专利名称：热风炉废风回收利用方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高炉热风炉废风回收利用的方法、设备。本发明特别适用于高压操作的大型高炉。
高炉热风炉是一种周期性工作的蓄热式换热器。煤气(或者其它燃料)燃烧后的热量被热风炉内的蓄热体所吸收。蓄热达到一定程度后，停止燃烧蓄热。冷鼓风通过热风炉从蓄热体中吸收热量，而被加热成热风送入高炉。高的鼓风温度可强化高炉冶炼，降低焦炭消耗。每座高炉至少要有两座热风炉才可能连续正常生产。一般一座大型高炉都配置3～4座热风炉，并按一定的工作制度进行周期性的切换。每一个周期中一座热风炉工作流程为“燃烧”→“闷炉”→“送风”→“闷炉”→“燃烧”，随着高炉冶炼技术的不断发展和强化，高炉的送风压力不断向高压操作发展。处于送风状态的热风炉以及冷、热风管道系统的压力会达到0.3～0.5MPa，甚至更高的压力。而转入燃烧状态的热风炉以及煤气、助燃空气管道系统一般是处于常压状态。在换炉操作时，如图1所示，处于“送风”状态的热风炉当将冷风阀2、热风阀1关闭后，该座热风炉虽已与高炉送风管路7、8隔断，处于“闷炉”状态，但炉内压力仍然处于高压状态。烟道阀4、燃烧阀6两侧压力差很大，欲打开非常困难。要进入“燃烧”状态需先打开的废风阀5，将炉内的“废风”排放到烟道9(或大气中)，进行泄压。当烟道阀4、燃烧阀6两侧压力基本均衡后，才能打开烟道阀4和燃烧阀6，热风炉才可转入“燃烧”状态。这样炉内高压的热废风就白白浪费掉了，并在泄压时产生很高的噪声而污染环境。当处于“燃烧”状态的热风炉达到要求的温度时要停止燃烧，将燃烧阀6，烟道阀4关闭后，该热风炉又转入“闷炉”状态，但此时炉内仍然处于常压状态。该炉的冷风阀2、热风阀1由于冷风管8、热风管7仍然是处于高压，两侧压差很大，打开也非常困难。打开冷风均压阀3先向炉内充压，当炉内压力与冷、热风管路7、88均衡后，冷风阀2、热风阀1才被打开。热风炉就由“燃烧”状态经“闷炉”状态转入“送风”状态。在充压过程中，由于冷风管道8中有部分风被用于充压，若此时高炉鼓风机不能自动增加充压所需的风量，则向高炉送风系统的压力就会突然降低，这种突然的压力波动对高炉的正常稳定生产十分有害，为此均压阀一般均比较小，尽量进行缓慢的充压，使风压波动尽可能地限制在高炉稳定操作所允许的范围内。即使这样，换炉时因风压波动造成高炉炉况失稳的现象仍然时有发生。缓慢地充压延长了换炉操作时间(充压时间约占整个换炉操作时间的1/2～2/3)，相对地就减少了热风炉燃烧蓄热的时间，影响到风温的提高和稳定。为此一些装备先进的高炉，其鼓风机配置有在热风炉换炉操作时能自动增加风量的控制系统以稳定鼓风压力，这不仅增加了鼓风耗量，而且风机在正常运行时，实际上未能全风量运转。另一种方法就是专门设置一充压专用风机或气源，这不仅增加了设备同时也增加了能源消耗。
本发明的目的就是针对上述现在技术的不足，提供一种设备简单，操作方便的热风炉废风回收利用方法和装置。
对配置有三座以上热风炉的高炉，仅需增设一废风总管11，将每座热风炉的废风阀5连成一个系统，在废风总管11上增设一个废风总阀12(如图二所示)，并采用新的换炉操作程序进行换炉操作。换炉时，先将已燃烧好的热风炉由“燃烧”状态转入“闷炉”状态，并打开其废风阀5，然后再将处于送风末期的热风炉由“送风”状态转入“闷炉”状态(但此时至少仍然要保持有一座热风炉继续给高炉送风)，然后也将其废风阀5打开，此时这两座热风炉通过废风总管11形成连通体，炉内高压的热废风就会经过废风总管快速向已燃烧好的热风炉进行充压。当两座热风炉压力均衡后，将要转入“送风”状态的那座热风炉的废风阀5关闭，打开冷风均压阀继续充压，压力均衡后即可转入“送风”状态，在这同时可以打开废风总阀12，将原送风炉内残余废风放入烟道9，压力均衡后打开烟道阀4、燃烧阀6，送入煤气和助燃空气转入“燃烧”状态。
利用本发明的效果，首先是可以回收40～50%的废风作为充压用，从而降低了鼓风风耗节约了能源;第二，换炉充压时高炉鼓风压力的波动值降低，有利于高炉炉况的稳定;第三，可缩短充压时间和整个换炉操作时间，也就增加了燃烧时间;第四，可降低废风排放时的噪声，而且只需在废风总阀的排放口设置一个消音装置即可进一步降低噪声，减少噪声污染环境;第五，当由于热风炉检修或其它原因热风炉无法双炉并联或半并联送风时，只需将废风总阀常开，热风炉系统仍然可以按原有操作程序进行换炉，不影响热风炉正常生产。
本发明与现有热风炉系统相比只增加了废风总管11和一个废风总阀12，所增加设备和管路不多，即结构简单，用途广，新设计的热风炉系统和现有热风炉系统均可采用。现有热风炉可以在不影响高炉正常生产的情况下即可进行改造施工。本发明对各种内燃式、外燃式、顶燃式热风炉均适用。对于配置有4座热风炉的高炉最适宜，废风回收利用率高，对于只配置3座热风炉的高炉也可采用，只是在单炉送风换炉时废风无法回收，双炉送风换炉时才回收利用。
本发明不仅可在炼铁高炉上应用，也可应用于具有相类似操作的其它行业的蓄热室换热器(炉)，如有色金属冶炼的鼓风炉、石油化工行业的蓄热式裂解或转化炉、电力行业的磁流体发电设备以及化肥、建材行业的熔炼炉、焙烧炉等系统。
图1是现有热风炉管道阀门系统示意图。
图2是本发明的热风炉管道阀门系统示意图。
其中1-热风阀;2-冷风阀;3-均压阀;4-烟道阀;5-废风阀;6-燃烧阀;7-热风管;8-冷风管;9-烟道;10-热风炉;11-废风总管;12-废风总阀;13-烟囱。
权利要求
1.一种热风炉的废风回收利用方法，其特征在于用送风后的热风炉废风给燃烧后的热风炉充压。
2.按照权利要求1所述的热风炉废风回收利用方法，其特征在于“燃烧”转入“闷炉”的热风炉与以“送风”转入“闷炉”热风炉联通，均压后，将要转入“送风”的热风炉的废风阀关闭，用均压阀继续充压，并打开废风总阀将要转入燃烧的热风炉的残余废风泄压。
3.一种热风炉废风回收利用装置，其特征在于将每座热风炉的废风阀与废风总管连接，废风总管通过废风总阀与烟道联通。
全文摘要
本发明是一种高炉热风炉废风回收利用的方法及其设备。利用送风后的热风炉废风给燃烧后的热风炉充压。此方法可回收40～50％废风，节约能源，降低换炉时高炉风压的波动值，利于炉况稳定，并可缩短换炉时间。本发明特别适用于高压操作的大型高炉。
文档编号C21B9/10GK1080659SQ9210503
公开日1994年1月12日 申请日期1992年6月26日 优先权日1992年6月26日
发明者陈炳霖, 林起祁, 魏恩发 申请人:首钢总公司