CN111664713A - 一种热风炉的离线凉炉方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种热风炉的离线凉炉方法，涉及热风炉维护技术领域。热风炉的离线凉炉方法包括：在热风炉的拱顶侧设置K型热电偶，在第一人孔和备用助燃风机之间铺设第一管道，关闭热风炉的燃气进口、助燃气进口、废气排放口和燃烧器，通过第一管道向热风炉鼓凉风，凉风在热风炉中进行热交换后，产生的热风从第二人孔排出，以K型热电偶的温度为主要依据，以B型热电偶的温度为参考，通过调节凉风的进风速率以及热风的排出速率，控制热风炉的降温速率为1～8℃/h。此凉炉方法能够将待抢修的热风炉从热风炉系统中独立出来。并且能够严格控制热风炉的降温速率，满足凉炉的温控要求，防止热风炉的拱顶等部位出现耐火砖断裂或垮塌等恶性事故。

Description

一种热风炉的离线凉炉方法

技术领域

本申请涉及热风炉维护技术领域，具体而言，涉及一种热风炉的离线凉炉方法。

背景技术

在硅砖热风炉抢修中，凉炉效果直接决定后续热风炉耐材结构状态、运行状态、维修工作量、维修工期及寿命。

而硅砖的主要化学组成是SiO₂(≥93％)，在不同温度下能以不同晶形存在，在一定条件下可以互相转化，晶形转化的同时伴随由体积变化而产生应力。由于硅砖在降温过程中有着多个晶变温度区，其体积膨胀(或收缩)较大，为防止突然收缩造成硅砖砌体的崩溃和倒塌，非热风炉本身损坏一般不降到600℃以下。因此在凉炉过程中要求尽量保持较小(慢)的降温速率，特别是600℃以下每小时降温2～3℃，300℃以下每小时降温1～2℃要求精准降温控制。如果降温控制不好，甚至会导致拱顶等部位出现耐火砖断裂或垮塌等恶性事故。同时在抢修热风炉的过程中，也不能够影响到高炉的在线生产，即不能影响其他热风炉的正常生产。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种热风炉的离线凉炉方法，其能够实现热风炉的离线凉炉，不会影响到其他热风炉的正常生产。

第一方面，本申请实施例提供一种热风炉的离线凉炉方法，热风炉具有燃气进口、助燃气进口、废气排放口和燃烧器，热风炉的底部设置有第一人孔，热风炉的拱顶侧设置有第二人孔，热风炉的顶部设置有B型热电偶，热风炉的离线凉炉方法包括：

在热风炉的拱顶侧设置K型热电偶，在第一人孔和备用助燃风机之间铺设第一管道，关闭热风炉的燃气进口、助燃气进口、废气排放口和燃烧器，通过第一管道向热风炉鼓凉风，凉风在热风炉中进行热交换后，产生的热风从第二人孔排出，以K型热电偶的温度为主要依据，以B型热电偶的温度为参考，通过调节凉风的进风速率以及热风的排出速率，控制热风炉的降温速率为1～8℃/h。

在上述实现过程中，本申请的热风炉离线凉炉方法能够将待抢修的热风炉从热风炉系统中独立出来，通过利用炉底的第一人孔向热风炉中送入凉风，热风通过炉顶的第二人孔排出，并且可利用备用助燃风机通过第一人孔向热风炉中鼓风，实现离线凉炉，对其他正常生产的热风炉无影响。同时，可以通过调节凉风的进风速率以及热风的排出速率，能够严格控制热风炉的降温速率，满足凉炉的温控要求，防止热风炉的拱顶等部位出现耐火砖断裂或垮塌等恶性事故。

在一种可能的实施方案中，第一管道内设置有第一阀门，通过控制第一阀门的打开程度进而控制热风炉的进风速率。

可选地，第一阀门为蝶阀。

在一种可能的实施方案中，第一管道包括主管道和至少一个支管道，至少一个支管道的一端连接于第一人孔，至少一个支管道的另一端连接于主管道的一端，主管道的另一端连接于备用助燃风机。

在一种可能的实施方案中，第二人孔铺设有用于排放热风炉的热风的第二管道。

在上述实现过程中，第二管道能够引导热风炉中的热风向外扩散。

在一种可能的实施方案中，第二管道内设置有第二阀门，通过控制第二阀门的打开程度进而控制热风炉的出风速率。

可选地，第二阀门为调节翻板。

在一种可能的实施方案中，第二人孔设置有冷却装置。

可选地，冷却装置包括环形水冷管。

在上述实现过程中，凉炉初期和中期，热风炉的温度较高，从热风炉炉顶的第二人孔排出的热风温度较高，第二管道的材质的耐热性不足以承受此高温，需要冷却装置降温，减轻第二管道的承热量。

在一种可能的实施方案中，热风炉凉炉方法包括依次进行的三个降温阶段：

第一阶段，以6～8℃/h的降温速率降温至650～750℃，并在650～750℃下保温24～48h。

第二阶段，以2～3℃/h的降温速率降温至250～350℃，并在250～350℃下保温24～48h。

第三阶段，以1～2℃/h的降温速率降温至20～60℃。

在上述实现过程中，以上述不同的降温阶段的降温速率降温至20～60℃，既能够满足凉炉的温控要求，防止热风炉的拱顶等部位出现耐火砖断裂或垮塌等恶性事故。还能够尽量缩短凉炉时间，争取凉炉流程在16天内完成后能够进人施工。

在一种可能的实施方案中，当热风炉处于第一阶段和第二阶段时，利用备用助燃风机通过第一管道向热风炉鼓风，或在第一管道的末端设置轴流风扇，利用轴流风扇通过第一管道向热风炉鼓风。

在上述实现过程中，当热风炉处于第一阶段和第二阶段时，热风炉需求的降温速率较高，可以利用备用助燃风机通过第一管道向热风炉提供较大的风量，等到热风炉需求的降温速率降低时，可以关闭备用助燃风机，并且在第一管道的末端设置轴流风扇，利用轴流风扇通过第一管道向热风炉提供较小的风量。

在一种可能的实施方案中，当热风炉处于第三阶段时，在第一管道的末端设置轴流风扇，利用轴流风扇通过第一管道向热风炉鼓风，或在第一管道的末端割孔进风。

在上述实现过程中，当热风炉处于第三阶段时，热风炉需求的降温速率更低，可以先利用轴流风扇通过第一管道向热风炉提供较小的风量，若此时降温速率依旧较高，可以关闭轴流风扇，并且在第一管道的末端割孔通过空气流动进风。

在一种可能的实施方案中，当热风炉处于20～60℃，打开热风炉的所有人孔进行自然降温。

在上述实现过程中，当热风炉处于20～60℃时，人可以进去热风炉内进行施工。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例的热风炉的结构示意图；

图2为本申请实施例的第二管道的连接示意图。

图标：100-热风炉；110-第一人孔；120-第二人孔；130-蓄热室；140-炉箅子区域；200-备用助燃风机；300-B型热电偶；400-K型热电偶；500-第一管道；510-第一阀门；520-主管道；530-支管道；540-轴流风扇；600-第二管道；610-第二阀门；700-冷却装置；800-助燃风机；900-助燃气总管道。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

一般情况下，每个高炉配备有多个热风炉供风。当某一个或两个热风炉出现故障时，为了不影响到其他正常工作的热风炉，需要将出现故障的一个或两个热风炉从热风炉系统中离线出来，进行凉炉后进行维修后烘炉至目标温度后，重新加入到热风炉系统中进行工作。

本申请提供一种热风炉的离线凉炉方法。当热风炉出现故障时，需要将热风炉从热风炉系统中离线出来，即为了不影响其他正常工作的热风炉。

请参阅图1，热风炉100具有燃气进口、助燃气进口和废气出口。

热风炉100底部设置有第一人孔110，拱顶侧设置有第二人孔120，且热风炉100顶部设置有B型热电偶300。本申请发明人想到可以利用热风炉100本身的第一人孔110和第二人孔120，以第一人孔110作为进风口、第二人孔120作为出风口，通过使凉风进入热风炉100中进行热交换后排出热风实现凉炉。

一般情况下，第一人孔110和第二人孔120的数量可以为一个或多个。

在如图1所示的实施例中，第一人孔110和第二人孔120的数量均为两个。即可以根据需求利用一个或两个第一人孔110或第二人孔120进行凉炉(图1中只示出了一个第一人孔110和一个第二人孔120)。

并且，由于热风炉100只设置有一个热电偶，如果设置于热风炉100顶部的B型热电偶300出现故障，则需紧急停止凉炉。并且，B型热电偶300在600℃以下的准确性和稳定性较差，而本申请的热风炉100的离线凉炉方法在600℃以下的降温速率变小，且需严格控制较低的降温速率，B型热电偶300不能满足需求。

本申请发明人想到在热风炉100顶部再安装一个K型热电偶400，K型热电偶400在600℃以下的准确性和稳定性较好。在整个凉炉过程中，以K型热电偶400的测量温度为主要依据，以B型热电偶300的测量温度为参考，控制降温速率。

备用助燃风机200和助燃风机800均连接于助燃气总管道900，用于给助燃气总管道900送风。当助燃风机800处于正常工作状态时，关闭备用助燃风机200与助燃气总管道900连通的阀门，只有当助燃风机800处于维修状态时，才会启用备用助燃风机200向助燃气总管道900送风。

因此，备用助燃风机200一般处于休息的状态。

本申请发明人想到在第一人孔110和备用助燃风机200之间铺设第一管道500，通过第一管道500向第一人孔110中通入凉风，凉风进入到热风炉100的蓄热室130后进行热交换，热风通过第二人孔120排出。

需要说明的是，第一管道500的管径根据热风炉100的腔体大小和需求进风量确定，一般情况下，第一管道500的管径大于所有第一人孔110的直径和。

第一管道500内设置有第一阀门510，通过控制第一阀门510的打开程度进而控制热风炉100的进风速率。

在如图1所示的实施例中，第一阀门510为蝶阀。在本申请的其他一些实施例中，第一阀门510还可以是其他能够控制闭合程度的阀门，例如电动调节阀或调节翻板。

需要说明的是，如果第一管道500的第一阀门510不足以实现精确调整进风量，还可以在第一管道500进一步设置一个或多个阀门，与第一阀门510配合调节。

请参阅图2，第一管道500包括主管道520和至少一个支管道530，至少一个支管道530的一端连接于第一人孔110，至少一个支管道530的另一端连接于主管道520的一端，主管道520的另一端连接于备用助燃风机200。

主管道520用于连接备用助燃风机200，支管道530用于将主管道520与第一人孔110连通。并且，当第一人孔110具有多个时，支管道530能够将凉风分流成多股分别通入到多个第一人孔110中，实现分流。

在如图2所示的实施例中，第一管道500包括一个主管道520和两个支管道530，其中，主管道520中设置有第一阀门510，主管道520一端连接于备用助燃风机200，另一端连接两个支管道530的一端，两个支管道530的另一端分别连接于两个第一人孔110(图2中只示出了其中一个第一人孔110的连接方式)。

可选地，第二人孔120处铺设有第二管道600，第二管道600用于引导热风向外扩散。

其中，每个第二人孔120铺设有一个第二管道600。

需要说明的是，第二管道600的管径根据热风炉100的腔体大小和需求出风量确定，一般情况下，第二管道600的管径与第二人孔120的直径匹配。

第二管道600内设置有第二阀门610，通过控制第二阀门610的打开程度进而控制热风炉100的出风速率。

在如图1所示的实施例中，第二阀门610为调节翻板。在本申请的其他一些实施例中，第二阀门610还可以是其他能够控制闭合程度的阀门，例如电动调节阀或蝶阀。

需要说明的是，如果第二管道600的第二阀门610不足以实现精确调整出风量，还可以在第二管道600进一步设置一个或多个阀门，与第二阀门610配合调节。

凉炉初期和中期，热风炉100的温度较高，从热风炉100炉顶的第二人孔120排出的热风温度较高，第二管道600的材质的耐热性不足以承受此高温，需要在第二人孔120的第二管道600外设置冷却装置700降温，减轻第二管道600的承热量。

可选地，冷却装置700包括围绕第二管道600设置的环形水冷管。

离线凉炉方法包括依次进行的三个降温阶段：

第一阶段，以6～8℃/h的降温速率降温至650～750℃，并在650～750℃下保温24～48h；

第二阶段，以2～3℃/h的降温速率降温至250～350℃，并在250～350℃下保温24～48h；

第三阶段，以1～2℃/h的降温速率降温至20～60℃。

可选地，离线凉炉方法的三个降温阶段如下：

第一阶段，以6～8℃/h的降温速率降温至700℃，并在700℃下保温24～48h；

第二阶段，以2～3℃/h的降温速率降温至300℃，并在300℃下保温24～48h；

第三阶段，以1～2℃/h的降温速率降温至60℃。

离线凉炉方法包括以下步骤：

1、在热风炉100拱顶侧面原辐射温度计安装孔安装K型热电偶400。

2、在第一人孔110和备用助燃风机200之间铺设第一管道500，在第二人孔120处铺设第二管道600，在第二人孔120处的第二管道600外铺设冷却装置700(本申请实施例铺设的环形水冷管)。其中，第一管道500包括一个主管道520和至少一个支管道530，使主管道520一端连接于备用助燃风机200，主管道520的另一端连接于至少一个支管道530的一端，至少一个支管道530的另一端连接于第一人孔110，主管道520内设置有第一阀门510、第二管道600内设置有第二阀门610。

3、确认关闭备用助燃风机200与助燃气总管道900之间的阀门，使备用助燃风机200不再连通助燃气总管道900，并且第一管道500与第一人孔110密封良好，使环形水冷管保持水淋状态。

4、凉炉第一阶段和第二阶段时，打开第一阀门510和第二阀门610，先利用备用助燃风机200通过第一管道500向热风炉100鼓风，凉风通过第一人孔110进入到热风炉100的炉箅子区域140后，气流上升，进而进入到蓄热室130进行热交换，热风通过第二人孔120处的第二管道600排出到大气中。随着温度的降低，如果降温速率不能满足需求，可以关闭第一阀门510，并且在支管道530的末端设置轴流风扇540，利用轴流风扇540通过第一人孔110向热风炉100中鼓风。在整个第一阶段和第二阶段中，可以通过调节第一管道500内的第一阀门510的打开程度，第二管道600内的第二阀门610的打开程度，以及备用助燃风机200和轴流风扇540的风力大小，控制先以6～8℃/h的降温速率降温至650～750℃，并在650～750℃下保温24～48h，再以2～3℃/h的降温速率降温至250～350℃，并在250～350℃下保温24～48h。

需要说明的是，一般情况下，降温阶段，先保持第二阀门610全开，再调节第一阀门510的打开程度，如果不能满足需求，需要调节备用助燃风机200的风力大小进行温度调控；恒温阶段，先关闭备用助燃风机200和第一阀门510，再调节第二阀门610的打开程度进行温度调控。

5、凉炉第三阶段，关闭第一阀门510和备用助燃风机200，先通过调节第二阀门610的打开程度进行温度调控。如果不能满足需求，在支管道530的末端割孔进风，并且与调节第二阀门610的打开程度配合调节。如果还是不能满足需求，在支管道530的末端设置轴流风扇540，利用轴流风扇540通过第一人孔110向热风炉100中鼓风，并且与调节第二阀门610的打开程度配合调节。控制以1～2℃/h的降温速率降温至20～60℃。

6、待热风炉100的温度降低至60℃以下时，打开热风炉100的所有人孔进行自然降温。此时人可以进去热风炉100内进行施工。

以下结合实施例对本申请的热风炉的离线凉炉方法作进一步的详细描述。

实施例1

本申请的热风炉的离线凉炉方法在宝武集团韶关钢铁3200m³高炉内燃式硅砖热风炉上应用。

在热风炉拱顶侧面原辐射温度计安装孔安装K型热电偶，第一人孔和第二人孔的直径均为700mm，在第一人孔和备用助燃风机之间铺设主管道和支管道，主管道的直径为900mm，配制电动蝶阀，支管道的直径为700mm，在第二人孔处铺设第二管道，配制调节翻板，第二管道的直径为700mm。

先以6～8℃/h的降温速率降温至700℃，并在700℃下保温24h，再以2～3℃/h的降温速率降温至300℃，并在300℃下保温24h，最后以1～2℃/h的降温速率降温至60℃。凉炉全过程16天完成。

综上所述，本申请实施例的一种热风炉的离线凉炉方法，其能够利用热风炉自有的结构和备用助燃风机，通过利用炉底的第一人孔向热风炉中送入凉风，热风通过炉顶的第二人孔排出，使待抢修的热风炉从热风炉系统中独立出来，实现离线凉炉，对其他正常生产的热风炉无影响。同时，可以通过调节凉风的进风速率以及热风的排出速率，能够严格控制热风炉的降温速率，满足凉炉的温控要求，防止热风炉的拱顶等部位出现耐火砖断裂或垮塌等恶性事故。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热风炉的离线凉炉方法，热风炉具有燃气进口、助燃气进口、废气排放口和燃烧器，所述热风炉的底部设置有第一人孔，所述热风炉的拱顶侧设置有第二人孔，所述热风炉的顶部设置有B型热电偶，其特征在于，所述热风炉的离线凉炉方法包括：

在所述热风炉的拱顶侧设置K型热电偶，在所述第一人孔和备用助燃风机之间铺设第一管道，关闭所述热风炉的所述燃气进口、所述助燃气进口、所述废气排放口和所述燃烧器，通过所述第一管道向所述热风炉鼓凉风，凉风在所述热风炉中进行热交换后，产生的热风从所述第二人孔排出，以所述K型热电偶的温度为主要依据，以所述B型热电偶的温度为参考，通过调节凉风的进风速率以及热风的排出速率，控制热风炉的降温速率为1～8℃/h。

2.根据权利要求1所述的热风炉的离线凉炉方法，其特征在于，所述第一管道内设置有第一阀门，通过控制所述第一阀门的打开程度进而控制热风炉的进风速率；

可选地，所述第一阀门为蝶阀。

3.根据权利要求1所述的热风炉的离线凉炉方法，其特征在于，所述第一管道包括主管道和至少一个支管道，所述至少一个支管道的一端连接于所述第一人孔，所述至少一个支管道的另一端连接于所述主管道的一端，所述主管道的另一端连接于所述备用助燃风机。

4.根据权利要求1所述的热风炉的离线凉炉方法，其特征在于，所述第二人孔铺设有用于排放所述热风炉的热风的第二管道。

5.根据权利要求4所述的热风炉的离线凉炉方法，其特征在于，所述第二管道内设置有第二阀门，通过控制所述第二阀门的打开程度进而控制热风炉的出风速率；

可选地，所述第二阀门为调节翻板。

6.根据权利要求4所述的热风炉的离线凉炉方法，其特征在于，所述第二人孔设置有冷却装置；

可选地，所述冷却装置包括环形水冷管。

7.根据权利要求1所述的热风炉的离线凉炉方法，其特征在于，所述热风炉凉炉方法包括依次进行的三个降温阶段：

第一阶段，以6～8℃/h的降温速率降温至650～750℃，并在650～750℃下保温24～48h；

第二阶段，以2～3℃/h的降温速率降温至250～350℃，并在250～350℃下保温24～48h；

第三阶段，以1～2℃/h的降温速率降温至20～60℃。

8.根据权利要求7所述的热风炉的离线凉炉方法，其特征在于，当所述热风炉处于所述第一阶段和所述第二阶段时，利用所述备用助燃风机通过所述第一管道向所述热风炉鼓风，或在所述第一管道的末端设置轴流风扇，利用所述轴流风扇通过所述第一管道向所述热风炉鼓风。

9.根据权利要求7所述的热风炉的离线凉炉方法，其特征在于，当所述热风炉处于所述第三阶段时，在所述第一管道的末端设置轴流风扇，利用所述轴流风扇通过所述第一管道向所述热风炉鼓风，或在所述第一管道的末端割孔进风。

10.根据权利要求7所述的热风炉的离线凉炉方法，其特征在于，当所述热风炉处于20～60℃，打开所述热风炉的所有人孔进行自然降温。

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