1000m3高炉及热风炉设计特点

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酒钢7号高炉热风炉的设计特点研究

酒钢7号高炉热风炉的设计特点研究酒钢7号高炉热风炉型式为顶燃式热风炉，拱顶部位设置环形陶瓷燃烧器，高温区选用硅砖，蓄热室采用19孔高效格子砖，采用冷风均匀分配技术，独立支撑无梁式炉箅子，利用废烟气预热助燃空气和煤气，以使热风平均温度达到1200℃以上。

标签：顶燃式热风炉；硅砖；冷风导流；炉箅子1概述酒钢集团本部在现有生产规模的基础上调整产能结构，初步使本部的铁-钢-材生产环节达到合理衔接，在现有的规模上增加一座1800m3高炉（7号），要求其工艺技术装备水平达到国内先进；热风炉系统在整个炼铁系统中占据非常重要的地位，所以热风炉的设计质量会影响整个炼铁工程的运行状况。

酒钢7号高炉配置了三座顶燃式热风炉，预留一座热风炉的位置。

热风炉高温区采用硅砖。

热风炉燃料为单一高炉煤气，利用烟气余热回收装置预热煤气和助燃空气。

热风炉高温阀门采用软水密闭循环冷却，热风炉系统燃烧、送风、换炉实现自动控制。

三座热风炉正常工作时，采用“两烧一送”工作模式，在富氧鼓风的条件下，热风温度可达1200℃以上。

2热风炉本体设计特点顶燃式热风炉主要技术性能参数见表1。

表1顶燃式热风炉主要技术性能参数项目1数值热风炉座数13热风温度，℃1>1200热风炉炉壳直径（上部/中部/下部），mm111504/10670/10120热风炉高度，m150.145蓄热室断面积，m2164.95格子砖类型119孔格子砖孔径，mm130格子砖蓄热面积，m2/m3148.56单位鼓风加热面积m2/min143.72.1燃烧器及拱顶结构環形陶瓷燃烧器设置在热风炉顶部预混室中心区域，环形陶瓷主燃烧器由一条煤气和一条空气环形通道组成，在煤气和空气通道上分布有多个旋流喷射孔，喷射孔沿圆周切线方向布置，喷出的气流以一定的速度在预混室内交叉混合并向下旋流，煤气在拱顶锥段空间燃烧，此环形陶瓷燃烧器为短焰燃烧器，火焰不接触砌体，砌体不会出现局部过热现象。

环形陶瓷燃烧器预混室与锥形拱顶的几何结构使通过气流在拱顶空间内的收缩、扩张、旋流、回流而实现煤气的完全燃烧和高温烟气的均匀分布。

首秦1200m 3高炉热风炉系统工艺设计

术
用于计算热风炉能力的烧炉煤气为单一高炉干法除尘后煤气，煤气热值约为３０ｍ，高０Ｕ／＇０炉煤气压力（管网）为９０ｋａ —１Ｐ，高炉煤气含尘量小于１￣ｍ。０ｍ／＇
带前置燃烧炉加管式换热器的预热技术流程
３热风炉设计参数
根据原始设计数据确定的热风炉设计参数：
４０℃以上。１
３座
１４舀
３５Ｐ０ｋａ
１０ ℃ ７
为了达到此预热温度，我们对国内目能够前
采用且比较具有典型的空气预热系统进行系统的研究，并且结合首钢的实践，提出了目前国内外最长寿的高温空气预热系统。 ’ ４２１带前置燃烧炉的管式换热器的中温预热技．．
・
ｌ・７
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设计通讯
２０ｏ２０６Ｎ．
首秦１０３０ｍ高炉热风炉系统工艺设计２
梅丛华
摘
张
建
毛庆武
要介绍了首秦公司炼铁１０高炉（０２以下简称首秦ｌ号高炉）热风炉系统设计特点，采用了俄
须增大喷煤量，降低焦比。为了能够达到２０ｋ，０ｇｔ的煤比，必须提供稳定的ｌ５热风。目前世０ｏ２Ｃ燃式、外燃式热风炉，它们都能够获得ｌ５０℃ ２
风温。
标、整体技术装备水平和自动化程度达到国内同界上采用的热风炉系统大致为改造型内燃式、顶
一一
、
座热风炉格子砖重量：９４９ｔ７．
４预热型式的确定
４１煤气预热系统．分离式热管换热器的烟气、煤气２个箱体分散布置，通过外联管传输换热介质。利用热风炉烟气余热，主烟道烟气余热平均

热风炉设计说明书

目录1热风炉本体结构设计 (2)1.1炉基的设计 (3)1.2炉壳的设计 (3)1.3炉墙的设计 (4)1.4拱顶的设计 (5)1.5蓄热室的设计 (6)1.6燃烧室的设计 (6)1.7炉箅子与支柱的设计 (7)2燃烧器选择与设计 (8)2.1金属燃烧器 (8)2.2陶瓷燃烧器 (8)3格子砖的选择 (11)4管道与阀门的选择设计 (16)4.1管道 (16)4.2阀门 (17)5热风炉用耐火材料 (19)5.1硅砖 (19)5.2高铝砖 (19)5.3粘土砖 (19)5.4隔热砖 (19)5.5不定形材料 (19)6热风炉的热工计算 (23)6.1燃烧计算 (23)6.2简易计算 (27)6.3砖量计算 (30)7参考文献 (32)1 热风炉本体结构设计热风炉的原理是借助煤气燃烧将热风炉格子砖烧热，然后再将冷风通入格子砖。

冷风被加热并通过热风管道送往高炉。

目前蓄热式热风炉有三种基本结构形式，即内燃式热风炉、外燃式热风炉、顶燃式热风炉。

传统内燃式热风炉（如图1-1所示）包括燃烧室和蓄热室两大部分，并由炉基、炉底、炉衬、炉箅子、支柱等构成。

热风炉主要尺寸（全高和外径）决定于高炉有效容积、冶炼强度要求的风温。

图1-1 内燃式热风炉我国实际的热风炉尺寸见表1-1。

表1-1我国设计的热风炉尺寸表1.1 炉基的设计由于整个热风炉重量很大又经常震动，且荷重将随高炉炉容的扩大和风温的提高而增加，故对炉基要求严格。

地基的耐压力不小于2.0～2.5kg/2cm，为防止热风炉产生不均匀下沉而是管道变形或撕裂，将三座热风炉基础做成一个整体，A F或16Mn钢筋和325号水泥浇灌成高出地面200～400mm，以防水浸基础由3钢筋混泥土结构。

土壤承载力不足时，需打桩加固。

生产实践表明，不均匀下沉未超过允许值时，可将热风炉基础又做成单体分离形式，如武钢、鞍钢两座大型高炉，克节省大量钢材。

1.2 炉壳的设计热风炉的炉壳由8～20mm厚的钢板焊成。

2座1000m3高炉喷煤系统设计

2座1000m3高炉喷煤系统设计摘要：本设计按2座1000m3高炉喷吹烟煤、混合煤设计，采用完全独立的两套制粉系统，并共用一个煤粉仓。

喷吹系统为双系列并罐喷吹。

设计煤比180kg/t，设备最大能力220kg/t。

关键词：高炉；喷煤；设计中图分类号：n945.23 文献标识码： a 文章编号：本工艺为高炉喷吹无烟煤、混合煤设计。

原煤要求粒度小于40mm，含水量小于15%，哈氏可磨系数大于50，煤粉粒度-200目80%，含水量小于1%。

高炉利用系数为3.5t/（m3·d），设计煤比180kg/t铁，最大能力220kg/t铁。

1、工艺流程原煤由汽车运输至高炉喷煤专用储煤场，经过除铁由胶带输送机输入位于主厂房的原煤仓内。

原煤仓中的煤经电子皮带称给煤机称重后，进入中速磨煤机。

从磨煤机排出的合格煤粉与气体混合物经管道进入袋式除尘器，煤粉被收集入灰斗，被分离后的含尘浓度小于30mg/nm3的尾气通过主排风机，排入大气。

灰斗中的煤粉经木屑分离器后落入煤粉仓。

煤粉仓下部通过落粉管、软连接、气动阀门及进料阀与喷吹罐相连。

喷吹系统为喷吹罐并列布置，2个罐对应一台分配器，分配器支管与喷枪连接，将煤粉喷进高炉。

系统设烟气炉，燃烧高炉煤气产生高温气体，同时抽取热风炉废气与之混合，为磨煤机制粉提供温度合适的惰化气体。

2、工艺特点（1）原煤储运系统考虑了配煤工艺，以达到喷吹混合煤的要求。

（2）制粉设备选用中速磨煤机，设备密封性好、占地面积小、耗电量小，噪音小。

收粉系统利用磨煤机自带的粗粉分离器，同时选用高浓度布袋收粉器（允许入口浓度达到500~1000g/m3，出口排放浓度小于30mg/m3）实现一级收粉。

整个制粉系统采用全程负压工艺，只设一台主排烟风机，工艺设备简单，操作方便。

（3）烟气系统引入热风炉废气不仅充分进行了余热利用，同时为制粉提供了惰化气体，增加了系统的安全可靠性，为喷吹混合煤提供了保障。

（4）喷吹系统采用直接喷吹工艺，集制粉、输送和喷吹三位一体。

莱钢永锋1000m3高炉及热风炉烘炉、开炉方案

莱钢永锋1000m3高炉及热风炉烘炉、开炉方案炼铁厂二○○六年五月二十八日一、成立高炉热风炉烘炉开炉小组：组长：刘长江副组长：于世波蔺双平张立勇杨德山组员：谭茂新毕京全吕建薛其利钟其昌白振林王大为李森李学良岳井清郭合敏胡景春杨怀顺于喜贵肖绍福刘振才郑玉之周尚才姚海军赵士安杨廷远何卫东胡玉德宋金城赵勇王合生项目分工：蔺双平负责所有高炉工艺验收和准备工作。

张立勇、杨德山负责所有高炉设备验收和准备工作。

谭茂新、毕京全、吕建、薛其利负责所有高炉烘炉工艺准备工作和各种工艺参数的校对。

王大为、李森负责高炉炉顶设备及矿槽上料设备检查和验收工作。

胡景春、杨怀顺负责循环水泵房、喷煤、冲渣验收和准备工作。

于喜贵、肖绍福负责热风炉和干法除尘设备检查和验收工作。

刘振才负责炉前设备、矿槽除尘和出铁场除尘设备检查和验收工作。

郑玉之、周尚才、姚海军、赵士安负责所有电气、仪表验收和准备工作。

杨廷远、何卫东负责所有设备点检工作。

胡玉德、宋金城负责安全工作。

赵勇负责对外联系和上料工作。

王合生负责后勤工作。

二、高炉、热风炉烘炉目的：烘炉目的是使高炉耐火材料砌体内水分缓慢蒸发，提高砌体整体强度，使整个炉体设备逐渐加热至生产状态，避免生产后因剧烈膨胀而损坏设备。

影响一代炉子的使用寿命，因此对高炉及热风炉烘炉要严格按烘炉曲线控制烘炉温度。

三、高炉烘炉具备条件：1．热风炉烘炉完毕，已具备正常生产条件；2．高炉、热风炉、煤气系统试漏和试压合格，缺陷得到处理，达到规定要求；3．高炉、热风炉、运料和上料系统计算机经过空载联合试车，运行正常，操作可靠，各项参数，功能画面显示，打印记录均达到设计和竣工验收标准。

四、热风炉烘炉具备的条件：1、热风炉水系统供水运转正常，考虑到中心泵房很可能不能按期完工供水，采取如下措施：（完成时间7月18日责任人：胡景春）（1）选用一台扬程50m、出口流量200t/h的水泵；（2）用钢板制作一3米×3米×2.5米水箱；（3）用水泵及水箱安装，循环给热风阀体及阀饼供水。

1号2000m3高炉球式热风炉设计特点及应用

一
１＇Ｏ０古炉球式热风炉设计特点及应用－２０ｍ３￣
闭立钢摘张海峰要：介绍柳钢１０ｍ￣号２００３＿，Ｅ高炉配套的球式热风炉的设计与改进、应用效果，以及相应的干
法除尘、热风炉操作优化措施。
关键词：球式热风炉；２０００ｍ高炉；干法除尘；球床；操作制度
耐火球直径：７ｍ５ｍ，６ｍ０ｍ，５ｍ０ｍ；球床全高度：９５．ｍ；耐火球重量：１１７；７ｔ总蓄热面积：４６ｍ；３５４
大容积高炉。本文阐述了柳钢ｌ０ｍ高炉球号２Ｏ０３
式热风炉的设计特点，通过实施优化操作制度，采用ＰＤＩ控制自动烧炉，使高炉风温长期稳定在Ｉ１０８ ℃左右，为高炉强化冶炼提供了有力保证。
ＤｅｅｏｖｌｐｍｅｎｄＡｐｉａｉｎｏ．ｎｔａｐｌｃＨｔＳｔｖ
ＢＩＬｉａｇ－ｇｎＺＨＡＮＧｉ・ｅＨａ—ｆｎｇ
ＡｂｔａｔＴｅｄｓｎａｄｉｒｖｍｅｔａｄｔｅａｐｉａｉｎｅｆｃｆｌｇｎ＇Ｎｏ１０ｍＢ．ｓｒｃ：ｈｅｉｎｍｐｏｅｎｎｈｐｌｔｆｔｏｉａｇｓｇｃｏｅｕ．２００ＦＰｂｌｏｔｖａｎｒｄｃｄｔｅｃｒｅｐｎｉｇｄｙｄｓｎｏｔｖｐｒｔｎｏｔｚｔｎｍｅｓｒｓｅｂｅｈｔｓｏｅｗｓｉｔｏｕｅ．ｈｏｒｓｏｄｎｒｕｔａｄｈｔｓｏｅｏｅａｉｐｉａｉａｕｅｏｍｉｏｗａｎｒｄｃｄｓｉｔｕｅｏＫｅｙＷｏｄ：ＰｂｌＨｏＳｏｅ２０ｍ。ｒｓｅｂｅｔｔｖ；Ｏ０ＢＥ；ＤｒＤｕｔｏｌｃｉｎＰｂｌＢｄＯｅａｉｇＳｓｅｙｓＣｌｔ；ｅｂｅｅ；ｐｒｔｙｔｍｅｏｎ

高炉炼铁工艺设计规范

设计规范1总则1.0.1 为贯彻科学发展观和《钢铁产业发展政策》，保证高炉炼铁工艺设计做到技术先进、经济合理、节约资源、安全实用、保护环境，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于高炉炼铁的新建＆改造工程的工艺设计。

1.0.3 新建高炉的有效容积必须达到1000m3级以上。

沿海深水港地区建设钢铁项目，高炉有效容积必须大于3000m3。

1.0.4 工艺设计应以精料为基础，采用喷煤、高风温、高压、富氧、低硅冶炼等炼铁技术。

“十字”方针：高效、优质、低耗、长寿、环保1.0.5 高炉炼铁工艺设计除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。

2术语高炉有效容积effective volume of blast furnace高炉有效高度高炉有效容积利用系数作业率焦比煤比小块焦比燃料比炼铁工序单位能耗富氧率3基本规定3.01 高炉应分为1000m3，2000m3，3000m3，4000m3，5000m3炉容级别。

每个级别应代表一个高炉有效容积范围。

3.0.2 高炉炼铁工艺设计，应按本规范的要求落实原料、燃料的质量和供应条件。

3.0.3 高炉炉容应大型化，新建高炉车间或炼铁厂的最终规模宜为2~3座。

3.0.4 高炉炼铁工艺设计应结合国情、厂情进行多方案比较，经综合分析后，提出推荐方案。

3.0.5 高炉炼铁工艺设计，必须设置副产物＆能源的回收利用设施。

节能、降耗＆环保设施应与高炉主体工程同时设计，同时施工，同时投产。

3.0.6新建或改建的高炉及附属设施应执行国家关于废气、废水、固体废弃物、噪声等有关法规和规定。

3.0.7 在选择高炉设备时应提高设备的可靠性和监控水平。

3.08 熔融状态的铁水、熔渣采用铁路或厂区道路运输。

进入高炉的固体废弃物料和运出的物料宜采用胶带运输。

4原料、燃料和技术指标4.1 原料和燃料的要求4.1.1 入炉原料应以烧结矿和求团矿为主，应该用高碱度烧结矿，搭配酸性球团矿或者部分块矿，在高炉中不宜加入溶剂。

高炉热风炉设计说明书

目录第一章热风炉热工计算 (2)1.1热风炉燃烧计算 (2)1.2热风炉热平衡计算 (4)1.3热风炉设计参数确定 (5)第二章热风炉结构设计 (6)2.1设计原则 (6)2.2 工程设计内容及技术特点 (6)2.2.1设计内容 (6)2.2.2 技术特点 (6)2.3结构性能参数确定 (7)2.4蓄热室格子砖选择 (7)2.5热风炉管道系统及烟囱 (8)2.5.1顶燃式热风炉煤气主管包括： (8)2.5.2顶燃式热风炉空气主管包括： (9)2.5.3顶燃式热风炉烟气主管包括： (9)2.5.4顶燃式热风炉冷风主管道包括： (9)2.5.5顶燃式热风炉热风主管道包括： (10)2.6 热风炉附属设备和设施 (10)2.7热风炉基础设计 (11)2.7.1 热风炉炉壳 (11)2.7.2 热风炉区框架及平台(包括吊车梁) (11)第三章热风炉用耐火材料的选择 (12)3.1耐火材料的定义与性能 (12)3.2热风炉耐火材料的选择 (12)参考文献 (14)第一章热风炉热工计算1.1热风炉燃烧计算燃烧计算采用发生炉煤气做热风炉燃料，并为完全燃烧。

已知煤气化验成分见表1.1。

表1.1 煤气成分表热风炉前煤气预热后温度为300℃，空气预热温度为300℃，干法除尘。

发生炉利用系数为2.3t/m3d，风量为3800m3/min，t热风=1100℃，t冷风=120℃，η热=90%。

热风炉工作制度为两烧一送制，一个工作周期T=2.25h，送风期Tf=0.75h，燃烧期Tr=1.4h，换炉时间ΔT=0.1h，出炉烟气温度tg2=350℃，环境温度te=25℃。

煤气低发热量计算查表煤气中可燃成分的热效应已知。

0.01m3气体燃料中可燃成分热效应如下：CO:126.36KJ , H2:107.85KJ, CH4:358.81KJ, C2H4:594.4KJ。

则煤气低发热量：QDW=126.36×30.3＋107.85×12.7+258.81×1.7+594.4×0.4=6046.14 KJ空气需要量和燃烧生成物量计算(1)空气利用系数b空=La/Lo计算中取烧发生炉煤气b空=1.1。

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ＤＥＳＩＧＮＦＥＡＴＵＲＥＳ０Ｆ１０００１ＴＩ
ＢＡＬＳＴＦＵＲＮＡＣＥＡＮＤＨＯＴＢＬＡＳＴＳＴ０ＶＥ
ＳｕｎＸｉａｏｄｏｎｇ，ＷａｎｇＹｉｌｉ，ＺｈｕＹｕｆｅｎｇ
（ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳＩＮＯＳＴＥＥＬ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｇｎ，Ｈｅｂｅｉ，０５００２１）
ｆｏｒｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｗｉｌｌｂｅｓａｖｉｎｇｅｎｅｒｇｙａｎｄｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｄｉｓｃｈａｒｇｅａｓｗｅｌｌａｓｈｉｇｈ —ｌｅｖｅｌａｕｔｏｍａｔｉｏｎ．ＫｅｙＷＯｒｄＳ：ｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅ；ｈｏｔｂｌａｓｔｓｔｏｖｅ；ｄｅｓｉｇｎ；ｆｅａｔｕｒｅ
ｎａｃｅａｎｄｈｏｔｂｌａｓｔｓｔｏｖｅ，ｓｔａｔｅｄｔｈｅｍｏｄｅｒｎｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｓ．Ｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｎｅｗｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｇｕａｒａｎｔｅｅｓｈｉｇｈｏｕｔｐｕｔ，．１ｏｗｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｓｔｅａｄｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｓｍｏｏｔｈｌｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｆｏｒｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅ．Ｔｈｅｎｅｘｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
高炉是炼铁的核心，炉型至关重要，目前总体趋势是薄壁和矮胖。高径比是衡量高炉矮胖的重要指标，表１是国内一些高炉的数据。
炉焦比４９０ｋｇ／ｔ，煤比１８０ｋｇ／ｔ，所用设备、耐材等大
部分备件已实现国产化。本文重点对高炉本体、热风炉系统设计特点进行分析、比较，供广大炼铁工作
比变小，高炉越趋矮胖。但在炉型设计时还应注意
以下问题：
（１）炉身不能过低，否则将来生产时高炉容易产生管道，炉顶煤气分布不均，顶温不易控制。
（２）随着高炉无料钟炉顶的推广，炉喉直径可
（中钢集团石家庄设计院，河北石家庄０５００２１）
摘要：通过对１０００ｍ。高炉和热风炉设计过程中应用的主要技术进行总结、对比、分析计的观点，新技术的应用保证了高炉高产、低耗、稳定、顺行，下一步高炉将向节能减排、
总第２１４期
２０１３年第１０期
河北冶金
ＨＥＢＥＩＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
ＴｏｔａｌＮＯ．２１４２０１３，Ｎｕｍｂｅｒ１０
１０００ｉｎ３高炉及热风炉设计特点
孙晓东，王宜利，朱玉峰
适当加大，炉身角应在８２。以上。（３）保证足够深度的死铁层，能减轻炉缸的环
流，保护炉底。以前设计中一般取炉缸直径的１６％
１
引言
者参考。２高炉本体
２．１炉型
目前在国内１０００ｒｆｌ高炉已经全面普及，经过不断探索，高炉技术经济指标有了很大提高，利用系数由２．０ｔ／（ｒｎ・ｄ）提高到３．８ｔ／（ｍ・ｄ），综合入
高度自动化方向发展。关键词：高炉；热风炉；设计；特点中图分类号：ＴＦ５７２ＴＦ５７８．２文献标识码：Ｂ文章编号：１００６—５００８（２０１３）１０— ００１１ — ０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄ，ｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｍａｉｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｕｓｅｄｉｎｄｅｓｉｇｎｏｆ１０００ｍｂｌａｓｔｆｕｒ —
表１高炉炉型主要数据对比
Ｔａｂ．１Ｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｍａｉｎｄａｔａｏｆｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｐｒｏｆｉｌｅ
从表１可得出结论：随着高炉容积的增大，高径