氣流干燥是利用重油在熱風爐中燃燒產生的高溫煙氣在混氣室與其它余熱煙氣混合，對物料進行干燥。在實際生產過程中，熱風爐存在爐膛溫度過高、爐襯損壞嚴重等現象，嚴重制約正常生產，通過不斷改進，取得了良好效果。
1、改造前狀況
采用夾套式熱風爐，爐內環砌高鋁磚，前端安裝一支由日本CONORA公司提供的能力為140～850kg/h的超音波燒嘴，由專門的干燥重油機組提供250#重油，送風系統包括：二次風、助燃風、三次風，其中二次風用于重油燒嘴燃燒；助燃風由前端板上部吹入爐膛，起助燃作用，同時冷卻爐膛；三次風由前部切向引入夾套，經過夾套再從爐膛后部的12個風口吹出，以冷卻煙氣，使混氣室的煙氣溫低于450℃，防止精礦著火。圖2為改造前金隆熱風爐示意圖。
自1997年金隆投產以來，閃速爐投料量逐漸提高，干燥量和燒嘴燃油量也相應提高，熱風爐爐膛溫度隨之上升，當干燥量達到70t/h(年產100kt電銅的設計值)時燒嘴燃油量在550kg/h左右，此時爐膛溫度達1100℃，但冬季由于氣流干燥系統的空氣溫度較低，燃油量比平時高出120～180kg/h，在干燥量為70t/h時，冬季熱風爐燃油量達到700kg/h左右，爐膛溫度為1400℃左右。此時熱風爐內環砌的高鋁磚開始發紅，部分磚體出現燒損及斷裂現象，高溫區域損傷更為嚴重，拱頂處出現下沉，并造成熱風爐部分爐襯坍塌事故，每年大修都必須更換大量燒損的耐火磚，嚴重危脅到干燥系統的正常運行，富通新能源銷售木屑顆粒機、木屑烘干機等生物質燃料成型、木屑烘干等機械設備。
2001年進行150kt/a電銅的擴產改造，最大干燥量達到105t/h，燒嘴的燃油量將大幅度提高，因此為保證生產的順利進行，必須對熱風爐作相應的改造，以降低爐膛溫度，提高生產能力。
2改造
熱風爐內部采用的是高鋁質耐火磚，高鋁磚的突出優點是耐火度及荷重軟化溫度高，其耐火度一般可達1750℃以上，用于熱風爐上能提高風溫和使用壽命。為何金隆熱風爐使用過程中會出現磚體燒損嚴重現象呢？通過分析，我們認為有以下幾種原因：
(1)熱風爐內徑僅為2 200mm，所采用的超音波燒嘴燃燒時為大張角火焰，在高油量燃燒時其外焰部分能直接沖刷到爐襯，使得該部分溫度過高，遠遠高于所檢測到的爐膛溫度，甚至超過高鋁磚正常使用溫度，高鋁磚長時間在高溫條件下工作，磚體會逐漸軟化產生可塑變形，強度顯著下降以至破壞；
(2)高鋁磚的熱震穩定性能較差，耐急冷急熱性能差。由于受到整個生產工序的影響，熱風爐開停較為頻繁，磚體在運行時溫度很高，停運時溫度急劇下降，多次的急冷急熱可引起磚體的斷裂；
(3)熱風爐本身設計能力不足。初步設計中考慮到氣流干燥的熱源是來自蒸氣過熱爐、陽極精煉爐和貧化電爐的余熱煙氣，不足部分由熱風爐中燃燒重油補充。在實際生產過程中，由于種種原因，僅僅引入了貧化電爐的余熱煙氣，蒸氣過熱爐和陽極爐的余熱煙氣并未引入，該部分引入的熱量都由熱風爐燃油補充，使熱風爐在實際生產中所燃燒的重油大大高出設計值。表1為設計工況下引入氣流干燥系統的煙氣對照表。
過熱爐及陽極爐余熱煙氣未曾引入，使進入干燥系統煙氣顯熱減少了8 400MJ/h，這些熱量將由熱風爐燃油補充，設計工況下正常生產時熱風爐燃油量每小時比設計值高出200kg，高出約40%左右。
為了有效地降低爐膛溫度、減少對爐體耐火材料的損傷、延長爐襯使用壽命，我們主要在三次風引入方面進行了改進。
原有的熱風爐運行時僅燃燒風、助燃風進入熱風爐爐膛，其總量只有2萬m3／h，最大能力為4.3萬m3/h的三次風是由熱風爐后部直接進入混氣室，以冷卻熱風爐產生的高溫煙氣，僅僅起到一種稀釋作用。如果能將三次風引入熱風爐必將有效的降低爐膛溫度，但大量的三次風全部引入熱風爐會引起爐膛溫度過低，造成燒嘴燃燒效果差，低于重油著火點溫度（重油著火點一般為600℃左右），甚至造成燒嘴熄火。而進一步分析發現，引起燒嘴熄火的關鍵部位是火焰根部，因為重油燃燒時，該部分要把重油加熱到沸點，而重油氣化為蒸氣是一個吸熱過程，如該部分溫度高即可保證整個重油燃燒過程的順利進行。因此，當我們將三次風引入到熱風爐時，只要注意其引入位置的分布，就不會對燒嘴的燃燒造成太大的影響。
在2000年5月大修期間，我們對熱風爐進行了改造，將三次風改向，使三次風從夾套后部引入，經夾套，從熱風爐前端吹入爐膛，以降低爐膛溫度，改造后的熱風爐如圖3所示。
從圖3可以看出，三次風是由緊貼著爐襯的環形出口平行吹入熱風爐的，原有的助燃風箱保留，其出口和三次風環形出口一致。這樣布置有以下幾個優點：
(1)-次風緊貼爐襯吹入，在整個高鋁磚表面形成一層風幕，最大限度的降低磚體的溫度，更有效的保護爐襯，使之免受燒嘴火焰的的沖刷。
(2)由于三次風吹入部位遠離燒嘴燃燒區域，避免燃燒區溫度降低過大，造成燃燒效果不佳。
(3)助燃風仍然從頂部吹入，加強了對頂部爐襯的冷卻。由于熱風爐爐襯是采用環砌的方法，頂部是整個拱形的支承點，而且燒嘴燃燒時對該部分影響最大，溫度也比其它部位高。
改造期間更換原來燒損的爐襯，改用性能更好的高鋁磚，使其熱震穩定性比以前提高不少。為了對引入熱風爐助燃風及三次風進行量化監控，在助燃風、三次風管道上安裝了流量計，在閃速爐中央控制室DCS上實時監視其流量，并根據生產需要通過氣動調節閥控制引入風量。
改造后，熱風爐運行基本正常，爐膛溫度顯著降低，干燥后干礦水份仍控制在0.3%以下，只是在低干燥量作業時燒嘴燃燒狀況稍差，火焰不夠穩定，火焰顏色較暗。運行一個月后，燒嘴喇叭口高鋁質搗打料出現坍塌現象，同時熱風爐爐體振動加劇，由于喇叭口坍塌，前端板溫度較高，鋼板燒損嚴重，給生產造成了一定程度的影響。為了不影響整個系統的正常生產，我們在前端板外部焊接箱體，箱體內部進行搗打料澆注。通過仔細分析研究，造成此種現象有以下幾種原因：
(1)熱風爐與混氣室連接部為錐形結構，入口部截面只有1.1m×1.1m，大量的三次風從熱風爐引入后，使排煙不夠順暢，再加上燒嘴燃燒不夠穩定，引起爐體振動加大；
(2)改造后的燒嘴喇叭口是澆注在環形風口內環鋼板上的，穩定性不好，澆注時筋爪數量不夠，筋爪及內環鋼板使用的材質耐高溫性能不高，高溫狀態下容易變形、軟化，造成附著的搗打料坍塌；
(3)由于工期較短，烘爐時間不夠充分。
針對改造后出現的不足，我們在月修及2001年年修期間對熱風爐進行了進一步的整改，徹底解決上述問題：
在燒嘴噴頭部位加設火焰穩定器，在燒嘴重油燃燒區域形成局部高溫氣流循環，讓燃燒風一部分通過穩焰器，另一部分繞過穩焰器再與火焰相交，起到分段向火焰供風的效果，使燒嘴燃燒更加穩定；
在不改變鋼結構的條件下，將熱風爐與混氣室入口截面由1.1m×1.1m擴大到1.5m×1.5m，以保證排煙通暢；
采用耐熱性能好的材質更換燒損的前端板、內環鋼板，為了保證對喇叭口的支承，內環鋼板厚度由10mm增加至15mm，寬度由原390mm增至450mm;
喇叭口施工時，采用耐熱不銹鋼做筋爪，焊接在前端板及內環鋼板上，使其在整個喇叭口搗打料中形成立體支承，并在搗打料與鋼板之間鋪一層硅酸鋁耐火纖維氈，以減少高溫對支承鋼板的影響。投用前對喇叭口進行充分烘烤，以確保水份蒸發完全。
3、改造效果
2002年金隆年產15萬t電銅改造順利完成，最大干燥量達到105t/h，熱風爐運行正常，在此期間，由于生產需要，干燥量在40～105t/h波動，熱風爐爐膛溫度均控制在700～1200℃，且燒嘴燃燒狀況良好，爐體未出現振動現象，燒嘴喇叭口搗打料至今保存完好，在3年多的生產過程中，高鋁磚未出現絲毫燒損、斷裂現象，爐襯保存完好，至今未曾更換。改造前后熱風爐部分統計數據對照表見表2。
不難看出，就熱風爐本體而言，通過改造后的熱風爐實際生產能力還有進一步提升空間，如果采取提升重油燃燒系統充能力、適當降低風礦比、引入N，（防止干礦倉著火）等措施，金隆整個氣流干燥系統的能力將可進一步提高。
