硅砖热风炉凉炉技术方案
1. 引言
日钢营口中板钢铁公司2300m3高炉，根据生产需要硅砖热风炉要进行凉炉操作。

因硅砖内残余石英的晶体转换过程中，其膨胀系数较大，导致硅砖的强度消弱，存在较大风险。

热风炉降温不合理，也容易损坏砌体，影响到热风炉使用寿命，因此，对热风炉的降温从曲线的制定及降温速度的控制均要严格的要求。

特制订此方案。

2. 热风炉凉炉准备工作
1)三座热风炉及热风管道施工完毕，凉炉期间不允许施工作业。

2)热风炉系统(包括本体、热风管道)的冷态强度试验及严密性试验完毕，达到设计要求。

3)热风炉煤气管道严密性试验合格，高炉煤气，焦炉煤气引到热风炉前。

水封注满水，达到设计要求具备生产条件。

4)冷却系统软水闭路循环投入正常使用，监测装置调试完毕，工作可靠，达到设计要求。

5)两台助燃风机及燃烧炉小助燃风机达到生产要求。

6)各计器仪表和指示信号运行正常，特别是拱顶温度、废气温度、助燃空气流量保证准确可靠。

炉顶测温电偶改为0-900℃
7)热风炉系统各阀门动作灵活可靠、极限正确，微机控制及液压系统必须联动、联锁试车完毕，达到设计要求标准，具备正常生产条件。

8) 双预热装置施工结束，冷态气密性试验、试漏合格并把煤气引到燃烧炉。

如果施工未完毕，旁通管施工必需完成，堵盲板将双预热器彻底隔断。

9)如热风炉凉炉期间，高炉内常有人施工，热风炉与高炉必须做彻底的隔断。

即在高炉风口弯头处堵铁板或砌砖，防止烧坏炉顶设备。

10) 通讯和照明设施完备。

11)热风炉系统所有人孔封闭。

12) 热风炉周围及各层平台安全、通畅。

13) 操作人员培训并考试合格后上岗并模拟生产操作4个班。

14) 准备好凉炉用的各种工具、材料及岗位操作记录和图表等。

15)编制好烘炉规程，并组织有关人员学习。

准备工作要求充分、严格、全面。

3. 热风炉凉炉操作
热风炉本体降温采用三台同时进行。

热风炉降温方法，采用三阶段不同工艺流程对热风炉系统进行缓慢降温凉炉。

３.１第一阶段：
热风炉初期采用热风炉助燃风机凉炉，拱顶温度降到900℃,控制废气温度不超过400℃。

其工艺流程为：
助燃风机空气调节阀空气切断阀热风炉烟道阀烟囱
３.２第二阶段：
热风炉的凉炉中期采用高炉鼓风机作为风源，其工艺流程为：
高炉鼓风机冷风均压阀炉箅子空气调节阀蓄热室格子砖热风炉拱顶、燃烧器热风出口热风阀热风总管倒流阀排入大气
３.３第三阶段：
热风炉凉炉后期采用热风炉助燃风机作为风源，其工艺流程为：
助燃风机炉箅子空气调节阀蓄热室格子砖热风炉拱顶、燃烧器热风出口热风阀热风总管倒流阀排入大气
在热风炉砌体升降温过程中，硅砖的体积变化是考虑的关键。

硅砖是由鳞石英（50%-80%）、方石英（20%-30%）、石英（5%-10%）以及少量的玻璃相所组成。

除玻璃相外，上述三种石英晶体晶型转变时的体积变化不同。

由于硅砖各晶体随温度变化的可逆性，使得硅砖热风炉凉炉成为可能。

高炉热风炉硅砖区域的工作温度在850-1350℃。

硅砖的主要化学组成为SiO2。

在不同的温度下以不同的晶型存在。

烧成后硅砖的主要矿物组成是γ-鳞石英、β-方石英及少量残余的β-石英。

鳞石英的α、β、γ变体间转化温度在117-163℃，转化时体积变化在
0.2%-0.28%；方石英的α、β变体间转化温度在180-270℃，转化时体积变化在2.8%左右；石英的α、β变体间转化温度在573℃，转化时体积变化在0.82%。

由于硅砖相变时体积变化的特点，因此，硅砖热风炉凉炉应制定严格的凉炉降温曲线。

热风炉降温凉炉计划如下表。

项目900-660℃660-580℃580-300℃300-120℃合计
降温速度，℃/h 3 1 2.5 1
降温时间，h 80 80 112 180 452(18.8天) 降温曲线见附图
4.降温凉炉操作注意事项
1)凉炉操作前，热风炉不再烧炉，逐渐将炉顶温度由降到900℃。

2) 在凉炉期间要严格按凉炉曲线降温，可以用拨风量的大小和高炉放风阀的开度来控制凉炉的总进度；利用各热风炉的冷风阀的开度和倒流阀的开度来调节各座热风炉的降温速度。

3) 在拱顶按规定凉炉曲线不断降温时，要特别注意硅砖与黏土砖(或高铝砖)交界面的温度变化，如果与炉顶温度的差值太大，可适当的降低热风炉凉炉速度和增加恒温时间。

4)拱顶温度控制
根据附图中的曲线控制，如果温度太高，加大空气
5) 炉内压力控制
在降温过程中，炉内要保持10mm水柱的微小正压，以防止进入助燃风机提供的空气以外的空气，而导致炉内总的空气流量不易控制，以得到这一微小正压，要注意调节烟道阀的开度，但注意有废气温度检测点的一侧的阀门不能全关，以保证废气温度数据的准确性。

6) 拱顶温度在573℃时，硅砖存在β→a的石英相变和体积膨胀，而500℃以下时，相变和体积膨胀现象加剧。

所以在该阶段要特别注意降温速度，防止温度的剧烈波动而破坏硅砖砌体（控制在±2.0℃以内），当炉内温度达到200℃以下时，可考虑焖炉自然降温。

5、热风炉降温终点
拱顶温度达到120℃时，即为降温终点。

6.降温中的记录
1 ）数显记录仪要连续记录以下数据
拱顶温度，硅砖界面温度，废气温度。

2) 以下数据每半小时记录一次
拱顶温度，硅砖界面温度，废气温度。

7.甲乙双方配合项目
甲方
7.1.1提供三相、380V动力电源、18.5千瓦4台（24小时不间断）并将临时电源线接至热风炉平台上的电控柜上（热风炉三座）
7.1.2负责将乙方烘炉设备吊装到平台处及竣工吊下。

7.1.3负责临时管道的架设。

乙方
7.2.1乙方自带凉炉设备和小型鼓风系统。

7.2.2乙方负责烘炉设备的安装、拆除、运输、及24小时全天操作服务。

7.2.3降温时严格按降温曲线温度操作误差±2℃。

附：该方案是参考俄罗斯卡鲁金提供的降温曲线制定的，不足之处共同协商。

2012年8月16日。