口采用的組合磚都能自主設計、制造和砌筑。高爐熱風爐烘爐技術、涼爐與保溫技術,耐火材料和耐火涂料的研發大大推動了熱風爐的技術成熟與發展。 
        在高爐熱風爐的理論研究方面也取得了驕人的業績。例如,計算機技術的應用,數值模擬仿真技術開發,高效燃燒器及冷態、熱態實驗,冷風與煙氣分配技術也有我國自己的磚利,高爐熱風爐燃燒、流動與傳熱三大理論與實驗研究。實現高風溫的主要技術路線有:利用低熱值煤氣獲得高風溫的工藝方法;熱工設備的組合;工藝技術材料優化與**;國內也有人提出了1400℃超高風溫的設想。
    2005年我國重點大中型鋼鐵企業高爐平均風溫1084℃,雖有較大提高,但比國際先進水平低100~150℃。同時,高爐煤氣放散率仍有9.51%。這不僅浪費了大量的二次能源,而且嚴重污染了大氣環境。隨著煉鐵燃料消耗所占煉鐵制造成本翻番地增長,高風溫對于富氧噴煤強化煉鐵,推動煉鐵技術進步、降低成本和增加經濟效益顯得越來越重要。
        高溫空氣燃燒技術的應用
    利用低熱值煤氣獲得高風溫的工藝方法主要有:(1)高爐煤氣富化法;(2)金屬換熱器法;(3)自身預熱法;(4)富氧助燃法;(5)摻入熱風法;(6)輔助熱風爐法等等。其中*具典型意義的兩種:金屬換熱器法和熱風爐自身預熱法基本上代表了當今高溫空氣燃燒技術在利用低熱值煤氣獲得高風溫方面的發展新趨勢。
    高溫空氣燃燒技術在國內的興起
      高溫空氣燃燒技術是20世紀90年代開發成功的一項燃料燃燒領域中的新技術。HTAC包括兩項基本技術手段:一是燃燒產物顯熱*大限度回收(或稱極限回收);二是燃料在低氧氣氛下燃燒。燃料在高溫下和低氧空氣中燃燒,燃燒和體系內的熱工條件與傳統的(空氣為常溫或低于600℃以下,含氧不小于21%)燃燒過程有明顯區別。這項技術將對世界各國以燃燒為基礎的能源轉換技術帶來變革性的發展。
    高爐熱風爐新技術應用與發展趨勢
      1999年10月在北京中國科技會堂召開的高溫空氣燃燒技術(HTAC)技術研討會上開始了**次與世界各地開展此項技術的交流。很快諸如北京神霧、北京北島能源技術開發公司、北科大賽能杰、山東博大等推出一系列蓄熱式熱回收技術,應用于工業化生產。就高爐熱風爐而言,熱風爐自身預熱法和熱風爐附加加熱換熱系統都屬于高溫空氣燃燒技術在高爐熱風爐上的應用。
        2 附加加熱換熱系統—金屬換熱器法應用良好
      德國迪林根(Dilingen)羅爾5號高爐(2220m3)采用附加加熱換熱系統在羅爾5號高爐采用的附加加熱換熱系統中,建有兩臺金屬換熱器、1座燃燒爐,利用循環的廢氣可將助燃空氣預熱到500℃,同時把煤氣預熱到250℃,用單一的低熱值(3000kJ/m3)高爐煤氣可把風溫提高到1285℃。
    這種金屬換熱器法是一種熱工設備的組合,具有較高的靈活性,獨立于熱風爐而存在,可以根據高爐狀態的變化靈活地調節空氣和煤氣的預熱溫度,從而提高或降低熱風溫度,減少或增加預熱空氣和煤氣量。實用新型磚利“帶有附加燃燒爐的熱風爐預熱裝置”(磚利號ZL96 2 25818.0)在鞍鋼11號高爐(2580m3),邯鋼1#、3#、6#,山西臨汾、太鋼3#、4#,山東淄博、青鋼3#、4#、臨沂,寶鋼梅山2# (1280m3),遼寧北臺等廠的高爐都先后應用此工藝技術,效果顯著。
    高爐熱風爐自身預熱法發展成熟
    高爐熱風爐自身預熱法(self-preheating process)是我國開創。到目前為止,還沒有檢索到國外的有關文獻。該工藝方法于1966年7月在我國山東濟南鐵廠3號高爐(100m3)由呂魯平首先采用,并獲得國家發明磚利。發明至今,已走過整整40年不平凡的歷程。大體上可劃分為三個階段:(1)發明、原始**階段;(2)理論探索、改進階段;(3)工藝改進、大高爐應用階段。這期間不少煉鐵、熱工科技人員進行了大量研究。
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