CN112342332B - 一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统和运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统和运行方法，该集成系统包括热风炉燃烧室、热风炉蓄热室、冷风管路、冷风均压管路、热风炉烟囱、助燃空气管路和焦炉煤气支管；热风炉燃烧室上设有燃烧器并与热风炉蓄热室相连；冷风管路与热风炉蓄热室相连，其上设有冷风阀；冷风均压管路旁接在冷风管路上，其上设有均压阀；热风炉烟囱通过烟道管路与热风炉蓄室相连；助燃空气管路连有点火保温支管和逆送风空气支管；点火保温支管与焦炉煤气支管末端共同接入热风炉燃烧器，逆送风空气支管接入冷风均压管路；热风炉燃烧室上设有逆送风放散管。本发明在热风炉停炉时，可以同时具备热风炉点火保温和逆送风功能及远程操作功能，安全可靠。

Description

一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统和运行方法

技术领域

本发明属于高炉冶炼技术领域，涉及一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统和运行方法，适用于外燃式热风炉停炉情况时，热风炉的点火保温和逆送风功能。

背景技术

在现代大型高炉冶炼过程中，通常采用外燃式热风炉为高炉提供1100℃以上的热风。由于热风炉内衬采用硅砖砌筑拱顶，根据硅砖的特性，一般要求拱顶温度不能低于850℃，否则会对硅砖产生不可逆的损伤。正常高炉生产时，热风炉采用高炉自产的高炉煤气和助燃空气进行烧炉，使拱顶硅砖保持在1200℃以上的高温。同时通过送风，带走热风炉炉箅子热量。但当高炉遇到大中修长时间停炉时，高炉不再产生煤气，鼓风机也停机检修无法产生冷风，热风炉将无法完成正常的烧炉保温和送风步骤，无法点火保温将会导致蓄热室的顶温降低，对硅砖产生损伤，若只进行保温，热风炉炉箅子温度升高超过极限，会导致热风炉坍塌。故需要提供一种装置确保在此种情况下完成热风炉的点火保温和逆送风功能，确保高炉复产后热风炉正常的工作。

公知的高炉热风炉保温装置（CN208346210U）通过柴油进行烧炉操作，热效率低，需要长时间的烧炉才能满足需要，且需要现场添加柴油，安全性不佳，以及无逆送风装置，对热风炉炉箅子存在危害，无法保证高炉长时间停炉；

公知的一种热风炉保温装置及方法 （CN108707713A）需对热风管道进行改造，施工难度较高，在高炉复风后无法快速的复原管道的原有功能，在现有快节奏的生产形势下，无法满足高炉快速大修的要求。

发明内容

针对背景技术中现有外燃式热风炉在停炉时无法点火保温及逆送风装置的不足，提供一种同时具备热风炉点火保温和逆送风功能，具有远程操作功能，安全可靠，能够快速恢复热风炉功能的外燃式热风炉的点火保温及逆送风集成系统和运行方法。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

本发明一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，它包括热风炉燃烧室、热风炉蓄热室、冷风管路、冷风均压管路和热风炉烟囱，所述热风炉燃烧室上设置有燃烧器并通过拱顶联络管与热风炉蓄热室相连通，所述冷风管路与热风炉蓄热室相连通，其上设置有冷风阀，该冷风管路上还旁接有冷风均压管路，该冷风均压管路上设置有均压阀，所述热风炉烟囱通过烟道管路与热风炉蓄热室相连通，该烟道管路上设置有烟道阀，此外，它还包括助燃空气管路和焦炉煤气支管；所述助燃空气管路连接有点火保温支管和逆送风空气支管；所述点火保温支管与焦炉煤气支管的末端共同接入热风炉燃烧器，所述逆送风空气支管接入冷风均压管路；所述热风炉燃烧室上设置有逆送风放散管。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述焦炉煤气支管上依次设置有煤气切断阀、快切蝶阀、快切阀、煤气蝶阀和煤气调节阀。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述煤气切断阀和快切蝶阀之间设置有氮气吹扫管路，所述快切阀和煤气蝶阀之间设置有放散管路。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述氮气吹扫管路上设置有氮气调节阀；所述放散管路上设置有放散阀。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述助燃空气管路上设置有空气切断阀。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述点火保温支管上依次设置有第一空气分流阀和助燃空气调节阀。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述焦炉煤气支管和点火保温支管上均分别设置有压力表和流量计。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述逆送风空气支管的末端接入冷风均压管路上的均压阀的后方，其上设置有第二空气分流阀。

在本发明技术方案中，所述的燃烧器还可以配备火焰视频监视、火焰传感器等，实时检测火焰的燃烧情况，并把所监视的燃烧情况传送至现有的高炉控制系统，在发生异常时自动切断燃气供应，同时还可以将本集成系统中的各类阀门、压力表及流量计等接入现有的高炉控制系统，根据需求实现本发明所述集成系统的自动化远程控制。

本发明一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统的运行方法，使用上述技术方案中所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，其运行方法如下：

a、根据热风炉拱顶温度要求，拱顶温度低于850℃热风炉开始点火保温，点火保温前，确认助燃空气管路上的助燃风机运转正常，确保热风炉均压阀和冷风阀为关闭状态；关闭焦炉煤气支管上的煤气切断阀，打开放散管路上的放散阀，打开氮气调节阀对管道进行氮气吹扫；放散管路见有氮气放散约15min后关闭氮气调节阀，关闭放散阀，氮气吹扫结束；随后进入点火保温步骤，确认快切阀、快切蝶阀和烟道阀工作正常，且为开位，打开煤气切断阀和第一空气分流阀，随后打开助燃空气调节阀，开度调节为20%-25%，通过调节助燃风机出口压力，使空气压力在5-6kpa左右；打开煤气蝶阀，缓慢打开煤气调节阀，确认燃烧器的火焰监视器指示灯亮，点火成功；从燃烧器的窥视孔观察火焰燃烧情况，适当调节助燃空气和煤气的流量，直至稳定燃烧，对热风炉进行保温；热风炉燃烧产生的废气通过原有的烟道管路排至热风炉烟囱进入大气；

b 、当热风炉炉箅子温度高于350℃时，热风炉进入逆送风步骤，关闭快切阀，同时打开氮气调节阀和放散阀，对焦炉煤气支管进行氮气吹扫，吹扫结束后关闭煤气蝶阀和煤气调节阀，同时关小助燃空气调节阀；关闭烟道阀，打开逆送风放散管，打开第二空气分流阀，助燃空气通过逆送风空气支管进入热风炉蓄热室，带走炉箅子热量，通过逆送风放散管排入大气；期间调节助燃空气调节阀，确保热风炉燃烧器得到有效冷却；当拱顶温度停止上升呈缓慢下降趋势时或炉箅子温度降到180℃时停止逆送风。

作为本发明技术方案的进一步改进，若在热风炉保温期间出现熄火现象，立即关闭焦炉煤气支管所有阀门，适量打开助燃空气调节阀，打开烟道阀抽气10 分钟，然后重新按点火程序进行点火操作。

相对于现有技术，本发明所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统和运行方法，能够实现在高炉停炉情况下，实现热风炉的点火保温和逆送风功能，保证拱顶和炉箅子处于正常工作状态。本发明可以采用现有高炉的焦炉煤气和助燃空气烧炉，改造施工简单，拆除恢复快速，并且实施成本相对较低。同时，本发明所述集成系统设置多处检测点，配合其运行方法可实现远程操作，安全可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1是本发明的结构示意图；

图中：1、焦炉煤气支管，2、煤气调节阀，3、煤气蝶阀，4、放散阀，5、放散管路，6、快切阀，7、快切蝶阀，8、氮气调节阀,9、氮气吹扫管路,10、煤气切断阀，11、空气切断阀，12、点火保温支管，13、第一空气分流阀，14、助燃空气调节阀，15、压力表，16、流量计，17、燃烧器，18、热风炉燃烧室，19、逆送风放散管，20、热风炉蓄热室，21、逆送风空气支管，22、第二空气分流阀，23、均压阀，24、冷风阀，25、烟道阀，26、热风炉烟囱，27、冷风均压管路，28、烟道管路，29、助燃空气管路，30、冷风管路，31、拱顶联络管。

具体实施方式

实施例1：

本发明一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，它包括热风炉燃烧室18、热风炉蓄热室20、冷风管路30、冷风均压管路27和热风炉烟囱26；所述热风炉燃烧室18上设置有燃烧器17，该燃烧器17插入热风炉燃烧室18的人孔内，通过点燃燃烧器17，实现热风炉点火保温的操作；所述热风炉燃烧室18通过拱顶联络管31与热风炉蓄热室20相连通，以实现热风炉燃烧室18与热风炉蓄热室20的热交换；所述冷风管路30与热风炉蓄热室20相连通，其上设置有冷风阀24，该冷风管路30上还旁接有冷风均压管路27，该冷风均压管路27上设置有均压阀23，这里的冷风管路30以及冷风均压管路27均为热风炉原有的管路，用于在热风炉炉箅子温高较高时，送入冷风以带走炉箅子的热量；所述热风炉烟囱26通过烟道管路28与热风炉蓄热室20相连通，该烟道管路28上设置有烟道阀25，此外，本发明所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统还包括助燃空气管路29和焦炉煤气支管1；所述助燃空气管路29上设置有助燃风机等设备，其连接有点火保温支管12和逆送风空气支管21；所述点火保温支管12与焦炉煤气支管1的末端共同接入热风炉燃烧器17，所述逆送风空气支管21接入冷风均压管路27，通过该管路实施逆送风功能，同时充分利用热风炉原有的冷风管路及冷风均压管路，改造少，易恢复；所述热风炉燃烧室18上设置有逆送风放散管19。

本实施例中，所述焦炉煤气支管1上依次设置有煤气切断阀10、快切蝶阀7、快切阀6、煤气蝶阀3和煤气调节阀2，该煤气调节阀2用于点火保温时焦炉煤气量的调节，所述的快切阀6在系统出现泄漏时快速并闭，以切断焦炉煤气，以确保整个系统的运行安全，所述的煤气蝶阀3和快切蝶阀7用于煤气调节阀或快切阀出现故障时，切断焦炉煤气源，所述煤气切断阀10用于整个焦炉煤气支管1中焦炉煤气的通断。

本实施例中，所述煤气切断阀10和快切蝶阀7之间设置有氮气吹扫管路9，所述快切阀6和煤气蝶阀3之间设置有放散管路5。所述氮气吹扫管路9上设置有氮气调节阀8；所述放散管路5上设置有放散阀4。所述的氮气吹扫管路9和放散管路5用于焦炉煤气支管的吹扫，吹扫时，氮气通过所述氮气吹扫阀8控制

本实施例中，所述助燃空气管路29上设置有空气切断阀11，用于控制整个助燃空气管路29内空气的通断。所述点火保温支管12上依次设置有第一空气分流阀13和助燃空气调节阀14。所述逆送风空气支管21的末端接入冷风均压管路27上的均压阀23的后方，其上设置有第二空气分流阀22。本实施例中，所述助燃空气管路29内的空气分两路通过第一、二空气分流阀12、22分别进入点火保温支管12和逆送风空气支管21，所述的助燃空气调节阀用于点火保温时空气量的调节。本实施例中，利用逆送风空气支管21逆送风时，逆送风时的空气经过热风炉蓄热室拱顶，带走热风炉蓄热室拱顶热量，再通过拱顶联络管31进入热风炉燃烧室，再通过热风炉燃烧室18上设置的逆送风放散管19排至大气。

本实施例中，所述焦炉煤气支管1和点火保温支管12上均分别设置有压力表15和流量计16，用于检测各管路的压力和流量，保证燃气的稳定供应。

本实施例中，每一座外燃式热风炉均可配备一套本发明所述的集成系统，所述的燃烧器还可以配备火焰视频监视、火焰传感器等，实时检测火焰的燃烧情况，并把所监视的燃烧情况传送至现有的高炉控制计算机系统，在发生异常时自动切断燃气供应，同时还可以将本集成系统中的各类阀门、压力表及流量计等接入现有的高炉控制计算机系统，根据需求实现本发明所述集成系统的自动化远程监控和操作。

实施例2：

本发明一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统的运行方法，使用实施例1所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，其运行方法如下：

a、根据热风炉拱顶温度要求，拱顶温度低于850℃热风炉开始点火保温，点火保温前，确认助燃空气管路29上的助燃风机运转正常，确保热风炉均压阀23和冷风阀24为关闭状态；关闭焦炉煤气支管1上的煤气切断阀10，打开放散管路5上的放散阀4，打开氮气调节阀8对管道进行氮气吹扫；放散管路5见有氮气放散约15min后关闭氮气调节阀8，关闭放散阀4，氮气吹扫结束；随后进入点火保温步骤，确认快切阀6、快切蝶阀7和烟道阀25工作正常，且为开位，打开煤气切断阀10和第一空气分流阀13，随后打开助燃空气调节阀14，开度调节为20%-25%，通过调节助燃风机出口压力，使空气压力在5-6kpa左右；打开煤气蝶阀3，缓慢打开煤气调节阀2，确认燃烧器17的火焰监视器指示灯亮，点火成功；从燃烧器17的窥视孔观察火焰燃烧情况，适当调节助燃空气和煤气的流量，直至稳定燃烧，对热风炉进行保温；热风炉燃烧产生的废气通过原有的烟道管路28排至热风炉烟囱26进入大气；

b 、当热风炉炉箅子温度高于350℃时，热风炉进入逆送风步骤，关闭快切阀7，同时打开氮气调节阀8和放散阀4，对焦炉煤气支管1进行氮气吹扫，吹扫结束后关闭煤气蝶阀3和煤气调节阀2，同时关小助燃空气调节阀14；关闭烟道阀25，打开逆送风放散管19，打开第二空气分流阀22，助燃空气通过逆送风空气支管21进入热风炉蓄热室20，带走炉箅子热量，通过逆送风放散管19排入大气；期间调节助燃空气调节阀14，确保热风炉燃烧器17得到有效冷却；当拱顶温度停止上升呈缓慢下降趋势时或炉箅子温度降到180℃时停止逆送风。

本实施例中，若在热风炉保温期间出现熄火现象，立即关闭焦炉煤气支管1所有阀门，适量打开助燃空气调节阀14，打开烟道阀25抽气10 分钟，然后重新按点火程序进行点火操作。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，它包括热风炉燃烧室（18）、热风炉蓄热室（20）、冷风管路（30）、冷风均压管路（27）和热风炉烟囱（26），所述热风炉燃烧室（18）上设置有燃烧器（17）并通过拱顶联络管（31）与热风炉蓄热室（20）相连通，所述冷风管路（30）与热风炉蓄热室（20）相连通，其上设置有冷风阀（24），所述冷风均压管路（27）旁接在冷风管路（30）上，该冷风均压管路（27）上设置有均压阀（23），所述热风炉烟囱（26）通过烟道管路（28）与热风炉蓄热室（20）相连通，该烟道管路（28）上设置有烟道阀（25），其特征在于：还包括助燃空气管路（29）和焦炉煤气支管（1）；所述助燃空气管路（29）连接有点火保温支管（12）和逆送风空气支管（21）；所述点火保温支管（12）与焦炉煤气支管（1）的末端共同接入热风炉燃烧器（17），所述逆送风空气支管（21）接入冷风均压管路（27）；所述热风炉燃烧室（18）上设置有逆送风放散管（19）。

2.根据权利要求1所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，其特征在于：所述焦炉煤气支管（1）上依次设置有煤气切断阀（10）、快切蝶阀（7）、快切阀（6）、煤气蝶阀（3）和煤气调节阀（2）。

3.根据权利要求2所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，其特征在于：所述煤气切断阀（10）和快切蝶阀（7）之间设置有氮气吹扫管路（9），所述快切阀（6）和煤气蝶阀（3）之间设置有放散管路（5）。

4.根据权利要求3所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，其特征在于：所述氮气吹扫管路（9）上设置有氮气调节阀（8）；所述放散管路（5）上设置有放散阀（4）。

5.根据权利要求4所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，其特征在于：所述助燃空气管路（29）上设置有空气切断阀（11）。

6.根据权利要求5所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，其特征在于：所述点火保温支管（12）上依次设置有第一空气分流阀（13）和助燃空气调节阀（14）。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，其特征在于：所述焦炉煤气支管（1）和点火保温支管（12）上均分别设置有压力表（15）和流量计（16）。

8.根据权利要求7所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，其特征在于：所述逆送风空气支管（21）的末端接入冷风均压管路（27）上的均压阀（23）的后方，其上设置有第二空气分流阀（22）。

9.一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统的运行方法，其特征在于，使用权利要求1-8任一项所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统，其特征在于：其运行方法如下：

a）、根据热风炉拱顶温度要求，拱顶温度低于850℃热风炉开始点火保温，点火保温前，确认助燃空气管路（29）上的助燃风机运转正常，确保热风炉均压阀（23）和冷风阀（24）为关闭状态；关闭焦炉煤气支管（1）上的煤气切断阀（10），打开放散管路（5）上的放散阀（4），打开氮气调节阀（8）对管道进行氮气吹扫；放散管路（5）见有氮气放散15min后关闭氮气调节阀（8），关闭放散阀（4），氮气吹扫结束；随后进入点火保温步骤，确认快切阀（6）、快切蝶阀（7）和烟道阀（25）工作正常，且为开位，打开煤气切断阀（10）和第一空气分流阀（13），随后打开助燃空气调节阀（14），开度调节为20%-25%，通过调节助燃风机出口压力，使空气压力在5-6kpa；打开煤气蝶阀（3），缓慢打开煤气调节阀（2），确认燃烧器（17）的火焰监视器指示灯亮，点火成功；从燃烧器（17）的窥视孔观察火焰燃烧情况，调节助燃空气和煤气的流量，直至稳定燃烧，对热风炉进行保温；热风炉燃烧产生的废气通过原有的烟道管路（28）排至热风炉烟囱（26）进入大气；

b ）、当热风炉炉箅子温度高于350℃时，热风炉进入逆送风步骤，关闭快切阀（6），同时打开氮气调节阀（8）和放散阀（4），对焦炉煤气支管（1）进行氮气吹扫，吹扫结束后关闭煤气蝶阀（3）和煤气调节阀（2），同时关小助燃空气调节阀（14）；关闭烟道阀（25），打开逆送风放散管（19），打开第二空气分流阀（22），助燃空气通过逆送风空气支管（21）进入热风炉蓄热室（20），带走炉箅子热量，通过逆送风放散管（19）排入大气；期间调节助燃空气调节阀（14），确保热风炉燃烧器（17）得到有效冷却；当拱顶温度停止上升呈缓慢下降趋势时或炉箅子温度降到180℃时停止逆送风。

10.根据权利要求9所述的一种用于热风炉点火保温及逆送风集成系统的运行方法，其特征在于，若在热风炉保温期间出现熄火现象，立即关闭焦炉煤气支管（1）所有阀门，打开助燃空气调节阀（14），打开烟道阀（25）抽气10 分钟，然后重新按点火程序进行点火操作。

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