熱風爐操作

熱風爐操作在熱風爐加熱高爐鼓風過程中進行的燒爐、送風、換爐和配合高爐休風與復風的作業。熱風爐工作特點是燃燒和送風交替進行，為了保證向高爐供風的連續性和穩定性，每座高爐至少配有兩座，一般配有3座或4座熱風爐。

熱風爐工作制度的選擇和操作的好壞，關係到它本身的風溫、人身安全、設備安全和爐體壽命，還直接關係到高爐的正常運轉。所以熱風爐必須有正確的工作制度、燃燒制度、烘爐制度以及配合高爐休風與復風的操作制度。

基本介紹

• 中文名：熱風爐操作
• 外文名：stove operation                        
• 學科：冶金工程
• 套用：高爐煉鐵
• 工作內容：燒爐、送風、換爐等
• 作用：影響高爐的正常運轉

工作制度

根據每座高爐配置熱風爐座數和風溫使用水平的不同，有不同的工作制度。兩座熱風爐必然是一燒一送;3座熱風爐一般情況採用兩燒一送;當風溫使用水平較低時可採用一燒兩送或半交叉並聯的送風制度;當風溫要求水平較高，燃燒器能力又比較富裕時，可採用兩燒一送半交叉並聯和送風末期關混風閘板閥的送風制度。四座熱風爐一般採用兩燒兩送交叉並聯，或採用三燒一送的制度。

燃燒制度

在保證熱風爐壽命的條件下，充分發揮熱風爐的能力，達到可能達到的最高熱風溫度。根據設備狀況有3種不同的燃燒制度：(1)固定煤氣量調節助燃空氣量。在整個燃燒周期內，保持煤氣量不變。初期以較小的空氣過剩係數進行燃燒，爐頂達到規定溫度後，適當增加助燃空氣量，稍微降低燃燒溫度，以維持爐頂溫度不變，直至燃燒期終止。這是最好的燃燒制度。(2)固定助燃空氣量調節煤氣量。整個燃燒期內助燃空氣量不變。初期使用較大的煤氣量，以較小的空氣過剩係數把爐頂很快燒到規定溫度以後，逐漸減小煤氣量以維持爐頂溫度不再上升，直至燃燒期終止。這種方法後期廢氣量減少，不利於熱交換。(3)煤氣量和助燃空氣量都不固定。燃燒初期使用較大煤氣量和適當的空氣量配合燃燒，爐頂很快達到規定溫度以後，同時減少煤氣量和空氣量以保持爐頂溫度。此法不易掌握空氣和煤氣的配比，難以保持爐頂溫度不變，而且空氣和煤氣同時減少，必然造成整個熱風爐蓄熱量下降。這種方法除了煤氣壓力波動大的熱風爐和用以控制廢氣溫度外，一般很少採用。

爐頂溫度和廢氣溫度的控制

熱風爐在加熱期內，在爐頂達到規定溫度後，要保持爐頂溫度不變，繼續加熱中、下部格子磚，直到煙道廢氣達到規定溫度。燒高爐煤氣的熱風爐，由於一般高爐煤氣發熱值較低，爐頂溫度不會超過規定溫度，以普通粘土磚或高鋁磚砌築的熱風爐爐頂均不會產生過燒現象。燒混合煤氣(高爐煤氣與焦爐煤氣混合或高爐煤氣與天然氣混合)的熱風爐，由於混合煤氣發熱值高，爐頂溫度需嚴加控制，不許超過規定，否則將產生過燒，損壞爐頂，縮短爐體壽命等不良後果。

煙道廢氣是否燒到規定溫度是衡量熱風爐蓄熱程度的標誌。在正常情況下影響煙道廢氣溫度和升溫速度的因素有燃燒時間、煤氣量和助燃燒空氣量、燃燒制度、送風時間、高爐風量、熱風爐蓄熱面積和磚量等。熱風爐燃燒溫度控制範圍見表。

合理燃燒的判斷

在燒爐過程中，要經常判斷燃燒狀況，根據需要調節煤氣與空氣的配比，以達到合理燃燒。判斷是否合理燃燒有3種方法：(1)廢氣分析法。使用氣體分析器分析煙道廢氣成分中CO₂、CO和O₂的含量來判斷燃燒是否合理。理想的煙道廢氣成分中，O2和CO的含量都為零，但實際做不到。為了保證煤氣完全燃燒，所用空氣量往往要比理論空氣量多。燒高爐煤氣時的空氣過剩係數一般為1.05～1.1;燒混合煤氣時的空氣過剩係數為1.1～1.15。(2)火焰判斷法。熱風爐操作人員藉助觀察火焰顏色來判斷熱風爐燃燒時空氣和煤氣的配比是否合適。影響火焰顏色的因素很多，如煤氣成分、含塵量、含水量、溫度以及燃燒室形狀等，不易準確掌握。操作人員只有在長期的操作實踐中，經常對照爐頂溫度和廢氣分析綜合判斷、積累經驗，才能掌握。(3)自動燃燒。用機械、電氣和計算機等組成綜合控制燃燒系統。80年代中國個別大型高爐開始使用自動燃燒控制，使熱風爐燃燒趨於合理，充分發揮熱風爐的蓄熱能力，提高了風溫的同時節約了燃料。

換爐操作

每座熱風爐均為周期性工作，即燃燒期和送風期交替進行；當高爐休風時熱風爐也有相應的操作程式。

燃燒轉送風操作 先停止燃燒後送風。程式為：關煤氣調節閥;停助燃風機;關煤氣閘板閥;關燃燒閘板閥(使用陶瓷燃燒器的熱風爐先關煤氣燃燒閘板閥，後關空氣燃燒閘板閥);開燃燒器煤氣放散閥;關煙道閥;經與高爐聯繫許可後，開冷風小門充壓，沖滿後開冷風閥;開熱風閥，向高爐送風。

送風轉燃燒操作 先停止送風后燃燒。程式為：關冷風閥;關熱風閥;開廢氣閥;廢氣放淨後開煙道閥;關廢氣閥;開燃燒閘板閥(使用陶瓷燃燒器的熱風爐先開空氣燃燒閘板閥，後開煤氣燃燒閘板閥);開煤氣閘板閥(如爐內溫度過低時，需點燃焦爐煤氣引火);小開、穩開煤氣調節閥，點燃煤氣;關燃燒器放散閥;起動助燃風機，同時大開煤氣調節閥到需要位置，轉入正常燃燒。

高爐休風與復風時的操作

高爐休風分短期休風、長期休風、特殊休風。無論哪種休風，熱風爐的相應操作程式都是一樣的，即(1)接到高爐休風通知後，燃燒爐停止燃燒;(2)高爐拉風，風壓降至49kPa以下時關混風閘板閥;(3)聽到休風信號，立即關熱風閥，關冷風閥，開廢氣閥;(4)向高爐發回休風完畢信號。

倒流休風 接到高爐倒流信號後，立即開倒流閥倒流。如果沒有倒流管或倒流閥故障，可選擇頂溫較高的(>1000℃)停燃熱風爐倒流。其程式為：關閉吸風口(有陶瓷燃燒器的熱風爐開空氣燃燒閘板閥);開熱風閥，因煙道閥已開著，使高爐內煤氣進行倒流。

停止倒流 用倒流管倒流的，接停止倒流信號後，立即關倒流閥;如用熱風爐倒流的接停止倒流信號後，立即關熱風閥。

復風操作 高爐任何休風后的復風操作均為：開熱風閥;開冷風閥;關廢氣閥;向高爐回復風完畢信號。迴風後，開混風閥，燃燒爐恢復燃燒。

烘爐

新建、大修或中修後的熱風爐必須進行烘爐後方可使用。熱風爐烘爐目的是使耐火磚內的物理水、結晶水緩慢而充分地排出，避免燒爐時水分突然大量蒸發，導致耐火材料發生爆裂而損壞;使耐火磚均勻、緩慢而又充分膨脹，完成礦相轉變，避免在磚襯內產生熱應力而損壞。因此，熱風爐烘爐要視所用耐火材料的性能、熱風爐結構型式、施工季節以及爐子大小等選擇不同的烘爐制度。(1)用黏土磚、高鋁磚砌築的大型內燃式熱風爐大修或新建烘爐一般用6～8d(圖1曲線1);中修烘爐用4～5d(圖1曲線2)。(2)用矽磚砌築的熱風爐，在烘爐時，特別注意在100～270℃範圍的可逆膨脹，直到300℃的溫度範圍，不許出現反覆冷卻和加熱。為了避免在300℃以下反覆冷卻和加熱，最好用熱風烘爐，600℃以上再改用煤氣烘爐，烘爐時間約35d。(圖2)烘爐注意事項有3：(1)必須嚴格執行烘爐方法和升溫制度，嚴戒間斷;(2)烘爐期間定期取樣分析廢氣成分及水分，及時調整燃燒;(3)烘爐過程中，如因故使溫度超過計畫規定，不應降低溫度而要在該溫度保持相應時間後再升溫;溫度低於計畫溫度時，也不要急於升溫而要延長相應的升溫時間。