一、项目名称:高炉高风温技术
二、技术分类:钢铁冶金
三、技术内容简介及指标
高炉高风温技术是个系统工程,包括热风炉的设计、选型、选材、施工、操作、维护,以及高炉与热风炉的衔接等问题。
1)一般1座2000m3以下的高炉配备3座热风炉,巨型高炉配备4座热风炉。大多数高风温热风炉采用外燃式结构,如卡卢金式。
2)耐火材料要保证热风炉内砌体结构稳定,要有抗高温蠕变性能和抗热震性能。热风炉的拱顶钢板要有防腐蚀措施,拱顶砖不能做在蓄热室大墙上,要使用耐高温的硅砖;提高格子砖蓄热性能,蓄热室采用多孔格子砖,格子砖可塗覆一层高辐射率材料;使用耐高温的含铬铸铁炉篦子和支柱(废气温度>450℃)。
3)热风管道设计要能解决受热管道的热膨胀和盲板力对管道系统的影响(设立若干个膨胀节)。热风管道系统要能承受高风温。
4)按冶金行业《高炉热风炉施工规范》进行施工。
5)建议热风炉拱顶温度不超过1400±20℃(防止炉壳钢板晶界腐蚀),拱顶温度在烧炉与送风的温差小于100~150℃,热风炉送风时间要在40~60min。
6)使用低热值的高炉煤气,可采用煤气和空气双预热技术,富氧燃烧,实现高风温。
7)高炉生产要能接受高风温:提高喷煤比,加湿鼓风,提高炉料转鼓强度、提高炉顶煤气压力、增加喷煤比、生产稳定顺行。
四、技术应用情况、效果及案例
据统计,2013年上半年重点钢铁企业平均风温为1159℃,与国家先进水平差距在100℃左右。现我国有40多座高炉年均热风温度大于1200℃,其中京唐公司曹妃甸高炉、宝钢、迁钢、本钢、攀钢、山西建帮的部分高炉风温可达1240℃以上;一批高炉燃料比低于500kg/t。
案例1:首钢京唐钢铁公司1号高炉
5500 m3高炉采用4座外燃式热风炉,于2009年5月21日送风投产,经过近1年的生产实践,高炉生产稳定顺行,各项生产技术指标不断提升,2010年3月7日高炉最高日产量达到14229t/d,月平均利用系数达到2.3 t/(m3·d),燃料比480kg/t,焦比270kg/t,煤比170kg/t,风温l300℃,达到了国际5000 m3级高炉生产的领先水平。
案例2:山西建帮1860 m3高炉,采用河南豫兴顶燃式热风炉,2012年10月风温达到1309℃,燃料比508kg/t,焦比357kg/t,煤比142kg/t,小焦比9kg/t,利用系数2.78 t/(m3·d)。
案例3:采用高风温系列技术后,2012年京唐公司、宝钢、太钢、本钢公司高炉指标:
企业 |
风温,℃ |
燃料比,kg/t |
焦比,kg/t |
煤比,kg/t |
系数,t/(m3·d) |
宝钢 |
1205 |
464 |
300 |
164 |
2.200 |
京唐 |
1229 |
457 |
305 |
152 |
2.226 |
太钢 |
1212 |
506 |
324 |
182 |
2.401 |
本钢3号 |
1247 |
511 |
338 |
148 |
2.205 |
五、技术推广前景
目前,我国有高炉1400多座,大于1000m3高炉有400多座,实现高风温的不足100座。现在我国热风炉的风温水平不高,与国际先进水平相比差100℃左右,提升的潜力较大。