CN104988266A - 高炉用共享热风炉系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高炉用共享热风炉系统及其使用方法，该系统包括：第一高炉、第二高炉、第一热风炉组、第二热风炉组、第一预热炉组、第二预热炉组、换热器、鼓风机、冷风主管道、烟气主管道、煤气主管道、第一混风阀、第二混风阀、第三混风阀、第四混风阀、第四热风炉、第一热风换向阀、第一热风截止阀、第二热风截止阀、第二热风换向阀、第三热风截止阀及第四热风截止阀。该方法包括：第四热风炉处于送风工况下的使用方法及第四热风炉处于燃烧工况下的使用方法。该系统及方法能满足高炉风温和风量要求，在高炉不停产条件下实现热风炉停产检修。

Description

高炉用共享热风炉系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及高炉用共享热风炉系统及其使用方法。

背景技术

热风炉是高炉的附属设备，其产生的高温热风供高炉使用。热风炉根据其结构布置，可以分为外燃式、内燃式和顶燃式等多种形式。现代热风炉主要以荷兰霍戈文内燃式热风炉、日本新日铁外燃式热风炉和俄罗斯卡卢金顶燃式热风炉为代表。

随着高炉大型化、高效和高温等方向发展，热风炉向大型、高温、高效和长寿等方向发展。为减少高炉煤气放散，降低生产成本，国内热风炉开始普遍采取全高炉煤气烧炉，随着近年高炉操作水平的提高，煤气利用率提高，造成高炉煤气热值进一步下降(如低于3000kJ/m³)，理论燃烧温度低于1200℃，风温仅为1050℃，为进一步实现1250～1300℃高风温，无论是外燃式、内燃式还是顶燃式热风炉，开始采取附加燃烧预热的空煤气双预热技术，即采取全烧高炉煤气预热炉高温预热助燃空气。随着热风炉大型化和高风温水平提高，热风炉布置数量增多，增加了投资成本，同时面临热风炉故障停炉检修等问题，这样可能导致高炉风温和风量无法满足要求，或导致高炉停产，造成较大的经济损失。

发明内容

本申请实施例提供了高炉用共享热风炉系统及其使用方法，解决了现有技术中高炉风温和风量无法满足要求，热风炉故障停炉检修导致高炉停产的技术问题，实现了在原高风温技术工艺流程基础上，增设一座或一组热风炉供高炉共同使用，减少了建造热风炉数量，降低生产成本，同时，合理设计该热风炉系统的使用方法，满足高炉风温和风量要求，在高炉不停产条件下实现热风炉停产检修。

本申请实施例提供的一种高炉用共享热风炉系统，包括：第一高炉、第二高炉、第一热风炉组、第二热风炉组、第一预热炉组、第二预热炉组、换热器、鼓风机、冷风主管道、烟气主管道、煤气主管道、第一混风阀、第二混风阀、第三混风阀及第四混风阀；所述热风炉系统还包括：

第四热风炉，分别通过三根支管与所述冷风主管道、烟气主管道及煤气主管道连通；所述第四热风炉与所述冷风主管道之间设置第四冷风调节阀及第四冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第四烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第四煤气调节阀及第四煤气截止阀；

第一热风换向阀，其中一阀口与所述第四热风炉的出气口连通，另外两阀口分别通过管道与所述第一混风阀及第二混风阀连通；所述第一热风换向阀与所述第四热风炉之间设置第四空气调节阀及第四空气截止阀；

第一热风截止阀，设置在所述第一热风换向阀与第一混风阀之间；

第二热风截止阀，设置在所述第一热风换向阀与第二混风阀之间；

第二热风换向阀，其中一阀口与所述第四热风炉的高温进气口连通，另外两阀口分别通过管道与所述第三混风阀及第四混风阀连通；

第三热风截止阀，设置在所述第二热风换向阀与第三混风阀之间；

第四热风截止阀，设置在所述第二热风换向阀与第四混风阀之间；

其中，所述鼓风机连通所述冷风主管道的进口端；所述换热器设置在所述烟气主管道及煤气主管道的进口端；所述第一预热炉组及第二预热炉组分别通过管道与所述冷风主管道、烟气主管道及煤气主管道连通；所述第一预热炉组的出气口、所述第一热风炉组的高温进气口及所述冷风主管道分别通过管道连通到所述第三混风阀的对应阀口；所述第二预热炉组的出气口、所述第二热风炉组的高温进气口及所述冷风主管道分别通过管道连通到所述第四混风阀的对应阀口；所述第一高炉的进气口及所述第一热风炉组的出气口分别通过管道连通所述第一混风阀的对应阀口；所述第二高炉的进气口及所述第二热风炉组的出气口分别通过管道连通所述第二混风阀的对应阀口。

作为优选，所述第一预热炉组包括：

第一预热炉，与所述冷风主管道连通的一管道上设置第一预热炉空气调节阀及第一预热炉空气截止阀，与所述冷风主管道连通的另一管道上设置第一预热炉冷风调节阀及第一预热炉冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第一预热烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第一预热煤气调节阀及第一预热煤气截止阀；

第二预热炉，与所述冷风主管道连通的一管道上设置第二预热炉空气调节阀及第二预热炉空气截止阀，与所述冷风主管道连通的另一管道上设置第二预热炉冷风调节阀及第二预热炉冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第二预热烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第二预热煤气调节阀及第二预热煤气截止阀。

作为优选，所述第二预热炉组包括：

第三预热炉，与所述冷风主管道连通的一管道上设置第三预热炉空气调节阀及第三预热炉空气截止阀，与所述冷风主管道连通的另一管道上设置第三预热炉冷风调节阀及第三预热炉冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第三预热烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第三预热煤气调节阀及第三预热煤气截止阀；

第四预热炉，与所述冷风主管道连通的一管道上设置第四预热炉空气调节阀及第四预热炉空气截止阀，与所述冷风主管道连通的另一管道上设置第四预热炉冷风调节阀及第四预热炉冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第四预热烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第四预热煤气调节阀及第四预热煤气截止阀。

作为优选，所述第一热风炉组包括：

第一热风炉，与所述冷风主管道之间设置第一冷风调节阀及第一冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第一烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第一煤气调节阀及第一煤气截止阀，与所述第三混风阀之间设置第一空气调节阀及第一空气截止阀；

第二热风炉，与所述冷风主管道之间设置第二冷风调节阀及第二冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第二烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第二煤气调节阀及第二煤气截止阀，与所述第三混风阀之间设置第二空气调节阀及第二空气截止阀；

第三热风炉，与所述冷风主管道之间设置第三冷风调节阀及第三冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第三烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第三煤气调节阀及第三煤气截止阀，与所述第三混风阀之间设置第三空气调节阀及第三空气截止阀。

作为优选，所述第二热风炉组包括：

第五热风炉，与所述冷风主管道之间设置第五冷风调节阀及第五冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第五烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第五煤气调节阀及第五煤气截止阀，与所述第四混风阀之间设置第五空气调节阀及第五空气截止阀；

第六热风炉，与所述冷风主管道之间设置第六冷风调节阀及第六冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第六烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第六煤气调节阀及第六煤气截止阀，与所述第四混风阀之间设置第六空气调节阀及第六空气截止阀；

第七热风炉，与所述冷风主管道之间设置第七冷风调节阀及第七冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第七烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第七煤气调节阀及第七煤气截止阀，与所述第四混风阀之间设置第七空气调节阀及第七空气截止阀。

本申请实施例提供的一种高炉用共享热风炉系统的使用方法包括：所述第四热风炉处于送风工况下的使用方法及所述第四热风炉处于燃烧工况下的使用方法；

所述第四热风炉处于送风工况下的使用方法，包括：

所述换热器将所述煤气主管道内煤气的温度预热到150～200℃；

将所述冷风主管道中空气引入所述第一预热炉组或第二预热炉组中进行加热，所述加热后的空气温度控制为1000～1100℃；

将所述预热的煤气及加热的空气通过所述第三混风阀或第四混风阀形成高温助燃空气，温度控制为500～700℃；将所述高温助燃空气送入所述第一热风炉组其中两个热风炉或者所述第二热风炉组其中两个热风炉中燃烧分别形成高温烟气；

将所述冷风主管道中空气引入所述第一热风炉组中另一热风炉及第四热风炉或者所述第二热风炉组中另一热风炉及第四热风炉内进行加热，分别形成温度为1250～1350℃的第一高温热风及第二高温热风；

将所述第一高温热风通过所述第一混风阀混合后引入所述第一高炉；将所述第二高温热风通过所述第二混风阀混合后引入所述第二高炉；

所述第四热风炉处于燃烧工况下的使用方法，包括：

所述换热器将所述煤气主管道内煤气的温度预热到150～200℃；

将所述冷风主管道中空气引入所述第一预热炉组或第二预热炉组中进行加热，所述加热后的空气温度控制为1000～1100℃；

将所述预热的煤气及加热的空气通过所述第三混风阀或第四混风阀形成高温助燃空气，温度控制为500～700℃；将所述高温助燃空气送入所述第一热风炉组其中一个热风炉及第四热风炉或者所述第二热风炉组其中一个热风炉及第四热风炉中燃烧分别形成高温烟气；

将所述冷风主管道中空气引入所述第一热风炉组中另外两个热风炉或者所述第二热风炉组中另外两个热风炉内进行加热，分别形成温度为1250～1350℃的第三高温热风及第四高温热风；

将所述第三高温热风通过所述第一混风阀混合后引入所述第一高炉；将所述第四高温热风通过所述第二混风阀混合后引入所述第二高炉。

作为优选，所述第一预热炉组及第二预热炉组的排烟温度控制为：200～400℃；

所述第一热风炉组、第二热风炉组及第四热风炉的排烟温度控制为：350～450℃。

本申请实施例提供的高炉用共享热风炉系统通过在加热炉系统中添设第四加热炉，使得第一加热炉组与第二加热炉组能共用第四加热炉，这样减少了热风炉的总数量，降低了投资成本。通过第四加热炉有效调动两座或两座以上高炉热风炉组的协同工作，发挥成组热风炉的燃烧和送风功能，可以在保持高炉铁产量情况下，将第一热风炉组或第二热风炉组中的热风炉依次停炉检修，一方面不影响生产实现故障热风炉检修，另一方面满足高炉正常生产的需要。热风炉数量的减少，多座热风炉布置更加紧密，各种管道布置更紧凑，管道上的阀门数量大大减少，系统布置更合理。

进一步的，本申请实施例提供的高炉用共享热风炉系统的使用方法通过合理设计第一加热炉组及第二加热炉组与第四加热炉配合送风方法，能增加热风风量20％～40％，可满足两座或两座以上高炉风温和风量需求，满足现代大型高炉铁产量的需求。该使用方法能有效调动两座或两座以上高炉热风炉组的协同工作，发挥成组热风炉的燃烧和送风功能，实现热风炉燃烧工况和送风工况的优化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的高炉用共享热风炉系统的结构示图；

图2为本发明实施例提供的高炉用共享热风炉系统的使用方法的流程示意图。

(图示中各标号代表的部件依次为：1第一混风阀，2第一热风阀，3第一空气调节阀，4第一煤气调节阀，5第一煤气截止阀，6第一空气截止阀，7第三混风阀，8第一高炉，9第一热风截止阀，10第一热风换向阀，11第二热风截止阀，12第二高炉，13第一热风炉,14第二热风阀，15第二热风炉,16第三热风阀，17第三热风炉,18第四热风阀，19第四热风炉，20第五热风阀，21第五热风炉,22第六热风阀,23第二混风阀，24第六热风炉，25第七热风阀，26第七热风炉，27第一冷风调节阀，28第二空气调节阀，29第二煤气截止阀，30第二空气截止阀，31第一烟道阀，32冷风截止阀，33第二煤气调节阀，34第二冷风调节阀，35第三空气调节阀，36第三煤气截止阀,37第三空气截止阀，38第二烟道阀，39第二冷风截止阀，40第三煤气调节阀，41第三冷风调节阀，42第四空气调节阀，43第四煤气截止阀，44第四空气截止阀，45第三烟道阀，46第三冷风截止阀，47第四煤气调节阀，48第四冷风调节阀，49第五空气调节阀，50第五煤气截止阀，51第五空气截止阀，52第四烟道阀，53第四冷风截止阀，54第五煤气调节阀，55第五冷风调节阀，56第六空气调节阀，57第六煤气截止阀，58第六空气截止阀，59第五烟道阀，60第五冷风截止阀，61第六煤气调节阀，62第六冷风调节阀，63第七空气调节阀，64第七煤气截止阀，65第七空气截止阀，66第六烟道阀，67第六冷风截止阀，68第七煤气调节阀，69第七烟道阀，70第七冷风调节阀，71第七冷风截止阀，72第三热风截止阀，73第二热风换向阀，74第四热风截止阀，75第四混风阀，76第一预热炉热风阀，77第一预热炉空气调节阀，78第一预热炉煤气调节阀，79第一预热炉煤气截止阀，80第一预热炉空气截止阀，81第一预热炉烟道阀，82第一预热炉，83第一预热炉冷风调节阀，84第二预热炉热风阀，85第二预热炉空气调节阀，86第二预热炉煤气调节阀，87第二预热炉煤气截止阀，88第二预热炉空气截止阀，89第一预热炉冷风截止阀，90第二预热炉烟道阀，91第二预热炉，92第二预热炉冷风调节阀，93第二预热炉冷风截止阀，94第三预热炉热风阀，95第三预热炉空气调节阀，96第三预热炉煤气调节阀，97第三预热炉煤气截止阀，98第三预热炉空气截止阀，99第三预热炉烟道阀，100第三预热炉，101第三预热炉冷风调节阀，102第四预热炉热风阀，103第四预热炉空气调节阀，104第四预热炉煤气调节阀，105第四预热炉煤气截止阀，106第四预热炉空气截止阀，107第三预热炉冷风截止阀，108第四预热炉烟道阀，109第四预热炉，110第四预热炉冷风调节阀，111第四预热炉冷风截止阀，112换热器，113烟道总阀，114煤气总阀，115鼓风机)

具体实施方式

本申请实施例高炉用共享热风炉系统及其使用方法，解决了现有技术中高炉风温和风量无法满足要求，热风炉故障停炉检修导致高炉停产的技术问题，实现了在原高风温技术工艺流程基础上，增设一座或一组热风炉供高炉共同使用，减少了建造热风炉数量，降低生产成本，同时，合理设计该热风炉系统的使用方法，满足高炉风温和风量要求，在高炉不停产条件下实现热风炉停产检修。

参见附图1，本申请实施例提供的一种高炉用共享热风炉系统，包括：第一高炉8、第二高炉12、第一热风炉组、第二热风炉组、第一预热炉组、第二预热炉组、换热器112、鼓风机115、冷风主管道、烟气主管道、煤气主管道、第一混风阀1、第二混风阀23、第三混风阀7及第四混风阀75；热风炉系统还包括：第四热风炉19、第一热风换向阀10、第一热风截止阀9、第二热风截止阀11、第二热风换向阀73、第三热风截止阀72、第四热风截止阀74。

第四热风炉19分别通过三根支管与冷风主管道、烟气主管道及煤气主管道连通；第四热风炉19与冷风主管道之间设置第四冷风调节阀48及第四冷风截止阀53，与烟气主管道之间设置第四烟道阀52，与煤气主管道之间设置第四煤气调节阀47及第四煤气截止阀43。第一热风换向阀10其中一阀口与第四热风炉19的出气口连通，另外两阀口分别通过管道与第一混风阀1及第二混风阀23连通；第一热风换向阀10与第四热风炉19之间设置第四空气调节阀42及第四空气截止阀44。第一热风截止阀9设置在第一热风换向阀10与第一混风阀1之间；第二热风截止阀11设置在第一热风换向阀10与第二混风阀23之间。第二热风换向阀73其中一阀口与第四热风炉19的高温进气口连通，另外两阀口分别通过管道与第三混风阀7及第四混风阀75连通；第三热风截止阀72设置在第二热风换向阀73与第三混风阀7之间；第四热风截止阀74设置在第二热风换向阀73与第四混风阀75之间。

其中，鼓风机115连通冷风主管道的进口端；换热器112设置在烟气主管道及煤气主管道的进口端；第一预热炉组及第二预热炉组分别通过管道与冷风主管道、烟气主管道及煤气主管道连通；第一预热炉组的出气口、第一热风炉组的高温进气口及冷风主管道分别通过管道连通到第三混风阀7的对应阀口；第二预热炉组的出气口、第二热风炉组的高温进气口及冷风主管道分别通过管道连通到第四混风阀75的对应阀口；第一高炉8的进气口及第一热风炉组的出气口分别通过管道连通第一混风阀1的对应阀口；第二高炉12的进气口及第二热风炉组的出气口分别通过管道连通第二混风阀23的对应阀口。

作为优选，第一预热炉组包括第一预热炉82及第二预热炉91。第一预热炉82与冷风主管道连通的一管道上设置第一预热炉空气调节阀77及第一预热炉空气截止阀80，与冷风主管道连通的另一管道上设置第一预热炉冷风调节阀83及第一预热炉冷风截止阀89，与烟气主管道之间设置第一预热烟道阀81，与煤气主管道之间设置第一预热煤气调节阀78及第一预热煤气截止阀79；第二预热炉91与冷风主管道连通的一管道上设置第二预热炉空气调节阀85及第二预热炉空气截止阀88，与冷风主管道连通的另一管道上设置第二预热炉冷风调节阀92及第二预热炉冷风截止阀93，与烟气主管道之间设置第二预热烟道阀90，与煤气主管道之间设置第二预热煤气调节阀86及第二预热煤气截止阀87。

作为优选，第二预热炉组包括第三预热炉100及第四预热炉109。第三预热炉100与冷风主管道连通的一管道上设置第三预热炉空气调节阀95及第三预热炉空气截止阀98，与冷风主管道连通的另一管道上设置第三预热炉冷风调节阀101及第三预热炉冷风截止阀107，与烟气主管道之间设置第三预热烟道阀99，与煤气主管道之间设置第三预热煤气调节阀96及第三预热煤气截止阀97。第四预热炉109与冷风主管道连通的一管道上设置第四预热炉空气调节阀103及第四预热炉空气截止阀106，与冷风主管道连通的另一管道上设置第四预热炉冷风调节阀110及第四预热炉冷风截止阀111，与烟气主管道之间设置第四预热烟道阀108，与煤气主管道之间设置第四预热煤气调节阀104及第四预热煤气截止阀105。

作为优选，第一热风炉组包括：第一热风炉13、第二热风炉15及第三热风炉17。第一热风炉13与冷风主管道之间设置第一冷风调节阀27及第一冷风截止阀32，与烟气主管道之间设置第一烟道阀31，与煤气主管道之间设置第一煤气调节阀4及第一煤气截止阀5，与第三混风阀7之间设置第一空气调节阀3及第一空气截止阀6。第二热风炉15与冷风主管道之间设置第二冷风调节阀34及第二冷风截止阀39，与烟气主管道之间设置第二烟道阀38，与煤气主管道之间设置第二煤气调节阀33及第二煤气截止阀29，与第三混风阀7之间设置第二空气调节阀28及第二空气截止阀30。第三热风炉17与冷风主管道之间设置第三冷风调节阀41及第三冷风截止阀46，与烟气主管道之间设置第三烟道阀45，与煤气主管道之间设置第三煤气调节阀40及第三煤气截止阀36，与第三混风阀7之间设置第三空气调节阀35及第三空气截止阀37。

作为优选，第二热风炉组包括：第五热风炉21、第六热风炉24及第七热风炉26。第五热风炉21与冷风主管道之间设置第五冷风调节阀55及第五冷风截止阀60，与烟气主管道之间设置第五烟道阀59，与煤气主管道之间设置第五煤气调节阀54及第五煤气截止阀50，与第四混风阀75之间设置第五空气调节阀49及第五空气截止阀51。第六热风炉24与冷风主管道之间设置第六冷风调节阀62及第六冷风截止阀67，与烟气主管道之间设置第六烟道阀66，与煤气主管道之间设置第六煤气调节阀61及第六煤气截止阀57，与第四混风阀75之间设置第六空气调节阀56及第六空气截止阀58。第七热风炉26与冷风主管道之间设置第七冷风调节阀70及第七冷风截止阀71，与烟气主管道之间设置第七烟道阀69，与煤气主管道之间设置第七煤气调节阀68及第七煤气截止阀64，与第四混风阀75之间设置第七空气调节阀63及第七空气截止阀65。

本申请实施例提供的一种高炉用共享热风炉系统的使用方法包括：第四热风炉19处于送风工况下的使用方法及第四热风炉19处于燃烧工况下的使用方法。第四热风炉19处于送风工况下的使用方法包括：

S1：换热器112将煤气主管道内煤气的温度预热到150～200℃。

S2：将冷风主管道中空气引入第一预热炉组或第二预热炉组中进行加热，加热后的空气温度控制为1000～1100℃。

S3：将预热的煤气及加热的空气通过第三混风阀7或第四混风阀75形成高温助燃空气，温度控制为500～700℃；将高温助燃空气送入第一热风炉组其中两个热风炉或者第二热风炉组其中两个热风炉中燃烧分别形成高温烟气，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，高温烟气通过换热器对煤气主管道中的高炉煤气进行加热。

S4：将冷风主管道中空气引入第一热风炉组中另一热风炉及第四热风炉19或者第二热风炉组中另一热风炉及第四热风炉19内进行加热，分别形成温度为1250～1350℃的第一高温热风及第二高温热风。

S5：将第一高温热风通过第一混风阀1混合后引入第一高炉8；将第二高温热风通过第二混风阀23混合后引入第二高炉12。

第四热风炉19处于燃烧工况下的使用方法，包括：

S6：换热器112将煤气主管道内煤气的温度预热到150～200℃。

S7：将冷风主管道中空气引入第一预热炉组或第二预热炉组中进行加热，加热后的空气温度控制为1000～1100℃。

S8：将预热的煤气及加热的空气通过第三混风阀7或第四混风阀75形成高温助燃空气，温度控制为500～700℃；将高温助燃空气送入第一热风炉组其中一个热风炉及第四热风炉19或者第二热风炉组其中一个热风炉及第四热风炉19中燃烧分别形成高温烟气，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，高温烟气通过换热器对煤气主管道中的高炉煤气进行加热。

S9：将冷风主管道中空气引入第一热风炉组中另外两个热风炉或者第二热风炉组中另外两个热风炉内进行加热，分别形成温度为1250～1350℃的第三高温热风及第四高温热风。

S10：将第三高温热风通过第一混风阀混合后引入第一高炉8；将第四高温热风通过第二混风阀混合后引入第二高炉12。

作为优选，第一预热炉组及第二预热炉组的排烟温度控制为：200～400℃；第一热风炉组、第二热风炉组及第四热风炉的排烟温度控制为：350～450℃。第一高炉内的空燃比控制为：0.6～0.7；第二高炉内的空燃比控制为：0.6～0.7。

下面通过具体实施例对本申请实施例的系统工作原理和使用方法的具体步骤做详细说明：

实施例1

以第四热风炉19送风为例，将第一热风炉13、第二热风炉15、第六热风炉24、第七热风炉26设定为燃烧工况，第三热风炉17、第四热风炉19和第五热风炉21设定为送风工况，煤气主管道上的煤气总阀114打开，煤气经换热器112预热温度为150℃，预热后煤气依次经第一煤气截止阀5及第一煤气调节阀4进入第一热风炉13内，与经第一预热炉82或第二预热炉91加热为1000℃的高温空气，经第三混风阀7混风调节为500℃的高温助燃空气，经第一空气截止阀6和第一空气调节阀3，进入第一热风炉13内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第一冷风调节阀27和第一冷风截止阀32处于关闭状态，第一烟道阀31开启；一股高炉煤气依次经第二煤气截止阀29、第二煤气调节阀33，与经第一预热炉82或第二预热炉91加热为1000℃的高温空气，经第三混风阀7混风调节为500℃的高温助燃空气，经第二空气截止阀30和第二空气调节阀28，进入第二热风炉15内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第二冷风调节阀34和第二冷风截止阀39处于关闭状态，第二烟道阀38开启；经鼓风机115的空气作为冷风，依次经第三冷风截止阀46和第三冷风调节阀41，进入第三热风炉17内加热为1250℃的第一高温热风，第一热风截止阀9开启，第二热风截止阀11关闭时，一股冷风依次经第四冷风截止阀53和第四冷风调节阀48，进入第四热风炉19内加热为1250℃第一高温热风，第一高温热风分别经第三热风阀16、第四热风阀18和第一热风换向阀10，经第一混风阀1混风调节后供第一高炉8使用，此时第三空气调节阀35、第三空气截止阀37、第三煤气调节阀40、第三煤气截止阀36、第三烟道阀45，第四空气调节阀42、第四空气截止阀44、第四煤气调节阀47、第四煤气截至阀43和第四烟道阀52、第三热风截止阀72、第二热风换向阀73和第四热风截止阀74处于关闭状态；

一股高炉煤气依次经第六煤气截止阀57、第六煤气调节阀61，与经第三预热炉100或第四预热炉109加热为1000℃的高温空气，经第四混风阀75混风调节为500℃的高温助燃空气，经第六空气截止阀58和第六空气调节阀56，进入第六热风炉24内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第六冷风调节阀62和第六冷风截止阀67处于关闭状态，第六烟道阀66开启；一股高炉煤气依次经第七煤气截止阀64、第七煤气调节阀68，与经第三预热炉100或第四预热炉109加热为1000℃的高温空气，经第四混风阀75混风调节为500℃的高温助燃空气，经第七空气截止阀65和第七空气调节阀63，进入第七热风炉26内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第七冷风调节阀70和第七冷风截止阀71处于关闭状态，第七烟道阀69开启；一股冷风依次经第五冷风截止阀60和第五冷风调节阀55，进入第五热风炉21内加热为1250℃的第二高温热风，第一热风截止阀9关闭，第二热风截止阀11开启时，在第四热风炉19内加热为1250℃的第二高温热风，第二高温热风分别经第五热风阀20、第四热风阀18和第一热风换向阀10，其次经第二热风截止阀11，最后经第二混风阀23混风调节后，供第二高炉12使用，此时第五空气调节阀49、第五空气截止阀51、第五煤气调节阀54、第五煤气截止阀50、第五烟道阀59，第四空气调节阀42、第四空气截止阀44、第四煤气调节阀47、第四煤气截止阀43和第四烟道阀52处于关闭状态。

实施例2

以第四热风炉19送风为例，将第一热风炉13、第三热风炉17、第五热风炉21、第七热风炉26设定为燃烧工况，第二热风炉15、第四热风炉19和第六热风炉21设定为送风工况，煤气主管道上的煤气总阀114打开，煤气经换热器112预热温度为200℃，预热后煤气依次经第一煤气截止阀5及第一煤气调节阀4进入第一热风炉13内，与经第一预热炉82或第二预热炉91加热为1100℃的高温空气，经第三混风阀7混风调节为700℃的高温助燃空气，经第一空气截止阀6和第一空气调节阀3，进入第一热风炉13内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第一冷风调节阀27和第一冷风截止阀32处于关闭状态，第一烟道阀31开启；一股高炉煤气依次经第三煤气截止阀36、第三煤气调节阀40，与经第一预热炉82或第二预热炉91加热为1100℃的高温空气，经第三混风阀7混风调节为700℃的高温助燃空气，经第三空气截止阀37和第三空气调节阀35，进入第三热风炉17内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第三冷风调节阀41和第三冷风截止阀46处于关闭状态，第三烟道阀38开启；经鼓风机115的空气作为冷风，依次经第二冷风截止阀39和第二冷风调节阀34，进入第二热风炉17内加热为1350℃的第一高温热风，第一热风截止阀9开启，第二热风截止阀11关闭时，一股冷风依次经第四冷风截止阀53和第四冷风调节阀48，进入第四热风炉19内加热为1350℃第一高温热风，第一高温热风分别经第三热风阀16、第四热风阀18和第一热风换向阀10，经第一混风阀1混风调节后供第一高炉8使用，此时第二空气调节阀28、第二空气截止阀30、第二煤气调节阀33、第二煤气截止阀29、第二烟道阀38，第四空气调节阀42、第四空气截止阀44、第四煤气调节阀47、第四煤气截至阀43和第四烟道阀52、第三热风截止阀72、第二热风换向阀73和第四热风截止阀74处于关闭状态；

一股高炉煤气依次经第五煤气截止阀50、第五煤气调节阀54，与经第三预热炉100或第四预热炉109加热为1100℃的高温空气，经第四混风阀75混风调节为700℃的高温助燃空气，经第五空气截止阀51和第五空气调节阀49，进入第五热风炉21内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第五冷风调节阀55和第五冷风截止阀60处于关闭状态，第五烟道阀59开启；一股高炉煤气依次经第七煤气截止阀64、第七煤气调节阀68，与经第三预热炉100或第四预热炉109加热为1100℃的高温空气，经第四混风阀75混风调节为700℃的高温助燃空气，经第七空气截止阀65和第七空气调节阀63，进入第七热风炉26内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第七冷风调节阀70和第七冷风截止阀71处于关闭状态，第七烟道阀69开启；一股冷风依次经第六冷风截止阀67和第六冷风调节阀62，进入第六热风炉24内加热为1350℃的第二高温热风，第一热风截止阀9关闭，第二热风截止阀11开启时，在第四热风炉19内加热为1350℃的第二高温热风，第二高温热风分别经第六热风阀22、第四热风阀18和第一热风换向阀10，其次经第二热风截止阀11，最后经第二混风阀23混风调节后，供第二高炉12使用，此时第六空气调节阀56、第六空气截止阀58、第六煤气调节阀61、第六煤气截止阀57、第六烟道阀66，第四空气调节阀42、第四空气截止阀44、第四煤气调节阀47、第四煤气截止阀43和第四烟道阀52处于关闭状态。

实施例3

以第四热风炉19燃烧为例，将第一热风炉13、第二热风炉15、第六热风炉24、第七热风炉26设定为送风工况，第三热风炉17、第四热风炉19和第五热风炉21设定为燃烧工况，煤气主管道上的煤气总阀114打开，煤气经换热器112预热温度为150℃，预热后煤气依次经第三煤气截止阀36及第三煤气调节阀40进入第三热风炉17内，与经第一预热炉82或第二预热炉91加热为1000℃的高温空气，经第三混风阀7混风调节为500℃的高温助燃空气，经第三空气截止阀37和第三空气调节阀35，进入第三热风炉17内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第三冷风调节阀41和第三冷风截止阀46处于关闭状态，第三烟道阀45开启；一股高炉煤气依次经第四煤气截止阀43、第四煤气调节阀47，与经第一预热炉82或第二预热炉91加热为1000℃的高温空气，经第三混风阀7混风调节为500℃的高温助燃空气，经第四空气截止阀44和第四空气调节阀42，进入第四热风炉19内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第四冷风调节阀48和第四冷风截止阀53处于关闭状态，第四烟道阀52开启；经鼓风机115的空气作为冷风，依次经第一冷风截止阀32和第一冷风调节阀27，进入第一热风炉13内加热为1250℃第三高温热风，第三热风截止阀9开启，第四热风截止阀11关闭时，一股冷风依次经第二冷风截止阀39和第二冷风调节阀34，进入第二热风炉14内加热为1250℃的第三高温热风，第三高温热风分别经第一热风阀13、第二热风阀15，经第一混风阀1混风调节后供第一高炉8使用，此时第一空气调节阀3、第一空气截止阀32、第一煤气调节阀4、第一煤气截止阀5、第一烟道阀31，第二空气调节阀28、第二空气截止阀30、第二煤气调节阀33、第二煤气截止阀29、第二烟道阀38处于关闭状态，第三热风截止阀72、第二热风换向阀73和第四热风截止阀74处于开启状态；

一股高炉煤气依次经第四煤气截止阀43、第四煤气调节阀47，与经第一预热炉82或第二预热炉91加热为1000℃的高温空气，经第三混风阀7混风调节为500℃的高温助燃空气，经第四空气截止阀44和第四空气调节阀42，进入第四热风炉19内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第四冷风调节阀48和第四冷风截止阀53处于关闭状态，第四烟道阀52开启；一股高炉煤气依次经第五煤气截止阀64、第五煤气调节阀68，与经第三预热炉100或第四预热炉109加热为1000℃的高温空气，经第四混风阀75混风调节为500℃的高温助燃空气，经第五空气截止阀65和第五空气调节阀63，进入第五热风炉26内燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入烟气主管道，其中第五冷风调节阀70和第五冷风截止阀71处于关闭状态，第五烟道阀69开启；经鼓风机115的空气作为冷风，冷风依次经第六冷风截止阀60和第六冷风调节阀55，进入第六热风炉21内加热为1250℃的第四高温热风，第一热风截止阀9关闭，第二热风截止阀11开启时，一股冷风依次经第七冷风截止阀39和第七冷风调节阀34，进入第七热风炉14内加热为1250℃的第四高温热风，第四高温热风分别经第六热风阀22、第七热风阀25，其次经第二热风截止阀11，最后经第二混风阀23混风调节后，供第二高炉12使用，此时第六空气调节阀56、第六空气截止阀58、第六煤气调节阀61、第六煤气截止阀57、第六烟道阀66，第四空气调节阀42、第七空气调节阀63、第七空气截止阀65、第七煤气调节阀68、第七煤气截止阀64、第七烟道阀69处于关闭状态。

通过上述实施例可以知道，采用预热炉技术可将助燃空气预热高温，解决热风炉烧低热值高炉煤气实现高风温问题，通过增设第四热风炉19，可以将原两烧一送交错并联送风制度调整为两烧两送交叉并联送风制度，增加高炉风量需求，在停炉检修情况下，可维持原热风炉操作制度，满足原高炉风温和风量要求。

本申请实施例提供的高炉用共享热风炉系统通过在加热炉系统中添设第四加热炉19，使得第一加热炉组与第二加热炉组能共用第四加热炉19，这样减少了热风炉的总数量，降低了投资成本，据统计，在大型高炉上多建一座热风炉，需要投资5000～10000万元，采用本发明，至少可在原基础上减少一座或一座以上热风炉投资，降投资成本效果显著。通过第四加热炉19有效调动两座或两座以上高炉热风炉组的协同工作，发挥成组热风炉的燃烧和送风功能，可以在保持高炉铁产量情况下，将第一热风炉组或第二热风炉组中的热风炉依次停炉检修，一方面不影响生产实现故障热风炉检修，另一方面满足高炉正常生产的需要。热风炉数量的减少，多座热风炉布置更加紧密，各种管道布置更紧凑，管道上的阀门数量大大减少，系统布置更合理。

进一步的，本申请实施例提供的高炉用共享热风炉系统的使用方法通过合理设计第一加热炉组及第二加热炉组与第四加热炉19配合送风方法，能增加热风风量20％～40％，可满足两座或两座以上高炉风温和风量需求，满足现代大型高炉铁产量的需求。该使用方法能有效调动两座或两座以上高炉热风炉组的协同工作，发挥成组热风炉的燃烧和送风功能，实现热风炉燃烧工况和送风工况的优化。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高炉用共享热风炉系统，包括：第一高炉、第二高炉、第一热风炉组、第二热风炉组、第一预热炉组、第二预热炉组、换热器、鼓风机、冷风主管道、烟气主管道、煤气主管道、第一混风阀、第二混风阀、第三混风阀及第四混风阀；其特征在于，所述热风炉系统还包括：

第四热风炉，分别通过三根支管与所述冷风主管道、烟气主管道及煤气主管道连通；所述第四热风炉与所述冷风主管道之间设置第四冷风调节阀及第四冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第四烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第四煤气调节阀及第四煤气截止阀；

第一热风换向阀，其中一阀口与所述第四热风炉的出气口连通，另外两阀口分别通过管道与所述第一混风阀及第二混风阀连通；所述第一热风换向阀与所述第四热风炉之间设置第四空气调节阀及第四空气截止阀；

第一热风截止阀，设置在所述第一热风换向阀与第一混风阀之间；

第二热风截止阀，设置在所述第一热风换向阀与第二混风阀之间；

第二热风换向阀，其中一阀口与所述第四热风炉的高温进气口连通，另外两阀口分别通过管道与所述第三混风阀及第四混风阀连通；

第三热风截止阀，设置在所述第二热风换向阀与第三混风阀之间；

第四热风截止阀，设置在所述第二热风换向阀与第四混风阀之间；

其中，所述鼓风机连通所述冷风主管道的进口端；所述换热器设置在所述烟气主管道及煤气主管道的进口端；所述第一预热炉组及第二预热炉组分别通过管道与所述冷风主管道、烟气主管道及煤气主管道连通；所述第一预热炉组的出气口、所述第一热风炉组的高温进气口及所述冷风主管道分别通过管道连通到所述第三混风阀的对应阀口；所述第二预热炉组的出气口、所述第二热风炉组的高温进气口及所述冷风主管道分别通过管道连通到所述第四混风阀的对应阀口；所述第一高炉的进气口及所述第一热风炉组的出气口分别通过管道连通所述第一混风阀的对应阀口；所述第二高炉的进气口及所述第二热风炉组的出气口分别通过管道连通所述第二混风阀的对应阀口。

2.如权利要求1所述的热风炉系统，其特征在于，所述第一预热炉组包括：

第一预热炉，与所述冷风主管道连通的一管道上设置第一预热炉空气调节阀及第一预热炉空气截止阀，与所述冷风主管道连通的另一管道上设置第一预热炉冷风调节阀及第一预热炉冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第一预热烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第一预热煤气调节阀及第一预热煤气截止阀；

第二预热炉，与所述冷风主管道连通的一管道上设置第二预热炉空气调节阀及第二预热炉空气截止阀，与所述冷风主管道连通的另一管道上设置第二预热炉冷风调节阀及第二预热炉冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第二预热烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第二预热煤气调节阀及第二预热煤气截止阀。

3.如权利要求1所述的热风炉系统，其特征在于，所述第二预热炉组包括：

第三预热炉，与所述冷风主管道连通的一管道上设置第三预热炉空气调节阀及第三预热炉空气截止阀，与所述冷风主管道连通的另一管道上设置第三预热炉冷风调节阀及第三预热炉冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第三预热烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第三预热煤气调节阀及第三预热煤气截止阀；

第四预热炉，与所述冷风主管道连通的一管道上设置第四预热炉空气调节阀及第四预热炉空气截止阀，与所述冷风主管道连通的另一管道上设置第四预热炉冷风调节阀及第四预热炉冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第四预热烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第四预热煤气调节阀及第四预热煤气截止阀。

4.如权利要求1所述的热风炉系统，其特征在于，所述第一热风炉组包括：

第一热风炉，与所述冷风主管道之间设置第一冷风调节阀及第一冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第一烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第一煤气调节阀及第一煤气截止阀，与所述第三混风阀之间设置第一空气调节阀及第一空气截止阀；

第二热风炉，与所述冷风主管道之间设置第二冷风调节阀及第二冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第二烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第二煤气调节阀及第二煤气截止阀，与所述第三混风阀之间设置第二空气调节阀及第二空气截止阀；

第三热风炉，与所述冷风主管道之间设置第三冷风调节阀及第三冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第三烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第三煤气调节阀及第三煤气截止阀，与所述第三混风阀之间设置第三空气调节阀及第三空气截止阀。

5.如权利要求1所述的热风炉系统，其特征在于，所述第二热风炉组包括：

第五热风炉，与所述冷风主管道之间设置第五冷风调节阀及第五冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第五烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第五煤气调节阀及第五煤气截止阀，与所述第四混风阀之间设置第五空气调节阀及第五空气截止阀；

第六热风炉，与所述冷风主管道之间设置第六冷风调节阀及第六冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第六烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第六煤气调节阀及第六煤气截止阀，与所述第四混风阀之间设置第六空气调节阀及第六空气截止阀；

第七热风炉，与所述冷风主管道之间设置第七冷风调节阀及第七冷风截止阀，与所述烟气主管道之间设置第七烟道阀，与所述煤气主管道之间设置第七煤气调节阀及第七煤气截止阀，与所述第四混风阀之间设置第七空气调节阀及第七空气截止阀。

6.一种高炉用共享热风炉系统的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：所述第四热风炉处于送风工况下的使用方法及所述第四热风炉处于燃烧工况下的使用方法；

所述第四热风炉处于送风工况下的使用方法，包括：

所述换热器将所述煤气主管道内煤气的温度预热到150～200℃；

将所述冷风主管道中空气引入所述第一预热炉组或第二预热炉组中进行加热，所述加热后的空气温度控制为1000～1100℃；

将所述预热的煤气及加热的空气通过所述第三混风阀或第四混风阀形成高温助燃空气，温度控制为500～700℃；将所述高温助燃空气送入所述第一热风炉组其中两个热风炉或者所述第二热风炉组其中两个热风炉中燃烧分别形成高温烟气；

将所述冷风主管道中空气引入所述第一热风炉组中另一热风炉及第四热风炉或者所述第二热风炉组中另一热风炉及第四热风炉内进行加热，分别形成温度为1250～1350℃的第一高温热风及第二高温热风；

将所述第一高温热风通过所述第一混风阀混合后引入所述第一高炉；将所述第二高温热风通过所述第二混风阀混合后引入所述第二高炉；

所述第四热风炉处于燃烧工况下的使用方法，包括：

所述换热器将所述煤气主管道内煤气的温度预热到150～200℃；

将所述冷风主管道中空气引入所述第一预热炉组或第二预热炉组中进行加热，所述加热后的空气温度控制为1000～1100℃；

将所述预热的煤气及加热的空气通过所述第三混风阀或第四混风阀形成高温助燃空气，温度控制为500～700℃；将所述高温助燃空气送入所述第一热风炉组其中一个热风炉及第四热风炉或者所述第二热风炉组其中一个热风炉及第四热风炉中燃烧分别形成高温烟气；

将所述冷风主管道中空气引入所述第一热风炉组中另外两个热风炉或者所述第二热风炉组中另外两个热风炉内进行加热，分别形成温度为1250～1350℃的第三高温热风及第四高温热风；

将所述第三高温热风通过所述第一混风阀混合后引入所述第一高炉；将所述第四高温热风通过所述第二混风阀混合后引入所述第二高炉。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述第一预热炉组及第二预热炉组的排烟温度控制为：200～400℃；

所述第一热风炉组、第二热风炉组及第四热风炉的排烟温度控制为：350～450℃。