一种热风炉保温过程中炉底降温系统及方法与流程

本发明属于冶炼技术领域，具体涉及一种热风炉保温过程中炉底降温系统及方法。

背景技术：

在高炉炼铁生产中，热风炉在烘炉完成后，需在高炉开炉前、高炉停炉及热风炉检修过程进行长时间保温，保温过程中必须保持硅砖、格子砖温度，同时要控制炉底温度，保护炉底设备。

现有的技术均是利用“燃烧加热、送风冷却”工艺方法满足保温要求，其中送风冷却，一般采用常规送风冷却，即通过风机将冷风从冷风管道进入热风炉，从热风阀到热风管道，从倒流休风阀排出；或通过助燃风机从废气阀进入热风炉，从热风阀到热风管道，从倒流休风阀排出。

现有工艺方法均通过热风管道排出冷却气体，具有如下缺点：1、需在倒流休风阀到高炉本体热风管道间加砌挡墙，防止热风串入高炉，且待保温结束后需进入高温密闭空间拆除，作业空间狭窄，作业困难，作业危险性大。2、通过热风管道排出冷却气体，带走蓄热格子砖大量热量，影响保温效果，增加保温烧炉次数。3、利用高炉风机、助燃风机将冷风从炉底送入，通过热风管道，热风阀，从倒流休风阀排出，需频繁动作热风阀，存在热风阀密封不严，可能造成操作失误导致热风串入高炉，影响高炉炉内施工，存在安全隐患。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种热风炉保温过程中炉底降温系统及方法，以至少解决目前炉底降温过程中存在高危作业，风险大，且保温效果差，资源消耗多的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种热风炉保温过程中炉底降温系统，所述系统包括：

热风炉，所述热风炉包括炉体上部和炉体下部，所述炉体上部和所述炉体下部之间设置有蓄热格子砖；所述炉体下部的两侧相对设置有烟道管道，分别为第一烟道管道和第二烟道管道，所述烟道管道的一端与炉体下部的空腔连通，另一端与烟囱连通；所述第一烟道管道和所述第二烟道管道上分别设置有第一烟道阀和第二烟道阀；所述第一烟道管道和烟囱之间设置有连通两者的废气管道；

助燃风机，所述助燃风机与所述炉体上部之间通过助燃风管道连通，用于向炉内通入助燃空气，所述助燃风管道上设置有空气切断阀，用于控制助燃空气的流通；所述助燃风管道和所述废气管道之间通过冷却送风管道连通，所述冷却送风管道、所述废气管道上均设置有阀门。

在如上所述的热风炉保温过程中炉底降温系统，优选，所述冷却送风管道上设置有冷却送风阀，所述废气管道上在与所述冷却送风管道连通处的两端分别设置有第一阀门和第二阀门。

在如上所述的热风炉保温过程中炉底降温系统，优选，所述系统还包括冷风管道，所述冷风管道与所述炉体下部连通，所述冷风管道上设置有冷风阀，用于控制冷风输送过程的启闭。

在如上所述的热风炉保温过程中炉底降温系统，优选，所述系统还包括热风管道，所述热风管道与所述炉体上部连通，所述热风管道上设置有热风阀，所述热风管道上还设置有倒流休风阀。

在如上所述的热风炉保温过程中炉底降温系统，优选，所述系统还包括冷风支管，所述冷风支管与经过所述倒流休风阀后方的热风管道连通，形成混通联络点，所述混通联络点为三通管，通过对冷风和热风输送量的调整控制出风温度。

在如上所述的热风炉保温过程中炉底降温系统，优选，所述废气管道的管径小于所述烟道管道的管径。

在如上所述的热风炉保温过程中炉底降温系统，优选，所述炉体上部还设置有与炉体上部连通的煤气管道，所述煤气管道上设置有煤气切断阀。

在如上所述的热风炉保温过程中炉底降温系统，优选，所述冷却送风阀和所述第二烟道阀均为电动阀。

一种热风炉保温过程中炉底降温方法，所述方法包括如下步骤：

助燃风机的助燃空气通过冷却送风管道、烟道管道输送至热风炉的炉体下部，对炉体下部进行吹扫降温，同时打开对向的烟道阀阀门，使吹扫后的空气通过烟道管道输送至烟囱中，进行送风冷却过程；

待热风炉炉底温度降至145-155℃后，停止送风冷却过程，待热风炉炉底温度再次回升至210-230℃后，再次重复送风冷却过程，循环此步骤实现热风炉保温过程中的炉底降温。

在如上所述的热风炉保温过程中炉底降温方法，优选，冷却送风管道中输送的助燃空气的风压控制为10-12kpa；

所述方法采用如上所述系统完成。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

本发明热风炉保温过程中炉底降温系统及方法具有下述的优异效果：

1、结构简单，制造成本低；通过对冷却工艺方法进行改进优化，满足炉底冷却效果，工作量小及实行难度低。

2、减少挡墙砌筑、拆除等高危作业风险；将助燃空气通过助燃风机，从废气管道进入热风炉底部，从烟道管道到烟囱排出，达到冷却炉底要求。保持热风阀长期关闭，无需在倒流休风阀后、高炉热风围管前砌筑挡墙密封，无需保温结束拆除，避免了密闭、高温区域高危作业。

3、操作便捷；热风炉保温过程中，炉顶温度超过工艺标准，只需要开启第一阀门和第二烟道阀，调整助燃风机风量即可实现炉底快速冷却，工艺操作均有智能自动阀门控制，操作便捷。

4、提高保温效果；通过底部进、出冷却气体，减少冷却气体与高温格子砖热交换，减少其热量损失，提高保温效果。

5、安全可靠，排除了部分安全隐患；在长期保持热风阀关闭，利用底部冷却气体进、出，减少热风阀动作，避免了热风阀动作过程中热风串入高炉炉内风险，减少了炉内作业隐患。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明实施例的热风炉保温过程中炉底降温系统结构示意图。

图中：1、热风炉；11、炉体上部；12、炉体下部；13、蓄热格子砖；2、助燃风机；3、空气切断阀；4、煤气切断阀；5、冷却送风管道；51、冷却送风阀；6、第一烟道管道；61、第一烟道阀；7、第二烟道管道；71、第二烟道阀；8、废气管道；81、第一阀门；82、第二阀门；9、冷风管道；91、冷风阀；10、热风管道；101、热风阀；102、倒流休风阀；11、冷风支管；12、混通联络点；13、烟囱。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

热风炉烘炉完成后，高炉延迟3个月点火开炉，热风炉需长期处于烧炉保温阶段，且高炉炉内需长期进入作业。热风炉保温期间需严格按照“燃烧加热、送风冷却”进行保温，并避免煤气串入高炉，减少高危作业。

如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种热风炉1保温过程中炉底降温系统，利用助燃空气通过废气阀(第一阀门81)进入、第二烟道阀71排出，改变冷却气体排放通道，通过控制助燃空气压力、流量达到快速冷却炉底效果。全程热风阀101切断封闭、隔离热风与高炉炉缸(炉体下部12)串通，减少高炉炉内作业安全隐患，减少炉顶蓄热格子砖13界面温度波动，提高保温效果。

热风炉保温过程中炉底降温系统包括：热风炉1和助燃风机2。

热风炉1包括炉体上部11和炉体下部12，炉体上部11和炉体下部12之间设置有蓄热格子砖13，具体为硅砖砌体蓄热格子砖，蓄热格子砖13设置在炉箅子上方；炉体下部12的两侧设置有烟道管道，分别为第一烟道管道6和第二烟道管道7，烟道管道的一端与炉体下部12的空腔连通，另一端与烟囱13连通；第一烟道管道6和第二烟道管道7上分别设置有第一烟道阀61和第二烟道阀71；第一烟道管道6和烟囱13之间设置有连通两者的废气管道8。

助燃风机2与炉体上部11之间通过助燃风管道连通，用于向炉内通入助燃空气，助燃风管道上设置有空气切断阀3，用于控制助燃空气的流通；空气切点阀3上游还设置有空气调节阀(图中未示出)，用于控制助燃风压力，助燃风机2可以精确控制通入炉内的助燃空气流量。助燃风管道和废气管道8之间通过冷却送风管道5连通。

本发明的具体实施例中，炉体上部11还设置有与炉体上部11连通的煤气管道，煤气管道上设置有煤气切断阀4。煤气切断阀4上游还设置有煤气调节阀(图中未示出)，用于控制煤气通入炉体内的煤气量，炉体上部11的煤气和助燃空气混合燃烧加热，同时向蓄热格子砖提供热量。

本发明的具体实施例中，冷却送风管道5上设置有冷却送风阀51，废气管道8上在与冷却送风管道5连通处的两端分别设置有第一阀门81和第二阀门82。优选地，废气管道8的管径小于烟道管道的管径。废气管道8的设置是为了降低烟道阀的压力，在排烟过程中由于烟道管道中压力大，导致第一烟道阀61和第二烟道阀71打开困难，因此设置了废气管道8，废气管道8的管径较小，废气管道8上设置的第一阀门81和第二阀门82便于打开，打开后与烟囱13连通，降低了烟道阀中的压力，此时第一烟道阀61和第二烟道阀71即可顺利打开。

本发明的具体实施例中，系统还包括冷风管道9，冷风管道9与炉体下部12连通，冷风管道9上设置有冷风阀91，用于控制冷风输送过程的启闭。

本发明的具体实施例中，系统还包括热风管道10，热风管道10与炉体上部11连通，热风管道10上设置有热风阀101，热风管道10上还设置有倒流休风阀102。

本发明的具体实施例中，系统还包括冷风支管11，冷风支管11的前端设置有冷风调节阀(图中为未示出)，用于调控冷风支管11中的冷风出风流量，冷风支管11与经过倒流休风阀102后方的热风管道10连通，形成混通联络点12，混通联络点12为三通管，通过对冷风和热风输送量的调整控制出风温度。

本发明的具体实施例中，冷却送风阀51和第二烟道阀71均为电动阀。在进行炉底降温过程中，可以智能控制助燃空气的输送量和输送压力，智能控制第二烟道阀71的开启和开度，进而控制吹扫后的空气流出速度，调节冷却效果。

本发明还提供了一种热风炉1保温过程中炉底降温方法，在进行保温过程中的降温方法包括如下步骤：

打开冷却送风阀51和第二烟道阀71，助燃风机2的助燃空气通过冷却送风管道5输送至热风炉1的炉体下部12，在炉体下部12进行吹扫降温，打开对向即另一侧的第二烟道阀71阀门，使吹扫后的空气通过第二烟道管道7输送至烟囱13中，进行送风冷却过程。其中冷却送风管道5中输送的助燃空气的风压控制为10-12kpa。

在炉底温度小于380℃(设备温度安全线)前，使用本发明的降温方法对炉体下部降温吹扫，待热风炉1的炉底温度13降至145-155℃后，停止送风冷却过程，待热风炉1炉底温度再次回升至210-230℃后，再次重复送风冷却过程，循环此步骤实现热风炉1的炉底降温过程，使炉体温度处于自我保护的温度区间。待炉体上部11燃烧室温度降低后在热风炉1炉体上部11通入煤气和助燃空气，在炉体上部11进行燃烧加热升温过程，实现热风炉的保温。

实施例1

本发明实施例中的热风炉1为卡鲁金型热风炉1，卡鲁金型热风炉1正常加热过程包括三种状态，燃烧状态、焖炉状态和送风状态。由燃烧状态转为送风状态，和由送风转为燃烧均需要经过焖炉状态过渡完成，此过程也称为换炉操作。

燃烧状态，燃烧状态也即为加热过程，此时，煤气切断阀4、空气切断阀3打开，废气管道8中的第一阀门81、第二阀门82打开，第一烟道阀61和第二烟道阀71打开；冷却送风阀51关闭，冷风阀91和热风阀101也关闭，炉体上部11燃烧加热。

焖炉状态，焖炉状态时，全部的阀门均关闭。

送风状态，只有冷风阀91和热风阀101开启，其他阀门全部关闭，即冷风经过蓄热格子砖热量换热后形成热风从热风管道10输送进入混通联络管，来自于冷风支管11的冷风与热风按照一定比例混合，形成待使用温度的热风。

当需要对炉内进行保温时，在炉底温度高于控制温度范围后，关闭热风阀101、冷风阀91、空气切断阀3、煤气切断阀4、第一烟道阀61、第二阀门82，打开冷却送风阀51、第一阀门81，小开(开度较少)第二烟道阀71，利用助燃风机2的冷风，通过控制风压、风量即可在要求时间内完成炉底冷却。

利用助燃空气对炉体下部12炉箅子及耐材进行降温吹扫后将热量从烟道排出。在降温操作时需进行停顿循环降温吹扫来确保最佳的降温效果。比如三座卡鲁金型热风炉1的降温过程可以按照如下操作：1#热风炉1吹扫前炉箅子温度380°，控制助燃风压11kpa，小开另端第二烟道阀71(约1/6吹扫30分钟后降至150°。然后倒换至另一座热风炉1进行降温吹扫。待1#热风炉1的炉箅子温度逐步回升后220°时，再次倒换至1#炉进行降温吹扫(可根据管道直径、阀门开度、需求冷却效果进行调节)，此过程可以多次循环，延长保温时间。

综上，本发明通过在炉体下部进、出冷却空气，即从废气管道中的阀门通冷却空气，从烟道阀排出达到冷却炉底方法，减少冷却气体与高温蓄热格子砖热交换，减少其热量损失，提高保温效果。

在热风炉烘炉保温阶段可避免进入密闭、高温热风管道进行砌筑、拆卸挡墙的高危作业，同时减少热风阀动作杜绝高温气体进入沿热风管道进入炉缸，减少炉缸作业风险。在长期保温过程中，利用该工艺方法，能够迅速降低炉底温度，保持炉内蓄热格子砖界面温度稳定性，减少热风管道内挡墙砌筑、拆除，减少作业风险。结构简单，操作便捷。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。