CN108486301A - 一种高炉热风炉风温调节方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉热风炉风温调节方法及装置，属于高风温技术领域。所述高炉热风炉风温调节方法包括以下步骤：热风炉进入送风期后，控制冷风管的冷风旁通阀将冷风输送至蓄热室，然后进入燃烧室，对热风炉进行冷风均压；均压完成后，控制与冷风旁通阀并联的冷风阀打开，当冷风阀全部打开后，调节引风管上调节阀的开度，通过引风管将冷风管内的冷风输送到燃烧器内，冷风在燃烧器加热后与燃烧室内的热风混合进入热风管；当热风管的温度到达设定值时，调节阀的开度调至最小。本发明高炉热风炉风温调节方法及装置可以降低热风管的最高温度，防止热风管道和膨胀节等处过热、漏风及烧出，并保护燃烧器，实现高炉长期高风温、低成本运行。

Description

一种高炉热风炉风温调节方法及装置

技术领域

本发明涉及高风温技术领域，特别涉及一种高炉热风炉风温调节方法及装置。

背景技术

高风温是一个系统工程，热风炉、热风管道和吹管等设备都必须同时满足高风温的要求，任何一个环节出现问题，都会导致高风温系统的失败，严重影响高炉的正常生产。

目前的高风温热风炉管路系统基本可以保证1200℃以上高风温时的供风安全；如果风温超过1250℃，热风炉的钢结构和热风管道系统都将达到极限，会出现热风炉拱顶局部过热和开裂、热风总管位移过度和膨胀节跑风、热风直吹管和鹅颈管发红等问题，严重时还会发生烧出、爆炸等恶性事故，将直接影响高炉生产。

对于1250℃以上的高风温热风炉来说，开始送风时热风炉出口处的温度通常超过1300℃，对热风支管和总管接口处的耐火材料会产生更强大的热应力，致使此处炉壳、管道、膨胀节等发热、漏风甚至烧出，造成恶性生产事故。

发明内容

本发明提供一种高炉热风炉风温调节方法及装置，解决了或部分解决了现有技术中的1250℃以上的高风温热风炉会由于强大的热应力致使热风支管和总管接口处炉壳、管道、膨胀节等发热、漏风甚至烧出，造成恶性生产事故的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高炉热风炉风温调节方法包括以下步骤：热风炉进入送风期后，控制冷风管的冷风旁通阀将冷风输送至所述热风炉的蓄热室，然后进入所述热风炉的燃烧室，对所述热风炉进行冷风均压；均压完成后，控制与所述冷风旁通阀并联的冷风阀打开，当所述冷风阀全部打开后，调节引风管上调节阀的开度，通过所述引风管将所述冷风管内的冷风输送到所述热风炉的燃烧器内，所述冷风在所述燃烧器加热后与所述燃烧室内的热风混合进入所述热风炉的热风管；当所述热风管的温度到达设定值时，所述调节阀的开度调至最小；停止送风后，控制所述引风管上的切断阀关闭。

进一步地，当所述冷风阀全部打开后调节引风管上调节阀的开度包括：可编程逻辑控制器接收所述热风管上设置的温度感应器发送的温度信号，根据所述温度信号向所述调节阀发送调节信号,进而调节所述调节阀的开度。

进一步地，通过所述引风管将所述冷风管内的冷风输送到所述热风炉的燃烧器内包括：所述引风管与所述热风炉的助燃风管连通，将所述冷风管内的冷风输送到所述热风炉的燃烧器内，所述引风管在所述冷风阀前接入，引出的冷风在所述助燃风管的助燃风阀后引入所述燃烧器与所述燃烧室内的热风混合；其中，热风炉送风期所述助燃风阀关闭。

进一步地，通过所述引风管将所述冷风管内的冷风输送到所述热风炉的燃烧器内包括：所述引风管与所述热风炉的煤气管连通，将所述冷风管内的冷风输送到所述热风炉的燃烧器内。

进一步地，所述冷风在所述燃烧器加热后与所述燃烧室内的热风混合进入所述热风炉的热风管包括：通过所述调节阀调节引入所述燃烧器的冷风量降低所述热风管最高热风温度的5％以内。

进一步地，所述冷风在所述燃烧器加热后与所述燃烧室内的热风混合进入所述热风炉的热风管包括：通过所述调节阀调节引入所述燃烧器的冷风量稳定所述热风管的出口出风温度在所述设定值以下。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种高炉热风炉风温调节装置，与热风炉连通，所述热风炉包括：助燃风管、热风管、冷风管、燃烧室、蓄热室、燃烧器及煤气管，所述高炉热风炉风温调节装置包括：引风管，第一端与所述冷风管连通，第二端与所述燃烧器连通；风量调节装置，设置在所述引风管上；切断阀，设置在所述引风管上；其中，所述引风管通过所述风量调节装置将所述冷风管内的冷风输送到所述燃烧器，停止送风后，控制所述引风管上的切断阀关闭。

进一步地，所述引风管的第二端通过所述助燃风管与所述燃烧器连通；或，所述引风管的第二端通过所述煤气管与所述燃烧器连通。

进一步地，所述风量调节装置包括：调节阀，设置在所述引风管上。

进一步地，所述高炉热风炉风温调节装置还包括：控制机构，设置在所述热风管上，所述控制机构与所述风量调节装置连接；所述控制机构包括：温度感应器及可编程逻辑控制器；所述温度感应器设置在所述热风管上，所述可编程逻辑控制器与所述温度感应器及风量调节装置连接；其中，所述可编程逻辑控制器接收所述温度感应器发送的温度信号，根据温度信号向所述风量调节装置发送调节信号。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

热风炉进入送风期后，控制冷风管的冷风旁通阀将冷风输送至热风炉的蓄热室，然后进入热风炉的燃烧室，对热风炉进行冷风均压，均压完成后，控制与冷风旁通阀并联的冷风阀打开，当冷风阀全部打开后，调节引风管上调节阀的开度，通过引风管将冷风管内的冷风输送到热风炉的燃烧器内，可以降低燃烧器的耐火材料内部和表面温度，并防止热风大量涌入燃烧器后造成的热应力破坏，冷风在燃烧器加热后与燃烧室内的热风混合进入热风炉的热风管，以减轻热风炉换炉初期较高热风温度对热风管产生的热应力冲击，降低热风管的最高温度，防止热风管道和膨胀节等处过热、漏风及烧出，当热风管的温度到达设定值时，调节阀的开度调至最小，保持最小的引风量以防止热风进入燃烧器，停止送风后，控制引风管上的切断阀关闭，实现高炉长期高风温、低成本运行。

附图说明

图1为本发明实施例提供的高炉热风炉风温调节装置与内燃式热风炉的连接示意图；

图2为本发明实施例提供的高炉热风炉风温调节装置与外燃式热风炉的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的高炉热风炉风温调节装置与顶燃式热风炉的连接示意图。

具体实施方式

参见图1-3，本发明实施例提供的一种高炉热风炉风温调节方法包括以下步骤：

步骤1，热风炉进入送风期后，控制冷风管10的冷风旁通阀将冷风输送至热风炉的蓄热室7，然后进入热风炉的燃烧室6，对热风炉进行冷风均压。

步骤2，均压完成后，控制与冷风旁通阀并联的冷风阀打开，当冷风阀全部打开后，调节引风管1上调节阀2-1的开度，通过引风管1将冷风管10内的冷风输送到热风炉的燃烧器8内，冷风在燃烧器8加热后与燃烧室6内的热风混合进入热风炉的热风管5。

步骤3，当热风管5的温度到达设定值时，调节阀2-1的开度调至最小。

步骤4，停止送风后，控制引风管1上的切断阀3关闭。

本申请具体实施方式热风炉进入送风期后，控制冷风管10的冷风旁通阀将冷风输送至热风炉的蓄热室7，然后进入热风炉的燃烧室6，对热风炉进行冷风均压，均压完成后，控制与冷风旁通阀并联的冷风阀打开，当冷风阀全部打开后，调节引风管1上调节阀2-1的开度，通过引风管1将冷风管10内的冷风输送到热风炉的燃烧器8内，可以降低燃烧器8的耐火材料内部和表面温度，并防止热风大量涌入燃烧器8后造成的热应力破坏，冷风在燃烧器8加热后与燃烧室6内的热风混合进入热风炉的热风管5，以减轻热风炉换炉初期较高热风温度对热风管5产生的热应力冲击，降低热风管5的最高温度，防止热风管道和膨胀节等处过热、漏风及烧出，当热风管5的温度到达设定值时，调节阀2-1的开度调至最小，保持最小的引风量以防止热风进入燃烧器8，停止送风后，控制引风管上的切断阀3关闭，实现高炉长期高风温、低成本运行。

详细介绍步骤2。

当冷风阀全部打开后调节引风管上调节阀的开度包括：可编程逻辑控制器接收热风管5上设置的温度感应器发送的温度信号，根据温度信号向调节阀2-1发送调节信号，进而调节调节阀2-1的开度，通过调节调节阀2的开度调节冷风管10进入燃烧器8的冷风量，进而控制热风管5处的温度。

通过引风管1将冷风管10内的冷风输送到热风炉的燃烧器8内包括：引风管1与热风炉的助燃风管4连通，将冷风管10内的冷风输送到热风炉的燃烧器8内，引风管1在冷风阀前接入，引出的冷风在助燃风管4的助燃风阀后引入燃烧器8与燃烧室6内的热风混合。

其中，热风炉送风期所述助燃风阀关闭。

通过引风管1将冷风管10内的冷风输送到热风炉的燃烧器8内包括：引风管1与热风炉的煤气管9连通，将冷风管10内的冷风输送到热风炉的燃烧器8内。

冷风在燃烧器8加热后与燃烧室6内的热风混合进入热风炉的热风管5包括：通过调节阀2-1调节引入燃烧器8的冷风量降低热风管5最高热风温度的5％以内，以减轻热风炉换炉初期较高热风温度对热风管5产生的热应力冲击，降低热风管5的最高温度，防止热风管道和膨胀节等处过热、漏风及烧出，避免出现安全事故。

冷风在燃烧器8加热后与燃烧室6内的热风混合进入热风炉的热风管5包括：通过调节阀2-1调节引入燃烧器8的冷风量稳定热风管5的出口出风温度在设定值以下，以减轻热风炉换炉初期较高热风温度对热风管5产生的热应力冲击，降低热风管5的最高温度，防止热风管道和膨胀节等处过热、漏风及烧出，避免出现安全事故。

所述设定值与高炉使用的热风风温不同，通常要高于热风温度。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种高炉热风炉风温调节装置，与热风炉连通，所述热风炉包括：助燃风管4、热风管5、冷风管10、燃烧室6、蓄热室7、燃烧器8及煤气管9，所述高炉热风炉风温调节装置包括：引风管1、风量调节装置2及切断阀3。

引风管1第一端与冷风管10连通，第二端与燃烧器8连通。

风量调节装置2设置在引风管1上。

切断阀3设置在引风管1上。

详细介绍引风管1的结构。

其中，引风管1通过风量调节装置2将冷风管10内的冷风输送到燃烧器8，停止送风后，控制引风管1上的切断阀3关闭。

引风管1的第二端通过助燃风管4与燃烧器8连通；

或，

引风管1的第二端通过煤气管9与燃烧器8连通。

当冷风由引风管1的第二端从煤气支管9引入燃烧器8，由于冷风温度与预热后煤气温度基本相当，不但可以减轻煤气支管9受到的热应力，还可以将煤气支管9中的残余煤气吹走，大大减轻煤气支管9的腐蚀。但由于煤气支管9安全性要求，特别是在热风炉燃烧期如果切断阀3关闭不严将会造成煤气与空气的混合，特别是冷风压力大大高于煤气系统压力，将会给热风炉操作带来隐患，直接影响高炉安全。

所以，为了保证热风炉的安全操作，引风管1的第二端还可以通过助燃风管4引入燃烧器8，同时，冷风从助燃风管4引入，使冷风通过燃烧器8向燃烧室6吹送，可以防止燃烧室6的热风进入煤气支管9造成的热应力破坏。

详细介绍风量调节装置2的结构。

风量调节装置2包括：调节阀2-1。

调节阀2-1设置在引风管1上，通过调节调节阀2的开度调节冷风管10进入燃烧器8的冷风量，进而控制热风管5处的温度。

其中，风量调节装置2还可以为电磁阀。

本发明高炉热风炉风温调节装置还包括：控制机构。

控制机构设置在热风管5上，控制机构与风量调节装置2连接；

所述控制机构包括：温度感应器及可编程逻辑控制器。

温度感应器设置在热风管5上，可编程逻辑控制器与温度感应器及风量调节装置2连接。

其中，可编程逻辑控制器接收温度感应器发送的温度信号，根据温度信号向风量调节装置2发送调节信号，进而调节风量调节装置2的开度，控制进入燃烧器8的冷风量，降低热风管5最高热风温度的5％以内，并稳定热风管5的出口出风温度在设定值以下。

为了更清楚介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。

热风炉进入送风期后，打开冷风管10的冷风旁通阀，将冷风输送至热风炉的蓄热室7，然后进入热风炉的燃烧室6，对热风炉进行冷风均压。均压完成后，控制与冷风旁通阀并联的冷风阀打开，当冷风阀全部打开后，可编程逻辑控制器接收热风管5上设置的温度感应器发送的温度信号，根据温度信号向调节阀2-1发送调节信号，进而调节调节阀2-1的开度，通过调节调节阀2的开度调节冷风管10进入燃烧器8的冷风量，进而控制热风管5处的温度，降低热风管5最高热风温度的5％以内，并稳定热风管5的出口出风温度在设定值以下。

通过引风管1将冷风管10内的冷风通过煤气支管9输送到热风炉的燃烧器8内，当冷风由引风管1的第二端从煤气支管9引入燃烧器8，由于冷风温度与预热后煤气温度基本相当，不但可以减轻煤气支管9受到的热应力，还可以将煤气支管9中的残余煤气吹走，大大减轻煤气支管9的腐蚀。但由于煤气支管9安全性要求，特别是在热风炉燃烧期如果切断阀3关闭不严将会造成煤气与空气的混合，特别是冷风压力大大高于煤气系统压力，将会给热风炉操作带来隐患，直接影响高炉安全。所以，为了保证热风炉的安全操作，引风管1的第二端还可以通过助燃风管4引入燃烧器8，同时，冷风从助燃风管4引入，使冷风通过燃烧器8向燃烧室6吹送，可以防止燃烧室6的热风进入煤气支管9造成的热应力破坏。由于，冷风通过引风管1进入燃烧器8，可以降低燃烧器8的耐火材料内部和表面温度，并防止热风大量涌入燃烧器8后造成的热应力破坏。

冷风在燃烧器8加热后与燃烧室6内的热风混合进入热风炉的热风管5，以减轻热风炉换炉初期较高热风温度对热风管5产生的热应力冲击，降低热风管5的最高温度，防止热风管道和膨胀节等处过热、漏风及烧出，当热风管5的温度到达设定值时，可编程逻辑控制器接收热风管5上设置的温度感应器发送的温度信号，根据温度信号向调节阀2-1发送调节信号，调节阀2-1的开度调至最小，保持最小的引风量以防止热风进入燃烧器8，停止送风后，控制引风管1上的切断阀3关闭，实现高炉长期高风温、低成本运行。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种高炉热风炉风温调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

热风炉进入送风期后，控制冷风管的冷风旁通阀将冷风输送至所述热风炉的蓄热室，然后进入所述热风炉的燃烧室，对所述热风炉进行冷风均压；

均压完成后，控制与所述冷风旁通阀并联的冷风阀打开，当所述冷风阀全部打开后，调节引风管上调节阀的开度，通过所述引风管将所述冷风管内的冷风输送到所述热风炉的燃烧器内，所述冷风在所述燃烧器加热后与所述燃烧室内的热风混合进入所述热风炉的热风管；

当所述热风管的温度到达设定值时，所述调节阀的开度调至最小；

停止送风后，控制所述引风管上的切断阀关闭。

2.根据权利要求1所述的高炉热风炉风温调节方法，其特征在于，所述当所述冷风阀全部打开后调节引风管上调节阀的开度，包括：

可编程逻辑控制器接收所述热风管上设置的温度感应器发送的温度信号，根据所述温度信号向所述调节阀发送调节信号,进而调节所述调节阀的开度。

3.根据权利要求1所述的高炉热风炉风温调节方法，其特征在于，所述通过所述引风管将所述冷风管内的冷风输送到所述热风炉的燃烧器内包括：

所述引风管与所述热风炉的助燃风管连通，将所述冷风管内的冷风输送到所述热风炉的燃烧器内，所述引风管在所述冷风阀前接入，引出的冷风在所述助燃风管的助燃风阀后引入所述燃烧器与所述燃烧室内的热风混合；

其中，热风炉送风期所述助燃风阀关闭。

4.根据权利要求1所述的高炉热风炉风温调节方法，其特征在于，所述通过所述引风管将所述冷风管内的冷风输送到所述热风炉的燃烧器内包括：

所述引风管与所述热风炉的煤气管连通，将所述冷风管内的冷风输送到所述热风炉的燃烧器内。

5.根据权利要求1所述的高炉热风炉风温调节方法，其特征在于，所述冷风在所述燃烧器加热后与所述燃烧室内的热风混合进入所述热风炉的热风管包括：

通过所述调节阀调节引入所述燃烧器的冷风量降低所述热风管最高热风温度的5％以内。

6.根据权利要求1所述的高炉热风炉风温调节方法，其特征在于，所述冷风在所述燃烧器加热后与所述燃烧室内的热风混合进入所述热风炉的热风管包括：

通过所述调节阀调节引入所述燃烧器的冷风量稳定所述热风管的出口出风温度在所述设定值以下。

7.一种高炉热风炉风温调节装置，与热风炉连通，所述热风炉包括：助燃风管、热风管、冷风管、燃烧室、蓄热室、燃烧器及煤气管，其特征在于，所述高炉热风炉风温调节装置包括：

引风管，第一端与所述冷风管连通，第二端与所述燃烧器连通；

风量调节装置，设置在所述引风管上；

切断阀，设置在所述引风管上；

其中，所述引风管通过所述风量调节装置将所述冷风管内的冷风输送到所述燃烧器，停止送风后，控制所述引风管上的切断阀关闭。

8.根据权利要求7所述的高炉热风炉风温调节装置，其特征在于：

所述引风管的第二端通过所述助燃风管与所述燃烧器连通；

或，

所述引风管的第二端通过所述煤气管与所述燃烧器连通。

9.根据权利要求7所述的高炉热风炉风温调节装置，其特征在于，所述风量调节装置包括：

调节阀，设置在所述引风管上。

10.根据权利要求7所述的高炉热风炉风温调节装置，其特征在于，所述高炉热风炉风温调节装置还包括：

控制机构，设置在所述热风管上，所述控制机构与所述风量调节装置连接；

所述控制机构包括：温度感应器及可编程逻辑控制器；

所述温度感应器设置在所述热风管上，所述可编程逻辑控制器与所述温度感应器及风量调节装置连接；

其中，所述可编程逻辑控制器接收所述温度感应器发送的温度信号，根据温度信号向所述风量调节装置发送调节信号。