高爐熱風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爐和連續(xù)換熱式熱 風爐。在高溫陶瓷換熱裝置尚不成熟的當今，間歇式工作的蓄熱式熱風爐仍然是 熱風爐的主流產(chǎn)品。 蓄熱式熱風爐為了持續(xù)提供熱風最起碼必須有兩座熱風爐交 替進行工作。熱風爐被廣泛應(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、熱風介質(zhì)不同而派生出不同用途與不同結(jié)構(gòu)的熱風爐。這里要介紹的 是為高爐冶煉提供高溫熱風的熱風爐，且都是蓄熱室熱風爐，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)提供高風溫。

分類

高爐熱風爐按工作原理可分為蓄熱式和換熱式兩種。

蓄熱式熱風爐，按熱風爐內(nèi)部的蓄熱體分球式熱風爐（簡稱球爐）和采用格子磚的熱風爐，按燃燒方式可以分為頂燃式，內(nèi)燃式，外燃式等幾種，提高熱風爐熱風溫度是高爐強化冶煉的關(guān)鍵技術(shù)。如何提高風溫，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。

蓄熱式格子磚熱風爐是現(xiàn)代高爐、尤其是大高爐最常用的熱風爐形式。

優(yōu)點：換熱溫度高、熱利用率高、工作風量大，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。

換熱式熱風爐，主是使用使用耐高溫換熱器為核心部件，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)熱爐進行助燃空氣預(yù)熱的現(xiàn)代熱風爐

所需燃料

熱風爐一般采用高爐煤氣加焦爐煤氣作燃料。現(xiàn)代熱風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，也可提高風溫至1200~1300℃以上。

技術(shù)特征

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

熱風爐基本結(jié)構(gòu)。熱風爐是為高爐加熱鼓風的設(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爐，蓄熱式熱風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，再將冷風通過熾熱的格子磚進行加熱，然后將熱風爐輪流交替地進行燃燒和送風，使高爐連續(xù)獲得高溫熱風。蓄熱式熱風爐有燒爐、送風兩種主要操作模式：將高爐煤氣燃燒對蓄熱室的格子磚進行加熱，即為“燒爐”操作模式，用蓄熱室格子磚對冷風進行加熱并送風到高爐，即為“送風”操作模式。

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

內(nèi)燃式熱風爐

外燃式熱風爐

卡盧金頂燃式熱風爐

結(jié)構(gòu)組成

前已述及，熱風爐是一個為工藝過程提供熱風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，和氣流在其中進行熱量交換的傳熱裝置。對于為高爐提供熱風的蓄熱式熱風爐而言，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)氣流分配的冷風室和各種進出口與閥門也是必不可少的。此外，由于高爐所需的熱風具有一定的壓力，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堆放而成。

爐箅子及其支撐與冷風室

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。由于熱風爐墻體磚是砌筑在熱風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，常稱為冷風室。通過此空間，高爐鼓風由此進入熱風爐,再通過格子磚而被加熱為熱風后送入高爐，而從蓄熱體流出的煙氣也通過它而流進熱風爐的煙道。因此,冷風室是高爐冷鼓風進入和爐內(nèi)熱煙氣流出的一個過渡空間。

熱風爐各管口

熱風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）與送風過程（冷鼓風加熱與蓄熱體放熱），設(shè)置不同氣流的進、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爐完成其向高爐輸送熱鼓風所必不可少的裝置。主要管口與閥門為：

煤氣、助燃空氣進口管——是接入熱風爐燃燒器主要管口，對于外置式燃燒器他們是由金屬管制成，期內(nèi)進行防腐內(nèi)噴涂；如果是進入諸如預(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；

冷風進口管——冷風管可以單獨設(shè)置，也可以借助煙氣出口而進熱風爐，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。