梅钢外燃式热风炉炉体特点

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1、第32卷第2期山东冶金Vol.32No.22010年4月ShandongMetallurgyApirl2010??????????????生产技术??????????梅钢外燃式热风炉炉体特点刘永叶，路正明（宝钢集团上海梅山有限公司，江苏南京210039）摘要：梅钢新日铁式外燃式热风炉采用了双头等径小拱顶，燃烧室和蓄热室等径半球拱顶，联络管设有波纹管和拉杆以吸收位移和水平推力，并采取了一系列防止炉壳晶间应力腐蚀的措施。各砌体相互独立，在高温区使用硅砖，同时大量采用组合砖以加强结构稳定性，热风炉已无故障运行9个月。关键词：外燃式热风炉；双头拱顶；半球拱顶；波纹管；组合砖中图分

2、类号：TF063文献标识码：B文章编号：1004-4620（2010）02-0041-02平位移则采用固定连接两拱顶的拉杆解决。为了1概况保证砌体稳定，两室间的相对位移量应当越小越3好，两拱顶间的水平位移按30mm、垂直位移量按梅钢4号高炉容积为3200m，为实现高风温、长寿命，配置了4座新日铁式外燃式热风炉。外燃20mm考虑，而轴向位移按25mm考虑。式热风炉彻底解决了内燃式热风炉火井倾斜、隔墙为了进一步吸收两拱顶间的不均匀膨胀和连掉砖甚至烧穿短路的弊病，而且直径相对较小，结接管的轴向膨胀，在联络管上安装波纹管，两拱顶构也相对稳定。炉体设计在结构和耐火材料的选设有加强板

3、，并用张力拉杆加以固定。拱顶的这种用、砌筑上进行了相应的改进。梅钢4号高炉于柔性结构，可吸收相对位移，避免联络管和拱顶连2009年5月21日开炉，热风炉使用9个月未出现问接处的应力集中。题。由于外燃式热风炉在梅山炼铁史上是首次使2.3采取防止炉壳晶间应力腐蚀的措施用，很多问题还需摸索和探讨。热风炉炉壳在高压煤气和炉衬热膨胀作用下引起双轴应力状态，最大应力分布在炉衬承受强烈2热风炉的结构特点高温作用的上部区域。拱顶风温超过1200℃，此新日铁式外燃式热风炉特点：采用了双头等径时空气中的氮分解并与空气中的氧形成氧的氮化小拱顶，燃烧室和蓄热室等径半球拱顶。联络管设物NOx，渗过

4、炉内衬，遇炉壳内壁形成的冷凝水而生有波纹管和拉杆以吸收位移和水平推力。成硝酸HNO3，硝酸对钢壳具有腐蚀作用。这种腐蚀2.1采用双头等径小拱顶和拉应力的共同作用会导致炉壳出现裂纹，晶体之蓄热室上部设有一个锥体段，使蓄热室拱顶缩间形成的裂纹，再受硝酸侵蚀而削弱强度从而减少［1］小至和燃烧室拱顶尺寸大小相同，从而提高了结构炉壳寿命。这种现象叫做晶间应力腐蚀。的稳定性，并使高温烟气在蓄热室中分布均匀。拱由晶间应力腐蚀引起的钢壳破裂，是高温热风顶直径缩小，拱顶下部的耐火砖承受的荷载就减炉进一步提高风温的重大障碍。梅钢外燃式热风小，可以减少由于蠕变引起拱顶耐火砖的变形，提炉采取的防

5、止炉壳晶间应力腐蚀的措施如下：高结构的长期稳定性。1）高温区炉壳采用耐腐蚀的低合金结构钢，提2.2加设波纹管和拉杆高焊接性能。所有的炉壳转折点都采用曲线连接，由于燃烧室和蓄热室长期处于高温和高压环连接半径一般均＞1500mm，锥体倾角≥45°，各开境，拱顶会产生周期性的相对位移，造成拱顶联络孔部位都进行了补强。施工过程中不允许在炉皮管和拱顶连接处应力集中，严重时使焊缝开裂漏上任意开孔以及在炉壳上焊接其他构件，以消除局风。两拱顶间的相对位移还影响到砌体的结构稳部应力集中。定，导致耐火砖的松动脱落，降低热风炉的使用寿2）炉壳加工完毕，整体退火消除内应力。高温命。两室温度不同引

6、起的轴向不均匀膨胀，采用微区的工地焊接在施工结束后也进行退火处理。抬高燃烧室高度来解决，而风压造成的两室间的水3）在高温区炉壳内表面涂抹耐酸漆及喷涂耐酸料，防止腐蚀性液体和炉壳直接接触。收稿日期：2010-02-034）在高温区炉壳外表面用铝皮包裹石棉设置作者简介：刘永叶，男，1981生，2003年毕业于重庆工业高等专科学校炼铁专业。现为梅钢助理工程师，从事热风炉工艺技术工作。保温层，提高炉壳温度避免氧化物与冷凝水生成硝412010年4月山东冶金第32卷酸根离子水溶液腐蚀炉壳。喷涂料有轻质喷涂料和耐酸喷涂料。喷涂料在内壁形成完整的耐火体，增加了炉子的气密度，同时3砌体特点

7、还有良好的隔热作用，对保护炉壳有良好的效果。3.1各砌体相互独立3.5预留膨胀缝拱顶、锥体部和大墙砖互为独立的砌体，拱顶合理预留膨胀缝是保证砌体稳定的重要条件，和锥体砖分别坐落在托砖环之上，通过托砖环把上膨胀缝的大小以能吸收100%的理论膨胀量来决定，部的荷载传至炉壳，可避免工作温度不同引起砌体不考虑由于泥浆压缩所吸收的膨胀量。为确保膨不均匀膨胀造成的砌体破坏。加之炉壳采用曲线胀缝大小，砌筑时填充聚乙烯板等在高温下消失的连接，受风压的影响变形极小，不会造成砌体的破材料，高温部位采用陶瓷纤维毡和纤维棉进行填坏。为了防止独立砌体间