CN1033275C - 设有烟气均匀分布装置的热风炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高炉热风炉，特别涉及热风炉拱顶烟气均匀分布装置，属于炼铁技术领域。

本发明系用框架砖直接砌筑在蓄热室格子砖顶面上的砌体，其外弧面与拱顶内壁面之间有间隙，内弧面与热风炉纵轴形成夹角α。燃烧室隔墙用凹凸砖砌筑，其外墙顶部砌成斜面或阶梯式。采用本发明可将烟气均匀分布程度提高到82%以上，风温提高35～50且稳定，节焦增铁，延长炉子寿命。

Description

本发明涉及高炉热风炉，特别涉及热风炉拱顶空间烟气均匀分布装置，属于炼铁技术领域。

热风炉是为高炉生产提供高温热风的设备，由燃烧室和蓄热室(格子砖砌体)构成。现有的高炉热风炉，无论内燃式、外燃式还是其它类型，均存在风温低且不稳定、炉子热效率低以及炉子寿命短等问题。据研究认为，畜热室格子砖截面上烟气分布严重不均匀(其配气均匀程度仅为30～67％)是其主要原因。烟气分布不均匀可使炉内换热恶化，畜热量减少，造成风温低且不稳定，同时，格子砖因加热不均匀、胀缩不一而发生错位、剥落、不均匀下沉，以致碎砖堵塞格子砖格孔，气道阻力增大，炉子热效率日趋恶化。为了改善烟气分布状况，国内外科技人员作了大量工作，提出了不少构思新颖的技术解决方案，但始终未能达到使烟气在格子砖截面上均匀分布之目的。例如，美国专利US-2768822提出的方案是，将热风炉半球形拱顶改为水平顶，用隔墙将燃烧室和畜热室划小(分成若干个)；在燃烧室隔墙顶面上设置由导流档板构成的烟气分布装置。还有，德国专利DT-2352305，介绍一种方案是在格子砖砌体顶部砌筑台阶，在每个台阶上设置导流板，组成烟气分布装置。又如，苏联发明SU-685695，提出在拱顶空间设置立式拱门，把格子砖顶部砌成阶梯状。如此种种，由于发明人不曾真切透彻了解热风炉拱顶空间的烟气动态和气流结构，这些方案未能消除拱顶空间的烟气涡流和气流被压缩、集中所带来的影响，而不能达到预定的发明目的。而且，这些导流设施的结构比较复杂、稳定性不好，在温差引起胀缩了匀的情况下可能倒塌、碎砖堵塞蓄热室格孔、使气道阻力增大，给热风炉的运行操作带来不良后果。也许正是由于这些方案有不切实际之虞，所以未能在生产中得到应用推广。

本发明的目的是提供一种结构简单、稳定性好、切实有效的烟气均匀分布装置、在不改变现有高炉热风炉结构的条件下大幅度提高高温烟气在蓄热室格子砖截面上的分布均匀程度，从而提高风温，延长炉子寿命，节省焦炭，增加生铁产量。

本发明的技术解决方案是用中间具有孔洞的框架式耐火砖(简称框架砖)，直接在蓄热室格子砖顶面上砌筑烟气均匀分布装置。这种砌体起到重新组织烟气流的作用，它有两个不同曲率的弧面，内弧面与热风炉纵轴有夹角α，外弧面与拱顶内壁面之间存在间隙，烟气可由间隙经框架孔洞进入格子砖砌体。燃烧室与蓄热室之间的隔墙用凹凸砖砌筑，其外墙顶部砌成斜面或阶梯形式，内墙顶部砌成平面。借此隔墙与烟气分布装置的联合作用，可消除拱顶空间的烟气涡流，使烟气流重新加以分布，提高烟气配气均匀程度。

下面结合附图对本发明方案所提供的烟气均匀分布装置作进一步描述。

图1为烟气均匀分布装置6纵向剖示图。A为隔墙砌筑大样。

图2为框架砖示意图。

图1所示：

1-热风炉炉衬；

2-蓄热室格子砖砌体；

3-燃烧室隔墙；

4-燃烧室；

5-烟气均匀分布装置(框架砖砖体)的外弧面与拱顶内壁面之间的间隙；

6-本发明烟气均匀分布装置(框架砖砌体，纵向截面)；

α-框架砖砌体的内弧面与热风炉纵轴之夹角。

图示烟气均匀分布装置系用一种专门设计制造的框架砖构筑而成的砌体，直接座落在蓄热室格子砖砌体顶面上。这种框架砖是一种四边为框架、中间具有孔洞的耐火砖，其框架边长尺寸为0.2～0.8m，砖孔边长(线性尺寸)为0.10～0.5m。其平面形状取决于拱顶结构形式和砖块在砌体上的具体位置，可以是扇形、月牙形、梯形、矩形以及圆形、等等。砖筋截面形状可以是矩形、长锥形、楔形、双头锥形等，如附图2A-A所示。框架砖砌体6的纵向截面形状如附图1所示。砌体的水平截面形状由内外两个曲率不等的圆弧围成。内外弧线的半径依其在框架砖砌体上所处部位而定。内弧面与热风炉纵轴有一夹角α，对于不同结构的热风炉，α角可为8°～38°。外弧面与拱顶内壁面之间存在间隙5，间隙的大小与热风炉半径之比为0.05～0.22。为了顺利地将燃烧室4内的高温烟气引向烟气均匀分布装置6，将燃烧室隔墙3的外墙从内侧向蓄热室2-侧逐渐砌高，顶部构成斜面或阶梯形式，斜面的水平投影长度等于燃烧室半径或直径。燃烧室隔墙的内墙顶部砌成平面。借助于这样砌筑的隔墙与本发明装置的联合作用，就能消除拱顶空间存在的气流“死角”和涡流，使烟气均匀分布于蓄热室格子砖截面上。为了防止燃烧室隔墙掉砖和变形而挤压畜热室格子砖砌体，本发明采用凹凸砖砌筑燃烧室隔墙，这种凹凸砖带有互相插接的凹槽和相对应的凸缘。

按图1描述的烟气均匀分布装置系本发明方案在内燃式热风炉上的一种实施例。

对于其它类型的热风炉，根据本发明的设计方法与原则，同样可以采用本发明方案的烟气均匀分布装置。

采用本发明方案的烟气均匀分布装置可将格子砖截面上的烟气配气均匀程度提高到82％以上，使风温提高35～50℃，切实避免格子砖气道受堵和燃烧室隔墙掉砖，从而延长炉子寿命，实现高炉节焦增铁。

Claims (4)

1、一种高炉热风炉，由燃烧室和蓄热室格子砖砌体构成，在拱顶空间设有烟气均匀分布装置，其特征在于烟气均匀分布装置系一框架砖砌体，直接砌筑在蓄热室格子砖顶面上，它有两个不同曲率的弧面，其外弧面与热风炉内壁面之间存在间隙，内弧面与热风炉纵轴有夹角(α)。

2、按照权利要求1所述的热风炉，其特征在于砌筑烟气均匀分布装置的框架砖的框架边长为0.2～0.8m，砖孔口边长为0.10～0.50m，砖筋截面为矩形、长锥形、楔形或双头锥形，其平面形状为扇形、月牙形、矩矩、梯形或圆形。

3、按照权利要求1所述的热风炉，其特征在于框架砖砌体外弧面与热风炉内壁面之间的间隙大小与热风炉半径之比为0.05～0.22，内弧面与热风炉纵轴的夹角(α)为8°～38°。

4、按照权利要求1或3所述的热风炉，其特征在于燃烧室隔墙用凹凸砖砌成，外墙从燃烧室内侧朝蓄热室方向逐渐砌高，其顶部为斜面或阶梯形式，内墙顶部为平面。

Images