摘  要：兴澄特钢3#高炉停炉大修，同期对热风炉进行大修改造。针对热风炉热风管系温度升高、热风出口砖衬坍塌以及喷嘴砖脱落移位等问题，采取了一系列的改造措施，包括耐材的更换、砌砖的重新设计以及炉壳改造等。通过大修改造，热风炉正常生产管道各部位测温基本＜120℃；3#高炉风温从1150℃提高到1195℃；煤气消耗下降约70 m³/t，降低燃料消耗6.3 kg/t，取得了良好的生产效果。

关键词：热风炉、改造、热风管道、更换耐材

兴澄特钢3#高炉炉容3200m³，配备有3座顶燃式热风炉，呈一列式布置，于2009年9月25日投产使用。全烧高炉煤气，应用双预热系统，设计风温≥1200℃，采用“两烧一送”的工作制度。2020年5月9日3#高炉停炉大修，热风炉同期开始大修改造，解决困扰已久的波纹管温度高、热风出口耐材脱落、炉皮开裂发红等问题。

表1  热风炉指标参数

1  热风炉大修前存在的主要问题

1.1  管系问题

热风管道在使用过程中受到温度和压力等因素的影响，会发生膨胀或收缩，而波纹管（波纹补偿器）的作用就是吸收通过位移补偿来吸收热风管道的膨胀或收缩^[1]。兴澄特钢3#高炉热风炉大修前，波纹管温度升高，严重限制高风温的使用，风温仅1150℃。热风桥管上的4个波纹管已有3个打了包箍，热风主管上5个波纹管有1个打了包箍（如图1所示），热风支管波纹管长期进行外部喷淋降温。此外，热风管道冷却后，发现内部砖衬发生较大面积的脱落，如图2（a）所示，砖衬脱落从而引起波纹管温度过高发红。

热风管道内壁使用喷涂料，在喷涂料和保温层之间（热风出口侧120°范围）铺设陶瓷纤维毯；保温层砌砖由原来的一层变为两层，厚度由150mm增加到228mm；保温层砌体由轻质高铝砖（LG0.8）更换为低铁高铝砖（DLG0.8），为了使砌体结构更稳定，所有砌砖的砌筑方式采用咬砌的方式；工作层砌体为低蠕变高铝砖（RDL65），采用子母扣异型砖砌筑。

2.2  热风出口改造

（1）炉壳改造

热风出口组合砖出现温度过高甚至掉砖的最重要原因是在盲板力作用下钢壳局部变形而挤压砖衬所致^[5]。兴澄特钢利用这次大修，对热风出口位置的炉壳进行了更换：标高+30.188m至+33.445m，更换热风出口侧120°范围内直段炉壳；标高+33.445m至+36.658m，更换热风出口侧120°范围内过渡段炉壳；新设计炉壳厚度70mm，增厚30mm（原炉壳厚度40mm）。

（2）组合砖设计

热风出口组合砖结构选择了花瓣砖设计，上半环设计两层内环，第一层为通风环，基本不受力，不易发生坍塌掉砖；第二环为泄力环，承重在下半环的花瓣砖上，下半环的承重在大墙上，利于力的释放；最外层的上半环也为花瓣砖，承受来自上面大墙的重力。

2.3  燃烧器喷嘴改造

针对喷嘴砖发生脱落和移位的问题，在这次大修过程中，将燃烧器喷嘴由原来的水平吹入方式改为煤气下斜、空气上仰的互切式交叉旋转混合喷入，相较于改造前，空、煤气能够混合的更均匀，燃烧也更加充分，不易发生“爆震”现象。同时全部组合砖、烧嘴砖均采用高抗热震耐火砖HRK（抗热震能力不低于100次，压力机压制成型），提高燃烧器砌体稳定性，能有效避免喷嘴砖的脱落和移位。

此外，大修前空煤气环道过桥砖采用的是平砖结构，在燃烧器的反复开烧震动下，过桥转容易发生松动，从而出现垮塌掉砖；在这次大修过程中，将过桥砖结构改造为拱形结构，较之前的平砖结构更稳定。

3  大修后生产效果

3.1  温度趋势

热风炉管道砖由原来的两环砖（轻质砖+重质砖）环砌变更为三环砖（轻质砖+轻质砖+重质砖）咬砌，避免通缝，起到了更好地隔热作用，正常生产管道各部位测温基本在100℃左右，最高温度不超过120℃；高炉投产后，3#高炉风温从大修前的1150℃提高到1195℃，取得了良好的效果。