[发明专利]高风温高炉热风炉

说明书

本发明属于冶金炼铁高炉使用的热风炉辅助设备。

炼铁高炉必须由热风炉供入高温助燃空气方可完成将铁矿石还原成生铁的化学反应。现有的高炉热风炉在燃烧期用高炉自产的高炉煤气做燃料，在热风炉内燃烧并加热其炉内的蓄热体。由于高炉煤气的发热值较低，燃烧后的火焰温度相对也较低，被加热的蓄热体无法达到较高温度。因此热风炉在送风期外供的热风温度一般在900～1050℃。炼铁高炉热风温度是一重要因素，提高该温度可明显提高高炉的多项技术指标，经济效益十分显著。常规提高高炉热风炉热风温度的方法有在燃烧期使用较高发热值燃料，或采用热交换器预热空气或煤气的方法，提高烟气温度来提高热风温度。由于热风炉燃烧期煤气与助燃空气耗量很大，热交换器的体积必须很庞大，投资高，且热交换器效率较低，提高热风温度不明显。

本发明的目的是提出一种高风温高炉热风炉技术方案，使用热风炉主燃烧室的部分热烟气预热辅助燃烧装置所用的煤气和助燃空气，燃烧后产生更高温的烟气，提高热风炉蓄热体温度。从而提高热风炉向高炉的送风温度，提高高炉产量和降低高炉的燃料消耗。

本发明的高风温高炉热风炉，包括热风炉体，在热风炉体的主燃烧室外设置高效蓄热式辅助燃烧装置。所述的高效蓄热式辅助燃烧装置包括蓄热室，高温管道，高温阀门，换向机构等。高效蓄热式辅助燃烧装置一端通过管道与换向机构联通，另一端通过高温阀门和高温管道与热风炉的主燃烧室联通；其构造形式可以是每组蓄热室由两个分隔的蓄热室或两个蓄热式烧嘴组成，蓄热室一端由高温管道联通热风炉的主燃烧室，在高温管道上设置高温阀门；每个分隔的蓄热室另一端通过管道与换向机构一端联通，在换向机构另一端通过管道与鼓风机、引风机联通。本发明在蓄热室与高温阀门之间的高温管道上可以设置放散阀。本发明分隔的两个蓄热室或两个蓄热式烧嘴分别是预热助燃空气蓄热室和预热煤气蓄热室，在换废气。蓄热室内充填球状陶瓷蓄热体，蓄热体直径5-30mm，材质为高铝、高硅质。本发明所述的辅助燃烧装置的两组蓄热室在热风炉体上可以上下布置，或者水平布置。本发明所述的热风炉可以是内燃式或者是外燃式，燃烧方式可以是底燃式也可以是顶燃式。本发明所述的高效蓄热式辅助燃烧装置也可以是蓄热式烧嘴。

本发明热风炉的高风温工艺是由换向机构使每组高效蓄热式辅助燃烧装置的工作状态周期性变换；其动作程序是：

当辅助燃烧装置工作时，两组蓄热室的高温阀门开通、放散阀门关闭；

A状态：即甲组蓄热式辅助燃烧装置的蓄热室为蓄热状态，热风炉主燃烧室的部分高温烟气进入甲组蓄热室加热其中的蓄热体，然后进入换向机构，由引风机排入大气；同时即乙组蓄热式辅助燃烧装置的蓄热室为预热状态，辅助燃烧装置的助燃空气和煤气进入乙组蓄热室预热，然后进入高温管道混合燃烧，产生高于热风炉主燃烧室内烟气温度的超高温烟气，进入热风炉主燃烧室与主燃烧室内的烟气混合并提高其温度；

B状态：上述两组蓄热室的工作状态互换；

以上两种状态周期性交换，至热风炉燃烧期完毕，关闭两个高温阀门，开启放散阀，释放残留热风。

两种状态交换周期为30秒至300秒。

本发明突出的实质性特点在于在热风炉的主燃烧室外设置辅助燃烧装置，利用热风炉主燃烧室的部分高温烟气蓄热预热辅助燃烧装置所用的助燃空气与煤气；本发明显著的进步在于有效地提高热风炉的送风温度，提高高炉产量和降低高炉的燃料消耗。

本发明的实施例如附图所示：

附图1高风温内燃式高炉热风炉系统图

附图2高风温外燃式高炉热风炉系统图

附图3采用蓄热式烧嘴的高风温高炉热风炉系统图

图中标号分别是：1.热风炉主燃烧室，2.蓄热式辅助燃烧装置，3.蓄热室或蓄热式烧嘴，4.换向机构，5.高温阀门，6.陶瓷蓄热体，7.高温管道，8.放散阀，9.引风机，10.鼓风机.