送风制度
时间:2011-10-15 16:41 来源:本站原创 作者:佚名 点击:次
送风制度是指在一定的冶炼条件下,确定合适的鼓风参数和风口进风状态,达到初始煤气流的合理分布,使炉缸工作均匀活跃,炉况稳定顺行。通过选择合适的风口面积、风量、风温、湿分、喷吹量、富氧量等参数,并根据炉况变化对这些参数进行调节,达到炉况稳定顺行和煤气利用改善的目的。 (一)选择适宜的鼓风动能 高炉鼓风通过风口时所具有的速度称为风速,它有标准风速和实际风速两种表示方法;而高炉鼓风所具有的机械能叫鼓风动能。鼓风动能与冶炼条件相关,它决定初始气流的分布。因此,根据冶炼条件变化,选择适宜鼓风动能,是维持气流合理分布的关键。 1.鼓风动能与原料条件的关系。原燃料条件好,能改善炉料透气性,利于高炉强化冶炼,允许使用较高的鼓风动能。原燃料条件差,透气性不好,不利于高炉强化冶炼,只能维持较低的鼓风动能。 2.鼓风动能与燃料喷吹量的关系。高炉喷吹煤粉,炉缸煤气体积增加,中心气流趋于发展,需适当扩大风口面积,降低鼓风动能,以维持合理的煤气分布。 但随着冶炼条件的变化,喷吹煤粉量增加,边缘气流增加。这时不但不能扩大风口面积,反而应缩小风口面积。因此,煤比变动量大时,鼓风动能的变化方向应根据具体实际情况而定。 3.选择适宜的风口面积和长度。在一定风量条件下,风口面积和长度对风口的进风状态起决定性作用。冶炼强度必须与合适的鼓风动能相配合。风口面积一定,增加风量,冶强提高,鼓风动能加大,促使中心气流发展。为保持合理的气流分布,维持适宜的回旋区长度,必须相应扩大风口面积,降低鼓风动能。 高炉适宜的鼓风动能随炉容的扩大而增加。大型高炉炉缸直径较大,要使煤气分布合理,应提高鼓风动能,适当增加回旋区长度。炉容相近,矮胖多风口高炉鼓风动能相应增加。 在高强度冶炼时,由于风量、风温保持最高水平,通常根据合适的鼓风动能来选择风口进风面积,有时也用改变风口长度的办法调节边缘与中心气流,调节风口直径和长度便成为下部调节的重要手段。 高炉失常时,由于长期减风操作而造成炉缸中心堆积,炉缸工作状态出现异常。为尽快消除炉况失常,可以采取发展中心气流,活跃炉缸工作的措施,即缩小风口面积或堵死部分风口。但堵风口时间不宜过长,以免产生炉缸局部堆积和炉墙局部积厚。 为保持合理的初始煤气分布,应尽量采用等径的风口,大小风口混用时,力求均匀分布。但为了纠正炉型或煤气流分布失常除外。 使用长风口送风易使循环区向炉缸中心移动,有利于吹透中心和保护炉墙。如高炉炉墙侵蚀严重或长期低冶炼强度生产时,可采用长风口操作。为提高炉缸温度,风口角度可控制在3°~5°。 (二)选择合理的理论燃烧温度 1.合理的理论燃烧温度 高炉的热量几乎全部来自风口前燃料燃烧和鼓风带入的物理热。风口前焦炭和喷吹燃料燃烧所能达到的最高绝热温度,即假定风口前燃料燃烧放出的热量全部用来加热燃烧产物时所能达到的最高温度,叫风口前理论燃烧温度。 理论燃烧温度的高低不仅决定了炉缸的热状态,而且决定炉缸煤气温度,对炉料加热和还原以及渣铁温度和成分、脱硫等产生重大影响。 适宜的理论燃烧温度,应能满足高炉正常冶炼所需的炉缸温度和热量,保证渣铁的充分加热和还原反应的顺利进行。理论燃烧温度提高,渣铁温度相应提高。大高炉炉缸直径大,炉缸中心温度低,为维持其透气性和透液性,应采用较高的理论燃烧温度。理论燃烧温度过高,高炉压差升高,炉况不顺。理论燃烧温度过低,渣铁温度不足,炉况不顺,严重时会导致风口灌渣,甚至炉冷事故。 2.影响理论燃烧温度的因素 (1) 鼓风温度。鼓风温度升高,则带入炉缸的物理热增加,从而使t理升高。一般每± (2) 鼓风湿分。由于水分分解吸热,鼓风湿分增加,t理降低。鼓风中± (3) 鼓风富氧率。鼓风富氧率提高,N2含量降低,从而使t理升高。鼓风含氧量±l%,风温±35~ (4) 喷吹燃料。高炉喷吹燃料后,喷吹物的加热、分解和裂化使t理降低。各种燃料的分解热不同,对t理的影响也不同。对t理影响的顺序为天然气、重油、烟煤、无烟煤,喷吹天然气时t理降低幅度最大。每喷吹 (三)送风制度的调节 (1) 风量。风量对炉料下降、煤气流分布和热制度都将产生影响。一般情况下,增加风量,综合冶炼强度提高。在燃料比降低或燃料比维持不变的情况下,风量增加,下料速度加快,生铁产量增加。 在炉况稳定的条件下,风量波动不宜太大,并保持料批稳定,料速超过正常规定应及时减少风量。当高炉出现悬料、崩料或低料线时,要及时减风,并一次减到所需水平。渣铁未出净时,减风应密切注意风口状况,防止风口灌渣。 当炉况转顺,需要加风时,不能一次到位,防止高炉顺行破坏。两次加风应有一定的时间间隔。 (2) 风温。提高风温可大幅度地降低焦比,是强化高炉冶炼的主要措施。提高风温能增加鼓风动能,提高炉缸温度活跃炉缸工作,促进煤气流初始分布合理,改善喷吹燃料的效果。因此,高炉生产应采用高风温操作,充分发挥热风炉的能力。 在喷吹燃料情况下,一般不使用风温调节炉况,而是将风温固定在较高水平上,通过喷吹量的增减来调节炉温。这样可最大限度发挥高风温的作用,维持合理的风口前理论燃烧温度。 当炉热难行需要撤风温时,幅度要大些,一次撤到高炉需要的水平;炉况恢复时提高风温幅度要小,可根据炉温和炉况接受程度,逐渐将风温提高到需要的水平,防止煤气体积迅速膨胀而破坏顺行。提高风温速度不超过 在操作过程中,应保持风温稳定,换炉前后风温波动应小于 (3) 风压。风压直接反映炉内煤气与料柱透气性的适应情况,它的波动是冶炼过程的综合反映。目前高炉普遍装备有透气性指数仪表,对炉况变化反应灵敏,有利于操作者判断炉况。 (4) 鼓风湿分。鼓风中湿分增加lg/m3,相当于风温降低 (5) 喷吹燃料。喷吹燃料在热能和化学能方面可以取代焦炭的作用。但是,不同燃料在不同情况下,代替焦炭的数量是不一样的。通常把单位燃料能替换焦炭的数量称为置换比。 随着喷吹量的增加,置换比逐渐降低。这是由于喷吹的燃料在风口回旋区加热、分解和气化时要消耗一定的热量,导致炉缸温度降低。喷吹燃料越多,炉缸温度降低也越多。而炉缸温度的降低,燃料的燃烧率也降低。因此,在喷吹量不断增加的同时,应充分考虑由于置换比降低对高炉冶炼带来的不利影响,并采取措施提高置换比。这些措施包括提高风温给予热补偿、提高燃烧率,改善原料条件以及选用合适的操作制度。 喷吹燃料进入风口后,其组分分解需要吸收热量,其燃烧反应、分解反应的产物参加对矿石的加热和还原后才放出热量,因此炉温的变化要经过一段时间才能反映出来,这种炉温变化滞后于喷吹量变化的特性称为“热滞后性”。热滞后时间大约为冶炼周期的70%,热滞后性随炉容、冶炼强度、喷吹量等不同而不同。 用喷吹量调节炉温时,要注意炉温的趋势,根据热滞后时间,做到早调,调剂量准确。喷吹设备临时发生故障时,必须根据热滞后时间,准确地进行变料,以防炉温波动。 (6) 富氧鼓风。富氧后能够提高冶炼强度,增加产量。由于煤气含氮量减少,单位生铁煤气生成量减少,可以提高风口前理论燃烧温度,有利于提高炉缸温度,补偿喷煤引起的理论燃烧温度的下降;增加鼓风含氧量,有利于改善喷吹燃料的燃烧;煤气中N2含量减少,炉腹CO浓度相对增加,有利于间接反应进行;同时炉顶煤气热值提高,有利于热风炉的燃烧,为提高风温创造条件。 |