李敬
柳钢中金不锈钢有限公司镍铁厂， 广西 玉林 537000
摘要：高炉热风炉是一个长期连续生产的工艺装备，热风管系能否稳定运行直接影响高炉正常生产，在高炉热风炉检修作业中，提高检修效率、降低劳动强度、缩短检修时间是提高热风炉生产效率的一种有效手段。
关键词：宣钢；高炉；炉温；改造
引言
第１次工业革命以后，热风炉开始被用于加热高炉鼓风。经过约２００年的发展演进，高风温已成为现代高炉重要的技术特征。提高风温有利于高炉生产稳定顺行和高效低耗。热风炉工序属于典型的耗散结构体系，是开放的、动态变化的不可逆工艺过程和能量转换过程，通过物质、能量和信息连续的输入／输出，从而维持系统的稳定运行。现代热风炉的技术理念是提高热风温度和能量转换效率，实现清洁低碳燃烧，延长热风炉寿命，有效降低燃料消耗和污染物排放，实现多目标的集成优化。2019年中国主要钢铁企业高炉的平均风温为1200℃，与国际先进水平相差约100℃。
1概述
在生产过程中，使用回焊炉加热电路板自动焊接电子元件，因此保持回焊炉的各部分工艺要求的温度十分重要，需要通过机理模型来对回焊炉进行分析研究。通过温度传感器测试不同位置上焊接区域中心的温度为炉温曲线。附件给出一次实验的炉温曲线，知道各小温区设定温度、传送带的过炉速度、焊接区域的厚度。温度传感器在焊接区域中心的温度达到30℃时开始工作，电路板进入回焊炉开始计时。
2热风炉的传热原理
顶燃式热风炉的工作原理是燃烧与传热过程轮流交替进行。热风炉燃烧过程产生高温烟气，首先通过高温烟气将热量传递给热风炉蓄热室的格子砖，使格子砖蓄积足够的热量并达到设定的温度；再经送风过程将格子砖的热量传递给高炉鼓风，将鼓风温度加热到1200℃以上。实际上，高炉热风炉是以格子砖为载体，
（通常是一座高炉配备三个热风炉其燃烧制度是两烧一送。还有一座高炉配备四座热风炉的其燃烧制度是两烧两送的）经过吸热－蓄热－放热的交替过程，实现热量的储备与传输。
3宣钢高炉温度监测点
宣钢１号高炉（2500m3）、２号高炉（2500m3）、3号高炉（2000m3）分别于2008年3月、2010年9月、2011年6月投产。高炉及热风炉本体、管道部位曾多次出现烧红、跑风事故，造成高炉被迫休风、热风炉被迫焖炉停烧。尤其是2座2500m3高炉产量提高后，高炉炉缸象脚区局部及铁口区域温度频繁升高，冷却壁烧损增多且烧损部位炉皮温度升高，多次发生开裂现象，不仅影响了强化冶炼，而且也影响了高炉安全生产。为确保高炉及热风炉运行安全，宣钢3座高炉均安装了炉皮温度监测预警系统，按煤气区域防爆要求，并针对热风炉炉顶电源接引线路长和动火作业难的特点，采用无线传感器方式进行数据采集和传输，极大地降低了施工难度，提高了系统的安全性和实用性。
4热风管系运行现状
日常生产过程中，针对热风管系出现的安全隐患，进行了大量的检修工作，直接影响高炉正常生产。2016年9月前对热风管系上的波纹管采用加套波的处理方式，高温处采用接风带降温、漏点钢板包覆、借助休风进行压力灌浆处理。处理后的波纹管仍出现开裂、局部位置高温、包覆处开裂漏风的状况，2017年8月7#高炉3#、4#热风主管波纹管发现温度高，休风时开孔检查，发现塌砖严重，对此进行支模灌浆，并用钢板包覆处理。2018年4月7#高炉2#热风支管三岔口发现温度高，休风对三岔口开孔检查，发现塌砖严重，对此进行支模灌浆，外侧焊口打筋板处理。2018年10月3日7#高炉2#热风支管单波包覆波纹管焊口出现开裂，因漏风严重，温度较高，休风用钢板包覆处理。2018年10月7#高炉项修，对热风支管开人孔检查，发现2#、3#热风支管三岔口大面积塌砖，进行支模灌浆，外侧焊口打筋板处理。2019年5月7#高炉4#热风支管单波包覆波纹管焊口出现多处开裂，漏风严重，采用钢板包覆处理。
5改造方案
5.1换热器选择
1)热管式换热器
过去热风炉烟气双预热基本采用热管式换热器。
热管式换热器是我国20世纪80年代从日本引进，热管便于制造、符合中国的制造水平，而日本已逐步淘汰热管式换热器。热管式换热器在使用过程中存在以下问题。a)使用一段时间后，存在热媒损失、放气等问题，导致热管因真空度下降而失效。b)温度使用范围较窄，在150～350℃。当使用温度过高(＞380℃)时，就必须采用价格较昂贵的工质和耐高温管材，导致设备造价过高，并且容易出现爆管;温度过低(＜140℃)时，又容易产生结露腐蚀，严重制约了设备的使用寿命。c)维修成本较高。热管在使用一段时间后，存在失效的问题，而失效很难判定，需要对所有的热管进行重新抽真空或更换，维修成本较高，检修周期长，间接地造成更大的经济损失。d)加有翅片的热管换热器还存在热管的排数不能过大、翅片积灰不易清除等问题，不但降低了换热效果，还会发生堵塞，影响正常生产。e)热管式换热器的寿命较短，为3～5a。刚投产时空气、煤气能预热到160～170℃，然后逐年失效，最终导致大量的烟气余热白白浪费。
5.2热风主管位移测量调整
原滑动支座在热风炉投产前未进行滑动固定，生产中出现管道偏移，管道未在直线状态，检修前对热风主管各部滑动支座(10处)进行测量，经测量6#—10#滑动支座偏移较大，9#滑动支座偏移25mm，在检修过程中对支座进行调整，6#支座平移20mm，7#支座平移5mm，8#支座平移5mm，9#支座平移25mm，10#支座平移10mm，调整完毕后，在支座两侧焊接钢板挡块固定，防止支座再次发生形变。
5.3板式换热器
1)传热性能高。与管式传热元件相比，板式传热元件总传热系数提高1～3倍，同热管式相比总传热系数提高30!～100!。根据加热与被加热前后温度、体积变化的特点，采用可变流道设计，确保总传热系数的最佳化和阻力降的最低化。2)阻力损失小。相同的换热面积，板式换热器流通面积比普通管式换热器大5倍。板式换热器具有直通道、较大的流通面积、较短的流程使得介质在板式换热器内流动时具有较小的阻力损失等优点。3)耐高温及低温性能好。板式换热器传热元件采用抗露点腐蚀、耐高温的不锈钢，具有良好的耐高温性能和抗低温腐蚀性能。4)工作可靠性高。板式换热器流道通畅，充分考虑煤气的特点，避免出现煤气死区。采用进气管口加保护套和保护层的结构，采用合理的流速，避免对板片的磨损，可靠性大为提高。
5.4安全方面
（1）配合主管领导建立健全各项安全规章制度，特别是热风、除尘安全操作规程。
（2）坚持安全学习例会制度，每周三定期召开班组安全例会，组织员工学习安全知识、讲解分析安全事故案例；组织学习公司安全文件，并结合本岗位特点及公司生产实际，使每个人都能认识到安全工作的重要性，强化安全意识，提高操作技能，认真遵守安全规程，杜绝设备、人身安全事故。
（3）坚持排查热风、除尘工序设备安全隐患，按规范要求整改治理，从源头上防止人身伤害以及煤气中毒事故的发生。
（4）组织热风、除尘员工不断学习高炉煤气知识，熟悉生产工艺流程，学会辨识各岗位危险源，并在工作中采取有效可行的预防措施，降低安全风险事故几率。
（5）完善热风、除尘工序安全器具的配置及定期检验，组织学习如何正确使用空气呼吸器，煤气报警器及对讲机的使用与保养，做到确实有效的安全防护。
（6）严格执行热风、除尘安全监护制度，确保人身设备安全。
高炉热风炉处于炉役后期，增强员工责任心统一各班操作平均风温达到1150度以上，给高炉降低焦比创造了有利条件，确保任期内无任何工艺操作故障。
结束语
高炉热风炉管系改造施工方法在有限时间内有效解决了影响高炉生产的隐患，保证了热风炉正常、稳定运行。通过不断积累热风炉检修与维护的经验，在不断的总结中找到更好的措施和方法来保证热风炉正常稳定的运行具有关键作用，热风炉热风管系改造新方法可以提高生产效率，降低设备故障率，具有较好的可操作性，可以在其他各大小高炉热风炉检修中推广使用。
参考文献
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