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    我國熱風爐技術改造發展現狀
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    我國熱風爐技術改造發展現狀

    發布作者:admin 發布日期:2014-05-06 11:44:38

      中國的鋼鐵行業經過過去10多年的高速發展,目前已經進入深層次結構調整的階段。除了要避免不正當競爭以外,在熱風爐領域,突出提高熱風爐質量、降低熱風爐運行成本的工程考核目標,有利于去除高消耗、盲目追求高風溫的浮夸現象,把熱風爐技術升級改造的工程目標回歸到節能增效的正確軌道上來。

      要高風溫 也要低成本

      自頂燃式熱風爐結構引進中國10年以來,中國鋼鐵業開展了新的一輪熱風爐技術革新熱潮。據統計,2013年上半年全國重點鋼鐵企業高爐入爐風溫為1183℃,雖然距國際先進水平仍然有很大差距,但已是鋼鐵企業節能降耗的可喜進步。

      為進一步推進節能降耗,近年來,中國鋼鐵企業一些有識之士已經開始呼吁,在提高熱風爐風溫的同時要關注節約能耗,提出了“熱風成本”的新概念,這與熱風爐的發展思路不謀而合。熱風爐的技術核心,是以優化設計減少建造成本,以降低能耗、提高熱效率來減少熱風爐運行成本。當我們從高速前進的“列車”上下來、回歸到深層次調整階段時,整個鋼鐵行業就更有必要重新審視高速發展遺留下來的隱患,去除盲目追求高風溫的浮夸現象,回歸到節能降耗的本途上來。

      爐管一體化 穩定高風溫

      對現代熱風爐系統技術特征的重要共識之一,是高溫熱風的穩定輸送。近年來國內熱風管系的設計技術發展明顯滯后,熱風管道發紅、組合磚掉磚等事故頻發,熱風管道維修和灌漿問題既普遍又嚴重,這也成為制約高爐鼓風風溫提高的重要因素之一。如何構建“無過熱—低應力”的熱風管道體系是目前技術領域亟待研究的課題,這包括熱風管道系統的設計、耐火材料質量、內襯砌筑三大環節。

      公司近年來在中國全力推廣“高風溫熱風爐和高風溫輸送管道一體化設計”的理念,熱風管道體系的設計技術在俄羅斯等地有超過10年的工程業績。這種熱風管道設計技術可以有效消除盲板力對熱風主管的損傷,解決了因為更換熱風閥導致熱風管道三岔口組合磚損壞的問題,延長了熱風支管補償器的使用壽命。公司的這種熱風管道體系設計已經應用在中國的4150m3高爐熱風爐工程中,他們提供的熱風管道設計包括熱風管道的內襯設計和圍管內襯設計,落實了“高風溫熱風爐和高風溫輸送管道一體化設計”的工程理念。

      減少熱風成本的主要途徑

      中國鋼鐵業已經全面進入深層次的調整階段,此時我們有必要重新審視任何可以降低高爐生產成本的技術措施。對于熱風爐來說,也須要重新認識減少生產成本的技術措施,而不能再走以降低質量為代價的老路。在保證質量的前提下減少熱風成本的措施主要有以下幾個方面:

      提高熱風爐建造質量標準。這包括熱風爐設計、耐火材料質量、熱風爐建造技術3個方面,其綜合效果差(熱風爐風溫低、故障多)已經成為影響高風溫成本的第一因素。在熱風爐耐火材料標準方面,一些設計單位提出了依據舊型低風溫熱風爐要求所做的材料標準,為以后高風溫條件下的質量事故埋下了隱患;在熱風爐建造方面,耐火材料砌筑質量缺少有效監管的問題相當嚴重。這些問題都可能導致頂燃式熱風爐在高風溫下的維護費用激增。

      通過優化設計降低熱風爐投資成本。在小孔格子磚熱風爐設計技術方面的發展,為現在的中國鋼鐵業提供了通過優化爐型降低熱風爐投資的途徑。與各種爐型比較,小孔格子磚熱風爐所需的材料量最小。在中國,小孔格子磚熱風爐設計技術已經應用在3200m3、4150m3大高爐工程中。

      通過先進合理的熱工計算降低煤氣消耗。熱風成本的概念包括熱風爐投資成本、熱風爐運行成本和維護成本,高爐煤氣除了用于熱風爐燒爐,還可以用來發電等。因此,以較低的煤氣消耗獲得較高的風溫,是先進熱風爐的特征之一。降低煤氣消耗的途徑是對熱風爐進行合理的熱工計算,確定最合理的空煤比,保證煤氣可以完全燃燒。事實上,也只有在這種情況下,熱風爐才可能實現最低的排放指標。

      舊熱風爐改造和技術升級

      目前,雖然新建工程已經基本上棄用了穩定性較弱的內燃式熱風爐和造價較高的外燃式熱風爐結構,但是一些設計機構在內燃式熱風爐改造工程中仍然沿用“內改內”、“外改外”的模式。

      俄羅斯北方鋼廠5500m3高爐外燃式熱風爐改造為熱風爐時,是先從2號熱風爐開始改造,目前已經將1號、2號、4號熱風爐改造為熱風爐,3號熱風爐改造工程將在2014年底完成。

      熱風爐應用于舊型熱風爐改造不僅具有低投資成本的優勢,而且在高風溫方面更具優勢,可以從任何一座已經損壞的舊型熱風爐開始改造。在世界各地進行的舊型熱風爐改造工程中,熱風爐設計技術已經成為首選,例如在俄羅斯、印度、烏克蘭、哈薩克斯坦等。而在中國,眾多的實踐證明,小孔格子磚熱風爐技術不失為合理選擇。將舊型熱風爐改造為熱風爐,將風溫提高和能耗降低等多方面因素綜合考慮,技改投資的回收期一般為12個~18個月。

      不停產“內改卡”

      內燃式熱風爐是世界上應用歷史最長的熱風爐結構,在中國1000m3以上高爐中仍然占有相當高的比例。然而這樣的熱風爐維修頻繁,存在一定的安全隱患。一些鋼企為了維持內燃式熱風爐的正常生產,通常采用增建一座熱風爐的方案,包括添加高熱值煤氣等。即使如此,內燃式熱風爐系統的風溫普遍只能維持在1100℃~1150℃。

      內燃式熱風爐改造在中國尚屬于實驗性階段,各種不完善的技術方案都有應用。有些改造技術之所以不完善,是因為這些改造并沒有從根本上消除內燃式熱風爐的結構弊端,無法徹底突破內燃式熱風爐提高風溫的“瓶頸”。

      在20年以前,公司就已經在俄羅斯開始了內燃式熱風爐改造的工程實踐,F在,該公司可以從任何一座內燃式熱風爐開始改造,在內燃式熱風爐改造方面具有豐富的工程經驗。不停產“內改卡”是內燃式熱風爐改造的首選方案,改造后的熱風爐風溫可以提高100℃~150℃,耐火材料使用量減少30%以上。

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