高爐熱風(fēng)爐顧名思義就是為工藝需要提供熱氣流的集燃燒與傳熱過程于一體的熱工設(shè)備，一般有兩個大的類型,即間歇式工作的蓄熱式熱風(fēng)爐和連續(xù)換熱式熱 風(fēng)爐。在高溫陶瓷換熱裝置尚不成熟的當(dāng)今，間歇式工作的蓄熱式熱風(fēng)爐仍然是 熱風(fēng)爐的主流產(chǎn)品。 蓄熱式熱風(fēng)爐為了持續(xù)提供熱風(fēng)最起碼必須有兩座熱風(fēng)爐交 替進(jìn)行工作。熱風(fēng)爐被廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域，因工藝要求不同、燃料 種類不同、熱風(fēng)介質(zhì)不同而派生出不同用途與不同結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)爐。這里要介紹的 是為高爐冶煉提供高溫?zé)犸L(fēng)的熱風(fēng)爐，且都是蓄熱室熱風(fēng)爐，因其間歇式的工作 方式，必須多臺配合以實現(xiàn)向高爐連續(xù)提供高風(fēng)溫。

分類

高爐熱風(fēng)爐按工作原理可分為蓄熱式和換熱式兩種。

蓄熱式熱風(fēng)爐，按熱風(fēng)爐內(nèi)部的蓄熱體分球式熱風(fēng)爐（簡稱球爐）和采用格子磚的熱風(fēng)爐，按燃燒方式可以分為頂燃式，內(nèi)燃式，外燃式等幾種，提高熱風(fēng)爐熱風(fēng)溫度是高爐強(qiáng)化冶煉的關(guān)鍵技術(shù)。如何提高風(fēng)溫，是業(yè)內(nèi)人士長期研究的方向。常用的辦法是混燒高熱值煤氣，或增加熱風(fēng)爐格子磚的換熱面積，或改變格子磚的材質(zhì)、密度，或改變蓄熱體的形狀（如蓄熱球），以及通過種種方法將煤氣和助燃空氣預(yù)熱。

蓄熱式格子磚熱風(fēng)爐是現(xiàn)代高爐、尤其是大高爐最常用的熱風(fēng)爐形式。

優(yōu)點：換熱溫度高、熱利用率高、工作風(fēng)量大，適合于大高爐生產(chǎn)需要。

缺點：體積大，占地面積大，購置成本高。

換熱式熱風(fēng)爐，主是使用使用耐高溫?fù)Q熱器為核心部件，此部件不能使用金屬材質(zhì)換熱器，只能使用耐高溫陶瓷換熱器，高爐煤氣在燃燒室內(nèi)充分燃燒，燃燒后的熱空氣，經(jīng)過換熱器，把熱量換給新鮮的冷空氣，可使新鮮空氣溫度達(dá)到1000度以上。

優(yōu)點：換熱溫度高，熱利用率高，體積小，購置成本低。缺點：換熱溫度沒有蓄熱式高，使用規(guī)模較小。

使用預(yù)熱爐進(jìn)行助燃空氣預(yù)熱的現(xiàn)代熱風(fēng)爐

所需燃料

熱風(fēng)爐一般采用高爐煤氣加焦?fàn)t煤氣作燃料?，F(xiàn)代熱風(fēng)爐在僅使用高爐煤氣的條件下，采用預(yù)熱助燃空氣和煤氣的方法，也可提高風(fēng)溫至1200~1300℃以上。

技術(shù)特征

高風(fēng)溫是現(xiàn)代高爐的重要技術(shù)特征。提高風(fēng)溫是增加噴煤量、降低焦比、降低生產(chǎn)成本的主要技術(shù)措施。近幾年，隨著引進(jìn)卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù)，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)高爐的熱風(fēng)溫度逐年升高，特別是新建設(shè)的一批大高爐（大于2000立方米）熱風(fēng)溫度均超過1200℃，達(dá)到國際先進(jìn)水平。如曹妃甸京唐公司5500立方米高爐采用卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐，熱風(fēng)溫度達(dá)到了1300℃的世界水平。

熱風(fēng)爐基本結(jié)構(gòu)。熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備，是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分。現(xiàn)代大高爐最常用的是蓄熱式格子磚熱風(fēng)爐，蓄熱式熱風(fēng)爐按燃燒方式可以分為頂燃式，內(nèi)燃式，外燃式等幾種。其工作原理是先燃燒煤氣，用產(chǎn)生的煙氣加熱蓄熱室的格子磚，再將冷風(fēng)通過熾熱的格子磚進(jìn)行加熱，然后將熱風(fēng)爐輪流交替地進(jìn)行燃燒和送風(fēng)，使高爐連續(xù)獲得高溫?zé)犸L(fēng)。蓄熱式熱風(fēng)爐有燒爐、送風(fēng)兩種主要操作模式：將高爐煤氣燃燒對蓄熱室的格子磚進(jìn)行加熱，即為“燒爐”操作模式，用蓄熱室格子磚對冷風(fēng)進(jìn)行加熱并送風(fēng)到高爐，即為“送風(fēng)”操作模式。

先進(jìn)熱風(fēng)爐的特征。高風(fēng)溫、低投資、長壽命是現(xiàn)代熱風(fēng)爐的基本特征。理論研究和生產(chǎn)實踐表明，頂燃式熱風(fēng)爐是最先進(jìn)的熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)形式，采用頂燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)，可以提高熱風(fēng)爐熱效率、降低設(shè)備投資、延長熱風(fēng)爐壽命。

內(nèi)燃式熱風(fēng)爐

外燃式熱風(fēng)爐

卡盧金頂燃式熱風(fēng)爐

結(jié)構(gòu)組成

前已述及，熱風(fēng)爐是一個為工藝過程提供熱風(fēng)的完成燃燒過程與傳熱過程的熱工裝置，其結(jié)構(gòu)一定應(yīng)該包含為燃料在其中燃燒的燃燒裝置，和氣流在其中進(jìn)行熱量交換的傳熱裝置。對于為高爐提供熱風(fēng)的蓄熱式熱風(fēng)爐而言，就必須有實現(xiàn)燃燒過程的燃燒室與燃燒器，以及堆放能完成傳熱過程的蓄熱體的蓄熱室；為了組織氣流和實現(xiàn)氣流過程的切換，實現(xiàn)氣流分配的冷風(fēng)室和各種進(jìn)出口與閥門也是必不可少的。此外，由于高爐所需的熱風(fēng)具有一定的壓力，為此一個能夠承受壓力的金屬外殼也是必不可少的。因此，熱風(fēng)爐就是一個在金屬外殼內(nèi)砌筑耐火材料的承壓容器。下面將熱風(fēng)爐的各個重要組成部分一一加以描述如下。

燃燒器與燃燒室

高爐熱風(fēng)爐的燃燒器基本上都是適于氣體燃料燃燒的裝置。按照氣體燃料燃燒的模式，可分為預(yù)混燃燒的無焰燃燒器、半預(yù)混燃燒的短焰燃燒器、以及擴(kuò)散燃燒的長焰燃燒器等。按照其結(jié)構(gòu)的形式可分為圓形燃燒器、矩形燃燒器、環(huán)形燃燒器、以及其他形狀的燃燒器等。按照燃燒氣流的組織形態(tài)可分為旋流燃燒器、直流燃燒器、對沖燃燒器、回流燃燒器、以及其它組合型流場的燃燒器等。

為了完成燃燒過程和組織氣流的形態(tài)在燃燒器后提供一個燃燒空間是必然的，這就是燃燒室。通常不同的燃燒器都配備有不同結(jié)構(gòu)的燃燒室。

蓄熱體與蓄熱室

從燃燒室出來的煙氣流向下進(jìn)入堆放著蓄熱體的蓄熱室，蓄熱室為豎向放置的筒狀結(jié)構(gòu)。蓄熱體主要以多孔棱柱形的格子磚堆砌而成，或者由球狀耐火球隨機(jī)堆放而成。

爐箅子及其支撐與冷風(fēng)室

蓄熱室中的格子磚或耐火球是放置在蓄熱室底部的爐箅子上，爐箅子本身是由爐箅子橫梁與支柱來支撐的。爐箅子及其支撐通常由耐熱鑄鐵（RQTSi4Mo，RTCr2等）鑄造加工而成。由于熱風(fēng)爐墻體磚是砌筑在熱風(fēng)爐的爐底的耐熱混凝土基礎(chǔ)上的，這樣爐底到爐箅子之間就有了一個相應(yīng)的空間，常稱為冷風(fēng)室。通過此空間，高爐鼓風(fēng)由此進(jìn)入熱風(fēng)爐,再通過格子磚而被加熱為熱風(fēng)后送入高爐，而從蓄熱體流出的煙氣也通過它而流進(jìn)熱風(fēng)爐的煙道。因此,冷風(fēng)室是高爐冷鼓風(fēng)進(jìn)入和爐內(nèi)熱煙氣流出的一個過渡空間。

熱風(fēng)爐各管口

熱風(fēng)爐因其交替地完成爐內(nèi)蓄熱體的加熱過程（燃料燃燒與蓄熱體吸熱）與送風(fēng)過程（冷鼓風(fēng)加熱與蓄熱體放熱），設(shè)置不同氣流的進(jìn)、出口管并設(shè)置閥門以調(diào)節(jié)氣流大小和實現(xiàn)氣流的切換時是熱風(fēng)爐完成其向高爐輸送熱鼓風(fēng)所必不可少的裝置。主要管口與閥門為：

煤氣、助燃空氣進(jìn)口管——是接入熱風(fēng)爐燃燒器主要管口，對于外置式燃燒器他們是由金屬管制成，期內(nèi)進(jìn)行防腐內(nèi)噴涂；如果是進(jìn)入諸如預(yù)燃室或環(huán)形耐材砌筑的陶瓷燃燒器，是采用金屬外殼內(nèi)由耐火磚砌筑而成，因其所處溫度不高，可用普通耐火粘土磚砌筑，對于溫度變化較大的情況，可采用紅柱石粘土磚砌筑；

煙氣出口管——是煙氣排出的通道，開口于冷風(fēng)室的墻體上，通常是在金屬外殼內(nèi)用普通的耐火粘土磚砌筑，金屬外殼一定要采用防腐內(nèi)涂層；

冷風(fēng)進(jìn)口管——冷風(fēng)管可以單獨設(shè)置，也可以借助煙氣出口而進(jìn)熱風(fēng)爐，其砌筑結(jié)構(gòu)與用材與煙氣出口管一樣。

由于這些管口均采用圓管對接熱風(fēng)爐圓筒體的幾何結(jié)構(gòu)，也就是大、小圓筒體對接的形狀，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，多采用組合磚結(jié)構(gòu)（俗稱花瓣磚），用其作為磚體結(jié)構(gòu)的過度帶，以保證結(jié)構(gòu)的完整性和分散結(jié)構(gòu)應(yīng)力的作用。