现代高炉高风温关键技术问题的认识与研究

当代高炉高风温关键技艺题目的了解与协商

张福明，银光宇，李欣

纲要：提升风温能够有用下降高炉燃料耗损，推进高炉临盆安定顺行，是绿色低碳炼铁技艺的急迫进展方位之一。协商了炎风炉热量传输颠末和传热性格，颠末传热学机理的协商懂得，叙述炎风炉加热面积与风温之间的关连，提议提升热通行量以改良炎风炉传热的见解。协商了炎风炉理论焚烧温度、拱顶温度微风温之间的关连，讲解了行使低热值高炉煤气和回收炎风炉烟气余热，颠末耦合预热和能量梯级行使的技艺办法，完结高风温的技艺革新及试验。提议了完结炎风炉智能化职掌的技艺因素，论说了公道管束拱顶温度和压制NOx大批生成的工艺办法，以及有用抗御炎风炉炉壳晶间应力腐化的技艺办法。指出完结低热值煤气的高效行使和高值变化，提升风温、下降燃料比和CO2排放，是将来高炉炼铁的关键性格技艺。

关键词：炼铁；高炉；高风温；炎风炉；拱顶温度；余热回收；能量变换

第1次产业革新今后，炎风炉起头被用于加热高炉鼓风。颠末约年的进展演进，高风温已成为当代高炉急迫的技艺特性。提升风温有益于高炉临盆安定顺行和高效低耗。炎风炉工序属于榜样的耗散布局体制，是怒放的、动态改变的弗成逆工艺颠末和能量变换颠末，颠末物资、能量和音信陆续的输入/输出，从而保持系统的安定运转。当代炎风炉的技艺观念是提升炎风温度和能量变换效率，完结干净低碳焚烧，伸长炎风炉寿命，有用下降燃料耗损和玷污物排放，完结多目方针集成优化。年华夏紧要钢铁企业高炉的平衡风温为℃，与国际先进水准出入约℃。本文针对高风温关键技艺几何题目举办懂得研讨，提议了低碳干净高风温技艺的进展趋向和途径。

1炎风炉的热量传输

1.1炎风炉的传热旨趣

蓄热式炎风炉的劳动旨趣是焚烧与传热颠末轮替瓜代举办。炎风炉焚烧颠末形成高温烟气，首先通太高温烟气将热量通报给炎风炉蓄热室的格子砖，使格子砖积存充足的热量并到达设定的温度；再经送风颠末将格子砖的热量通报给高炉鼓风，将鼓风温度加热到0℃以上。试验上，高炉炎风炉因而格子砖为载体，颠末吸热-蓄热-放热的瓜代颠末，完结热量的贮藏与传输。图1所示为炎风炉蓄热室加热-放热颠末温度场数值模仿谋略成果。

20世纪90年月夙昔，华夏高风温技艺相对末端。用于炎风炉焚烧的高热值燃料提供不够，致使永恒以来华夏高炉风温永恒盘桓在1~℃。高炉风温是华夏高炉炼铁与国际先进水准差异最大的技艺目标，图2所示为21世纪以来华夏要点钢铁企业高炉炼铁紧要技艺指方针改变趋向。

基于换热器热交流理论，针对蓄热式炎风炉蓄热室传热颠末的理论协商，式（1）给出了炎风炉蓄热室汲取或释放热量的表述。

式中：Qc为炎风炉汲取或释放的热量，kJ；Fc为炎风炉加热面积，m2；kc为高温烟气或凉风与格子砖之间的归纳换热系数，kJ/(m2·h·K)；ΔTc为气体与格子砖之间的平衡温差，K；qc为热通行量，qc＝kc·ΔTc，kJ/(m2·h)。

式（1）说明，炎风炉的热量传输与加热面积和热通行量关系，取决于炎风炉加热面积、归纳换热系数和换热温差。因而提升加热面积、换热系数和换热温差，有助于加强炎风炉热量传输，从而提升风温。当代炎风炉计划应以提升传热效率为

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