為優(yōu)化熱風(fēng)爐設(shè)計,建立了熱風(fēng)爐蓄熱室內(nèi)傳熱過程的數(shù)學(xué)模型,制作了應(yīng)用程序軟件,探討了不同的格子磚物性參數(shù),如導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容和密度等對格子磚溫度場分布、氣體溫度分布以及格子磚蓄熱量和放熱量的影響。研究結(jié)果表明:設(shè)計熱風(fēng)爐時要綜合考慮各種影響因素對氣體和格磚溫度分布的影響;格磚的溫度梯度沿著徑向在逐漸減小,設(shè)計熱風(fēng)爐時應(yīng)選擇合適的格磚厚度;增大格磚導(dǎo)熱系數(shù)和單純增加格磚的密度和比熱容都會導(dǎo)致風(fēng)溫更低也更不穩(wěn)定,但是只要延長燃燒時間能充分發(fā)揮蓄熱室的蓄熱容和穩(wěn)定送風(fēng)能力;格磚熱物性的影響程度隨格磚增大而減小。

同時提高熱風(fēng)溫度是增加高爐噴煤、降低成本的主要手段,從理論燃燒溫度、加熱面積、熱風(fēng)爐的合理結(jié)構(gòu)設(shè)計和操作4方面來討論提高熱風(fēng)溫度的途徑,分析了國內(nèi)各種燃燒器的優(yōu)缺點及各種可供選擇的熱風(fēng)爐預(yù)熱方案。同時討論了煙氣和冷風(fēng)分配技術(shù)及消除熱應(yīng)力的方法,以便熱風(fēng)爐能達(dá)到1200℃以上風(fēng)溫和10年以上壽命?？偨Y(jié)說提高高爐風(fēng)溫不僅直接影響生鐵產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,而且是高爐提高煤比(增加噴煤量)和降低燃料比(焦比)的重要措施之一。從熱工角度初步分析了高爐熱風(fēng)爐的熱工行為;在此基礎(chǔ)上,根據(jù)熱工爐窯3類變量之間的關(guān)系,系統(tǒng)分析了熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)對其出口風(fēng)溫的影響;指出了如何從結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)上提高高爐熱風(fēng)爐風(fēng)溫。