专利名称：浓缩换热高风温球式热风炉组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种为高炉提供风温的热风炉组，特别是利用低热值煤气经浓缩换热的高风温球式热风炉组。
目前常用的热风炉有管式热风炉、格子砖热风炉和球式热风炉三种。在炼铁高炉中，管式炉的风温为500℃，格子砖炉为800－900℃，球式炉为900－1000℃左右；在钙镁磷肥高炉上，由于煤气的热值比炼铁低很多，一般管式炉为300－400℃、格子砖炉为600℃，球式热风炉为600－700℃左右。为提高高炉风温，降低焦炭消耗，有些高炉采用外加高热值燃料的方法。因其燃料不易获得，价格昂贵，一般高炉均不采用。现行高炉的球式热风炉是用两座炉子工作，一个炉子用于燃烧，一个炉子用于送风，当第一个炉子球床被加热后，即转入第二个炉子加热，再由鼓风换取热量后送到高炉，由于鼓风加热的温度受到原始煤气热值浓度的限制，使风温不能提高，大量煤气被废弃。
本实用新型的目的是不需外加高热值燃料，利用高炉中发生的煤气，由三座经改进的球式热风炉组，通过浓缩换热，提高风温。
本实用新型由如下方案实现经改进的三座球式热风炉通过各管道，阀门的联接构成浓缩换热球式热风炉组。热风炉腔体上部为燃烧室，支柱14固定在炉底部，支柱14支撑炉篦子13上，球床12置于炉篦子13上，球床12由耐火球堆成，由陶瓷燃烧器32、33、34，热风总管18、载热总风管28，窥孔弯管36、净煤气管29、冷风管10、助燃风管11、助燃风混风管30、烟道管35与燃烧伐19、20、21、煤气截断伐22、23、24、煤气调节伐25、26、27、冷风伐1、4、7、助燃风伐2、5、8、烟道伐3、6、9、混风伐31的连接将冷风、助燃风、热风、载热风、煤气、尾气形成浓缩换热的管炉控制系统，其中助燃风混风管30设置在助燃风管11与载热总风管28之间，并由混风伐31调节控制参与燃烧的载热风温度，烟道伐3、6、9分别设置在烟道管35上，对排烟进行控制，助燃风伐2、5、8分别设置在助燃风管11与冷风管10之间对助燃风进行控制，冷风伐1、4、7分别设置在冷风管10上；对冷风进行控制，煤气调节伐25、26、27分别设置在净煤气管29上，对高炉送来的净煤气进行调节，煤气截断伐22、23、24分别设置在陶瓷燃烧器32、33、34与煤气调节伐25、26、27之间，以便截断高炉送来的煤气供给，燃烧伐19、20、21分别设置在燃烧室与陶瓷燃烧器32、33、34之间，用来控制燃烧和输送载热体、热风伐15、16、17分别设置在热风总管18与燃烧室之间，以控制热风输出，热风总管18一端连接高炉，另一端并联三座热风炉，用于对高炉提供热风输送，窥孔弯管36设置在煤气截断伐22后，以观察炉内燃烧情况及热风炉点火。
本实用新型经改进三座球式热风炉及通过各管、阀门的联接构成浓缩换热球式热风炉组。不外加高热值燃料，利用高炉中发生的煤气，以助燃风为载热体，进行无限循环逐级增载叠加浓缩，气体在球床中饱和换热，提高了燃烧热浓度、燃烧温度、球床温度及被加热的鼓风温度；选用荷重软化温度为1600℃的硅砖或硅泡砖作高温耐火材料，风温可达1350℃，用荷重软化温度为1800℃的刚玉、莫来石砖作耐火村料风温可达1550℃；用耐更高温度的耐火材料风温还可提高。
图1，单炉剖视图；图2，球式热风炉组与管网联结图。
结合附图对本实用新型的实施及循环换热工作情况进行说明。
以备有200N3／分鼓风机的钙镁磷肥高炉，其煤气热值浓度为578大卡／N3为例，选用球床12直径为2.767m，球床高为6.99m的球式热风炉三座，其中填以φ25－35耐火球，每炉约装60吨，每N3鼓风占用球重为300kg／m3风，耐火材料的材质可选用硅砖或荷重软化温度为1600℃的硅泡砖，用风速为Q＝6000N3／小时的离心风机送助燃风，冷风管10、净煤气管29、用450mm的钢管，载热总风管28用450mm的镶有耐火绝热材料的钢管，热风总管18用φ500mm的镶有耐火绝热材料的钢管，助燃风管11用φ400mm的钢管，助燃风混风管30用300mm的钢管，冷风伐1、4、7、煤气调节伐25、26、27用φ450mm的通用伐门，助燃风伐2、5、8用400mm的通用伐门，热风伐15、16、17、燃烧伐19、20、21、煤气截断伐用φ500mm的热风伐，烟道伐3、6、9用φ680mm烟道伐或φ500mm的热风伐，助燃风混风伐31用φ300的通用伐门，陶瓷燃烧器32、33、34可用反射盘式陶瓷燃烧器；炉篦子13为生铁铸成栅状篦子，支柱14由生铁铸成或用耐火砖砌成，窥孔弯管36为具有可启闭窥孔玻璃的90°弯管。热风炉组循环换热工作情况为当高炉开炉时，球床12处于冷态，需向高炉送冷风，高炉发生煤气后，进行第一循环作业，Ⅰ号炉处于冷态送助燃风，Ⅱ号炉燃烧，Ⅲ号炉处于冷态送鼓风，此时关闭冷风伐1、4，打开冷风伐7，由主风机经冷风管10送风进Ⅲ号炉，助燃风伐8和烟道伐9关闭，打开热风伐15，关闭燃烧伐19，鼓风由热风炉下部穿过球床12，经热风伐15进入热风总管18而送往高炉，此时热风伐16、17需关闭。由助燃风机送来的风，经助燃风管11送入Ⅰ号炉，打开助燃风伐2，关闭助燃风伐5、8，关闭烟道伐3、助燃风经助燃风伐2进入Ⅰ号炉下部，打开燃烧伐21，关闭热风伐17和煤气截断伐24，助燃风穿过球床12经燃烧伐21、陶瓷燃烧器34进入载热总风管28。进行燃烧的Ⅱ号炉，助燃风经Ⅰ号炉至载热总风管28的载热风经陶瓷燃烧器33，并打开燃烧伐20进入Ⅱ号炉与煤气混合燃烧；由高炉送来的煤气经净煤气管29、煤气调节伐26、煤气截断伐23、陶瓷燃烧器33、燃烧伐20进入Ⅱ号炉与助燃风混合燃烧，此时煤气截断伐24、22和煤气调节伐27、25需关闭，同时热风伐16关闭，烟道伐6打开，燃烧好的烟气向下穿过球床12将热量换给球床12经烟道伐6进入烟道35而送入烟囱排放；自进入第二循环作业，Ⅰ号炉送鼓风，Ⅱ号炉送助燃风载热，Ⅲ号炉炉燃烧，第二循环开始，燃烧得到载热叠加浓缩，进行第三循环，其Ⅰ号燃烧、Ⅱ号炉送风、Ⅱ号炉载热，自第三循环，高炉开始使用热风；第四循环、Ⅰ号炉载热、Ⅱ号炉燃烧、Ⅲ号炉送风，第五循环、Ⅰ号炉送风、Ⅱ号炉载热、Ⅲ号炉燃烧，第六循环、Ⅰ号炉燃烧、Ⅱ号炉送风、Ⅲ号炉载热。依次循环下去，载热体的温度越来越高，叠加的热量愈来愈多，燃烧热浓度也越来越浓，燃烧温度随之越来越高，由于饱和换热，鼓风被加热的温度有近似于载热风温度的水平。其拱顶温度为1550℃，鼓风温度为1350℃左右。
权利要求1.一种为高炉提供风温，经改进的三座球式热风炉，其特征在于，支柱14支撑炉篦子13，球床12置于炉篦子13上，由陶瓷燃烧器32、33、34，热风总管18、载热总风管28，窥孔弯管36、净煤气管29、冷风管10、助燃风管11、助燃风混风管30、烟道管35与燃烧伐19、20、21、煤气调节伐25、26、27、煤气截断伐22、23、24、冷风伐1、4、7、助燃风伐2、5、8、混风伐31分别连接构成管炉控制系统。
2.按照权利要求1所述的热风炉，其特征在于助燃风混风管30设置在助燃风管11与载热总风管28之间，烟道伐3、6、9分别设置在烟道管35上，助燃风伐2、5、8分别设置在助燃风管11与冷风管10之间，冷风伐1、4、7分别设置在冷风管10上；煤气调节伐25、26、27分别设置在净煤气管29上，煤气截断伐22、23、24分别设置在陶瓷燃烧器32、33、34与煤气调节伐25、26、27之间，燃烧伐19、20、21分别设置在燃烧室与陶瓷燃烧器32、33、34之间，热风伐15、16、17分别设置在热风总管18与燃烧室之间，热风总管18一端连接高炉，另一端并联三座热风炉，窥孔弯管36设置在煤气截伐22后面。
专利摘要本实用新型涉及一种为高炉提供高风温的浓缩换热球式热风炉组。由经改进的三座球式热风炉及各管道与阀门连接，将冷风、助燃风、热风、载热风、煤气、尾气形成浓缩换热的管炉控制系统。不外加高热值燃料，利用高炉中发生的煤气，以助燃风为载热体，进行无限循环逐级增载叠加浓缩，达到饱和换热，提高燃烧热浓度、燃烧温度、球床温床及被加热的鼓风温度，不同耐火材料的材质，具有不同的风温。
文档编号C21B9/02GK2075653SQ9021783
公开日1991年4月24日 申请日期1990年8月8日 优先权日1990年8月8日
发明者梁汉诒 申请人:梁汉诒