20世纪60年代以前各国高炉热风炉普遍采用传统型内燃式热风炉，采用金属套筒燃烧器，由于燃烧器中心线与燃烧室纵向轴线垂直，即与隔墙垂直，煤气在燃烧室的底部燃烧，高温烟气流对隔墙产生强烈冲击，使隔墙产生振动，引起隔墙机械破损；同时，隔墙下部的燃烧室侧为最高温度区，蓄热室侧为最低温度区，两侧温度差很大，产生很大的热应力，再加上荷重等多种因素的影响。隔墙下部很容易发生开裂，进而形成隔墙两侧短路，严重时甚至会发生隔墙倒塌等事故。这种热风炉风温较低，当风温达到1000℃以上时，会引起拱顶裂缝掉砖，寿命缩短。
图6-23 改进型内燃式热风炉
图6-24 关节砖示意图
为了提高风温，延长寿命，1972年，荷兰霍戈文艾莫伊登厂在新建的7号高炉（3667m3）上对内燃式热风炉做了较彻底的改进，年平均风温达1245℃，热风炉寿命超过两代高炉炉龄，成为内燃式热风炉改造最成功的代表。改进后的内燃式热风炉，在国外称霍戈文内燃式热风炉，我国称改进型内燃式热风炉。其主要特征为：（1）悬链线拱顶且拱顶与大墙脱开；（2）自立式滑动隔墙；（3）眼睛形火井和与之相配的矩形陶瓷燃烧器；（4）燃烧室下部隔墙增设绝热砖和耐热不锈钢板。由于霍戈文内燃式热风炉与同级别外燃式热风炉相比，具有体积小占地面积少、材料用量少，投资省（30%～35%）等优点；更由于其卓越的生产效果，因此有些企业认为，经过全面改进的新型内燃式热风炉与其它型式的热风炉一样，可以满足高风温长寿命的要求。改进型热风炉见图6-23。
6.2.4.1 悬链线拱顶
悬链线拱顶由于拱顶砌体受力合理，从理论上保证了拱顶结构的稳定，此外，悬链线拱顶内衬由钢结构支撑，拱顶与大墙分开，两者互不影响，消除了大墙膨胀对拱顶的影响。经实践证明，风量相同时，采用悬链线拱顶结构的热风炉，其蓄热室断面上气流分布最均匀。因此悬链线型拱顶是目前普遍采用的热风炉拱顶形式，也是霍戈文热风炉的突出特点。为便于砖型设计、方便施工，一般都用多圆拟合悬链线。HTS的设计中采用两圆拟合悬链线，在保证拱顶稳定的前提下，又适当降低了拱顶高度，从而降低了热风炉全高。在唐钢2560m3高炉的热风炉的拱顶设计中还采用了HTS的专有技术——关节砖，使拱脚砖与关节砖、关节砖拱顶上部砖之间能相对转动，从而有效地吸收热膨胀。拱顶由一层更厚、更长、更稳定的致密砖代替了传统的两层致密砖，简化了设计和施工，也使拱顶的结构更稳定。此外在拱顶内衬中合理地设置了膨胀缝和滑动缝，使砌体能更好地适应冷热交替的工作环境，见图6-24。
6.2.4.2 特殊的隔墙结构(www.xing528.com)
内燃式热风炉燃烧室与蓄热室之间的隔墙是内燃式热风炉的薄弱环节，其高度很高并且隔墙两侧的温度梯度很大，容易造成隔墙破坏，甚至发生短路。为提高隔墙的寿命，霍戈文式热风炉在以下几方面做了改进：（1）合理设置膨胀缝，吸收砌体膨胀；（2）隔墙两层致密砖间加入隔热层，以降低隔墙两侧的温度梯度；（3）隔墙各层砌体间、隔墙与热风炉大墙间设置滑动缝，以消除各部位膨胀不均造成的应力破坏；（4）隔墙靠近蓄热室侧在一定高度上增加一层不锈钢板，加强燃烧室与蓄热室之间的密封，防止隔墙烧穿和短路。隔墙结构如图6-23B部放大。
6.2.4.3 眼睛形燃烧室
眼睛形燃烧室的隔墙断面小，增加了蓄热室的有效蓄热面积。同时进入蓄热室的烟气流分布均匀。燃烧室隔墙与大墙不咬砌，从而避免了眼角部位开裂的发生。
6.2.4.4 矩形陶瓷燃烧器
这是一种与眼睛形燃烧室相配的燃烧器，它能充分利用眼睛形燃烧室断面的空间。矩形燃烧器气体混合效果好，燃烧稳定，燃烧空气过剩系数小，效率高，燃烧强度大，而且气流阻力损失小于980Pa，在两炉操作的情况下仍能提供1000℃以上的风温，见图6-25。
内燃式热风炉主要特点是：结构较为简单，钢材及耐火材料消耗量较少，建设费用较低，占地面积较小。不足之处是蓄热室烟气分布不均匀，限制了热风炉直径进一步扩大，燃烧室隔墙结构复杂，易损坏，送风温度超过1200℃有困难。
图6-25 矩形陶瓷燃烧器示意图
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
