CN111850211B - 一种热风炉的离线烘炉方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种热风炉的离线烘炉方法，涉及热风炉维护技术领域。热风炉的离线烘炉方法包括：在第一人孔和烟囱之间铺设第一管道，在第二人孔设置烘炉烧嘴，在烘炉烧嘴和燃气总管之间铺设第二管道，关闭热风炉的燃气进口、助燃气进口、废气排放口和燃烧器，通过第二管道向烘炉烧嘴输送燃气，通过检修孔或助燃气管道向烘炉烧嘴输送助燃气，助燃气和燃气在烘炉烧嘴混合燃烧，产生的废气通过第一管道输送到烟囱，通过调节燃气和助燃气的进气速率以及废气的排放速率，控制热风炉的升温速率为1～4℃/h。此烘炉方法能够将待抢修的热风炉从热风炉系统中独立出来。并且严格控制热风炉的升温速率，防止热风炉高温部位硅砖在烘炉过程中出现损坏、垮塌。

Description

一种热风炉的离线烘炉方法

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烘炉方法。

背景技术

在硅砖热风炉在线抢修中，烘炉温度控制要求高，特别是700℃前，通常小时升温控制在2～3℃。如果利用热风炉现有的空气和煤气系统进行烘炉，因燃烧阀、切断阀均是闸阀，调节阀(蝶阀结构)也与闸阀一样均存在一定的泄露率，温度调控精度效果达不到烘炉中小幅度升温需要。

同样废气阀也存在一定的泄露率，在前期烘炉中，由于烟气发生量非常小，如开烟道阀排放废气，因烟道总管废气量(2个及以上热风炉正常烧炉)大于烘炉废气量，如果达不到很好的负压效果，就会出现烟道总管内废气往烘炉热风炉内倒灌情况，导致烘炉无法进行。如果为确保烟道总管较好的负压状态，需全开余热回收烟道旁通阀，但会导致预热后空气、煤气温度大幅降低，影响热风炉正常烧炉和风温，得不偿失。

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烘炉方法，其能够实现热风炉的离线烘炉，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烘炉方法，热风炉具有燃气进口、助燃气进口、废气排放口和燃烧器，热风炉底部设置有第一人孔，热风炉中部设置有第二人孔，热风炉连接有助燃气管道，助燃气管道具有检修孔，热风炉的离线烘炉方法包括：

在第一人孔和烟囱之间铺设第一管道，在第二人孔设置烘炉烧嘴，在烘炉烧嘴和燃气总管之间铺设第二管道，关闭热风炉的燃气进口、助燃气进口、废气排放口和燃烧器，通过第二管道向烘炉烧嘴输送燃气，通过检修孔或助燃气管道向烘炉烧嘴输送助燃气，助燃气和燃气在烘炉烧嘴混合燃烧，产生的废气通过第一管道输送到烟囱，通过调节燃气和助燃气的进气速率以及废气的排放速率，控制热风炉的升温速率为1～4℃/h。

在上述实现过程中，本申请的热风炉离线烘炉方法能够将待抢修的热风炉从热风炉系统中独立出来，烘炉助燃气、燃气和废气都有独立的供给或排放通道，不会影响到其他正常工作的热风炉。并且，通过调节燃气和助燃气的进气速率以及废气的排放速率，能够严格控制热风炉的升温速率，满足烘炉的温控要求，防止热风炉高温部位硅砖在快速烘炉过程中出现结构性损坏、垮塌。

在一种可能的实施方案中，热风炉烘炉方法包括依次进行的三个升温阶段：

第一阶段，以1～2℃/h的升温速率升温至300～400℃，并在300～400℃下保温24～48h。

第二阶段，以2～3℃/h的升温速率升温至650～750℃，并在650～750℃下保温24～48h。

第三阶段，以3～4℃/h的升温速率升温至850～950℃。

在上述实现过程中，以上述不同升温阶段的升温速率升温至850～950℃，既能够满足烘炉的温控要求，防止热风炉高温部位硅砖在快速烘炉过程中出现结构性损坏、垮塌。还能够尽量缩短烘炉时间，争取烘炉流程在18天内完成后能够投入高炉生产。

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，通过检修孔向烘炉烧嘴输送助燃气。

在上述实现过程中，当热风炉处于第一阶段和第二阶段时，热风炉需求的升温速率降低，通过检修孔向烘炉烧嘴输送助燃气能够使热风炉的升温速率保持在1～3℃/h。

在一种可能的实施方案中，检修孔设置有轴流风扇，通过轴流风扇向检修孔鼓风。

在上述实现过程中，当单纯通过检修孔的自然送风无法满足热风炉的升温速率时，可以通过在检修孔安装轴流风扇加大风量，从而适量增大热风炉的升温速率。

在一种可能的实施方案中，当热风炉处于第三阶段时，在检修孔安装轴流风扇并通过检修孔向烘炉烧嘴输送助燃气，或关闭检修孔并打开助燃气进口通过助燃气管道向烘炉烧嘴输送助燃气。

在上述实现过程中，当热风炉处于第三阶段时，此时升温速率较高，可以先通过在检修孔安装轴流风扇并通过检修孔向烘炉烧嘴输送助燃气，若不能满足升温速率，可以关闭检修孔后打开助燃气进口通过助燃气管道向烘炉烧嘴输送助燃气。

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废气的排放速率。

可选地，第一阀门为蝶阀。

在一种可能的实施方案中，第二管道内间隔设置有第二阀门和第三阀门，通过同时控制第二阀门和第三阀门的打开程度进而控制燃气的进气速率。

可选地，第二阀门和第三阀门均为球阀。

在一种可能的实施方案中，第二阀门设置于第二管道的上游，第三阀门设置于第二管道的下游，控制燃气的进气速率时，先调节第二阀门的打开程度，再调节第三阀门的打开程度。

在一种可能的实施方案中，助燃气管道内间隔设置有第四阀门和第五阀门，当通过助燃气管道向烘炉烧嘴输送助燃气时，通过同时控制第四阀门和第五阀门的打开程度进而控制助燃气的进气速率。

可选地，第四阀门和第五阀门均为蝶阀。

在一种可能的实施方案中，第一管道的材质的耐热温度≥380℃。

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。

图标：100-热风炉；101-第一人孔；102-第二人孔；110-第一管道；120-第二管道；130-烘炉烧嘴；140-第一阀门；150-第二阀门；160-第三阀门；170-第四阀门；180-第五阀门；200-燃气总管；300-助燃气管道；310-检修孔；400-烟囱；500-燃烧器。

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”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”、“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，且多个热风炉的燃气管道、助燃气管道和废气管道是共用的。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，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烘炉方法。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，出现故障的热风炉在烘炉过程中需要有独立的助燃气和燃气供给通道以及独立的废弃排放通道。

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，燃气进口通过燃气管道连接燃气总管200，助燃气进口通过助燃气管道300连接助燃气总管，废气出口通过烟道连接烟囱400。

热风炉100底部设置有第一人孔101，中部设置有第二人孔102，且助燃气管道300具有检修孔310。本申请发明人想到可以采用热风炉100本身的第一人孔101、第二人孔102和检修孔310，进行改装后，能够使出现出现故障的热风炉100从热风炉系统中离线出来。

在烟囱400和第一人孔101之间铺设第一管道110，使烘炉过程中燃烧后的废气从热风炉100底部的第一人孔101排出，并且通过第一管道110传输到烟囱400。

废气的温度较高，第一管道110需要采用耐热温度≥380℃的材质制成。

第一管道110的管径根据废气发生量核算后确定。

在燃气总管200和第二人孔102之间铺设第二管道120，并在第二人孔102安装烘炉烧嘴130，烘炉过程中关闭热风炉100原有的燃烧器500，燃气通过第二管道120从热风炉100中部的第二人孔102进入到烘炉烧嘴130中，并与助燃气在烘炉烧嘴130处发生燃烧。

由于烘炉烧嘴130距离第二管道120较近，第二管道120也需要采用耐高温材质制成。

可选地，第二管道120为硬质铁管，其材质为Q345。

第二管道120的管径根据热风炉100拱顶温度烘炉至900℃所需的燃气流量核算后确定。

助燃气能够从助燃气管道300的检修孔310进入到热风炉100中，并与燃气在烘炉烧嘴130处发生燃烧。

第一管道110内设置有第一阀门140，通过控制第一阀门140的打开程度控制废气的排放速率，从而控制燃烧后的高温废气在热风炉100中的停留时间，进而控制热风炉100的升温速率。

在如图1所示的实施例中，第一阀门140为蝶阀。在本申请的其他一些实施例中，第一阀门140还可以是其他能够控制闭合程度的阀门。

第二管道120内间隔设置有第二阀门150和第三阀门160，通过同时控制第二阀门150和第三阀门160的打开程度控制燃气的进气速率，从而控制燃气与助燃气燃烧释放的燃烧热，进而控制热风炉100的升温速率。

其中，第二阀门150设置于第二管道120的上游，第三阀门160设置于第二管道120的下游，控制燃气的进气速率时，先调节第二阀门150的打开程度，再调节第三阀门160的打开程度。

一般情况下，可以先将第二阀门150打开50％以上，再微调第三阀门160的打开程度。需要将燃气的进气速率调小时，可以先将第二阀门150的打开程度调小，再微调第三阀门160的打开程度；需要将燃气的进气速率调大时，可以先将第三阀门160的打开程度调大，如果不能满足需求，先将第三阀门160的打开程度调小，再将第二阀门150的打开程度调大，最后调整第三阀门160的打开程度。

在如图1所示的实施例中，第二阀门150和第三阀门160均为球阀。在本申请的其他一些实施例中，第二阀门150和第三阀门160还可以是其他可以能够控制闭合程度的阀门。

助燃气管道300内间隔设置有第四阀门170和第五阀门180，当通过助燃气管道300向烘炉烧嘴130输送助燃气时，通过同时控制第四阀门170和第五阀门180的打开程度进控制助燃气的进气速率，从而控制助燃气与燃气燃烧释放的燃烧热，进而控制热风炉100的升温速率。

其中。第四阀门170设置于助燃气管道300的上游，第五阀门180设置于助燃气管道300的下游，控制助燃气的进气速率时，先调节第五阀门180的打开程度，在调节第四阀门170的打开程度。

一般情况下，可以先将第五阀门180打开到30～50％，然后调整第四阀门170的打开程度。

在如图1所示的实施例中，第四阀门170和第五阀门180均为蝶阀。在本申请的其他一些实施例中，第四阀门170和第五阀门180还可以是其他可以能够控制闭合程度的阀门。

离线烘炉方法包括依次进行的三个升温阶段：

第一阶段，以1～2℃/h的升温速率升温至300～400℃，并在300～400℃下保温24～48h。

第二阶段，以2～3℃/h的升温速率升温至650～750℃，并在650～750℃下保温24～48h。

第三阶段，以3～4℃/h的升温速率升温至850～950℃。

可选地，离线烘炉方法的三个升温阶段如下：

第一阶段，以1～2℃/h的升温速率升温至350℃，并在350℃下保温24～48h。

第二阶段，以2～3℃/h的升温速率升温至700℃，并在700℃下保温24～48h。

第三阶段，以3～4℃/h的升温速率升温至900℃。

需要说明的是，热风炉100的温度一般以热风炉100的拱顶测量温度为依据。

离线烘炉方法包括以下步骤：

1、关闭热风炉100原有的燃气进口、助燃气进口、废气排放口和燃烧器500，即关闭燃气管道、助燃气管道300和烟道中的烟道阀、空气燃烧阀、空气调节阀、冷风阀、排压阀和冲压阀等，降低热风炉100在线生产中各气体往热风炉100炉内的泄露对烘炉的影响。

2、在烟囱400和第一人孔101之间铺设第一管道110，在燃气总管200和第二人孔102之间铺设第二管道120，并在第二人孔102处安装烘炉烧嘴130。其中，第一管道110内设置有第一阀门140，第二管道120内设置有第二阀门150和第三阀门160。

需要说明的是，如果凉炉时在炉底的第一人孔101处铺设的管道还未拆除，可以直接利旧，再往烟囱400方向增加一条带第一阀门140的管道即可。

3、烘炉第一阶段和第二阶段，先通过检修孔310向烘炉烧嘴130输送助燃气，以及通过第二管道120向烘炉烧嘴130输送燃气，燃气和助燃气在烘炉烧嘴130燃烧后，产生的废气通过第一管道110输送到烟囱400，通过调节第一管道110内的第一阀门140的打开程度，以及第二管道120内的第二阀门150和第三阀门160的打开程度，控制先以1～2℃/h的升温速率升温至300～400℃，并在300～400℃下保温24～48h，再以2～3℃/h的升温速率升温至650～750℃，并在650～750℃下保温24～48h。

需要说明的是，由于第二管道120已与生产烟囱400联通，并存在高度差，可确保足够的抽力；当自然抽风不能满足烘炉需求后，在检修孔310安装轴流风扇往热风炉100中鼓风，提供烘炉风源。

4、烘炉第三阶段，可以继续通过在检修孔310安装轴流风扇往热风炉100中鼓风。随着温度的升高，如果升温速率不能满足需求，还可以关闭检修孔310，并且打开以及助燃气管道300内的第四阀门170和第五阀门180，通过调节第一管道110内的第一阀门140的打开程度，第二管道120内的第二阀门150和第三阀门160的打开程度，以及第四阀门170和第五阀门180的打开程度，控制以3～4℃/h的升温速率升温至850～950℃。

5、待热风炉100的温度升高至850～950℃后，启用热风炉100自身的燃烧器500，并且拆除热风炉100炉底的第一管道110以及热风炉100中部的第二管道120，关闭第一人孔101和第二人孔102，打开烟道的烟道阀和燃气管道的燃气阀，使废气切换至烟道排放至烟囱400、燃气通过燃气管道进入到热风炉100的燃烧器500处。后续按照正常热风炉烧炉模式烧炉，投入生产。

可选地，燃气为焦炉煤气，助燃气为空气。

以下结合实施例对本申请的热风炉的离线烘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烘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。

利旧炉底第一人孔至助燃风机前的凉炉工艺管道，再增加一条往烟囱方向管道。增加的第一管道的直径900mm，配置电动蝶阀和盲板。与炉底人孔联接的第一管道与人孔匹配，直径为700mm。在第二人孔与燃气总管之间铺设第二管道，第二管道的管径为200mm。

使用焦炉煤气烘炉，先以1～2℃/h的升温速率升温至350℃，并在350℃下保温24h，再以2～3℃/h的升温速率升温至700℃，并在700℃下保温48h，然后以3～4℃/h的升温速率升温至900℃，最后以6～7℃/h的升温速率升温至1150℃。其中，热风炉温度为850℃后由烘炉烧嘴转燃烧器烘炉，烘炉全过程18天完成。

综上所述，本申请实施例提供一种热风炉的离线烘炉方法，其能够利用热风炉自有的结构，加装独立的助燃气、燃气供给通道和废气排放通道，使待抢修的热风炉从热风炉系统中独立出来，不会影响到其他正常工作的热风炉。同时，通过调节燃气和助燃气的进气速率以及废气的排放速率，能够严格控制热风炉的升温速率，满足烘炉的温控要求，防止热风炉高温部位硅砖在快速烘炉过程中出现结构性损坏、垮塌。

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 (13)

1.一种热风炉的离线烘炉方法，热风炉具有燃气进口、助燃气进口、废气排放口和燃烧器，所述热风炉底部设置有第一人孔，所述热风炉中部设置有第二人孔，所述热风炉连接有助燃气管道，所述助燃气管道具有检修孔，其特征在于，所述热风炉的离线烘炉方法包括：

在所述第一人孔和烟囱之间铺设第一管道，在所述第二人孔设置烘炉烧嘴，在所述烘炉烧嘴和燃气总管之间铺设第二管道，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，通过所述第二管道向所述烘炉烧嘴输送燃气，通过所述检修孔或所述助燃气管道向所述烘炉烧嘴输送助燃气，助燃气和燃气在所述烘炉烧嘴混合燃烧，产生的废气通过所述第一管道输送到所述烟囱，通过调节燃气和助燃气的进气速率以及废气的排放速率，控制热风炉的升温速率为1～4℃/h。

2.根据权利要求1所述的热风炉的离线烘炉方法，其特征在于，所述热风炉烘炉方法包括依次进行的三个升温阶段：

第一阶段，以1～2℃/h的升温速率升温至300～400℃，并在300～400℃下保温24～48h；

第二阶段，以2～3℃/h的升温速率升温至650～750℃，并在650～750℃下保温24～48h；

第三阶段，以3～4℃/h的升温速率升温至850～950℃。

3.根据权利要求2所述的热风炉的离线烘炉方法，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，通过所述检修孔向所述烘炉烧嘴输送助燃气。

4.根据权利要求3所述的热风炉的离线烘炉方法，其特征在于，所述检修孔设置有轴流风扇，通过所述轴流风扇向所述检修孔鼓风。

5.根据权利要求2所述的热风炉的离线烘炉方法，其特征在于，当所述热风炉处于所述第三阶段时，在所述检修孔安装轴流风扇并通过所述检修孔向所述烘炉烧嘴输送助燃气，或关闭所述检修孔并打开所述助燃气进口通过助燃气管道向所述烘炉烧嘴输送助燃气。

6.根据权利要求1～5任一项所述的热风炉的离线烘炉方法，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废气的排放速率。

7.根据权利要求6所述的热风炉的离线烘炉方法，其特征在于，所述第一阀门为蝶阀。

8.根据权利要求1～5任一项所述的热风炉的离线烘炉方法，其特征在于，所述第二管道内间隔设置有第二阀门和第三阀门，通过同时控制所述第二阀门和所述第三阀门的打开程度进而控制燃气的进气速率。

9.根据权利要求8所述的热风炉的离线烘炉方法，其特征在于，所述第二阀门和所述第三阀门均为球阀。

10.根据权利要求8所述的热风炉的离线烘炉方法，其特征在于，所述第二阀门设置于所述第二管道的上游，所述第三阀门设置于所述第二管道的下游，控制燃气的进气速率时，先调节所述第二阀门的打开程度，再调节所述第三阀门的打开程度。

11.根据权利要求1～5任一项所述的热风炉的离线烘炉方法，其特征在于，所述助燃气管道内间隔设置有第四阀门和第五阀门，当通过所述助燃气管道向所述烘炉烧嘴输送助燃气时，通过同时控制所述第四阀门和所述第五阀门的打开程度进而控制助燃气的进气速率。

12.根据权利要求11所述的热风炉的离线烘炉方法，其特征在于，所述第四阀门和所述第五阀门均为蝶阀。

13.根据权利要求1～5任一项所述的热风炉的离线烘炉方法，其特征在于，所述第一管道的材质的耐热温度≥380℃。

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