浅析高炉风口布局的选择原则

一前言

炼铁人都知道高炉操作:“以风为纲,有风就有铁” 。高炉如人,风对于高炉来说就好比人的呼吸。气顺,则身体健康,活力四溢,气阻,则百病惭生,精神萎靡.所以正确调整高炉入炉风量参数,是保证高炉高产,优质,低耗,长寿的关健,而决定高炉风量参数的除风机能力之外,起决定作用的无非就是对风口参数的选择及风口布局的选择,某种意义上讲,除原燃料条件外,风口参数的选择及风口的布局对高炉顺行及各项指标起着至关重要的作用。

二 风速与鼓风动能

风口面积的定位和风口的合理布局决定着初始煤气流的分布。高炉的顺行讲究的是“上稳下活”,即上部要通过装料制度的调剂使气流趋于稳定;下部说的就是风口,风口带要保证有足够的回旋区,每个风口前应保持有足够的鼓风动能以利于煤气流的穿透和活跃炉缸。风口面积的大小主要取决于高炉的风机能力和原燃料条件。谚语说,“大风治百病”。原则上要将风机的风用尽,发挥出风机的最大能力。然后根据原燃料条件确定合适的冶炼强度,原燃料条件好时可适当提高冶强,原燃料差时要适当控制冶强,此时要着重考虑风速和鼓风动能的因素。

下面给出风速(V)和鼓风动能(E)的计算公式:

V标=Q/S;

V实=V标*(T+273)/T*1.033/(P+1.033)

E=1/2*Q*1.293/(n*9.8)*V2实

V,风速,单位m/s;

Q,风量,单位m3/s;

S,风口总面积,单位m2;

T,风温,单位℃;

P,风压,单位kg/m2;

E,鼓风动能,单位KJ;

n,风口个数。

风口回旋区前端距风口水平距离(DR)计算公式:

DR=DT*0.409*pf0.693

DT,风口直径;

pf,穿透因子。

pf=ρ0/(ρs*Dp)* V标2*T/(P*298)

ρ0,炉腹煤气密度;

ρs,焦炭粒子密度;

Dp,风口焦平均粒度;

T,回旋区煤气温度。

由此可见,除焦碳质量因素外,风速在一定意义上代表着风的穿透能力,足够的风速为风口回旋区提供了保证,也是保证足够鼓风动能的必要参数。同时,足够的鼓风动能是保证打通中心气流通路的必要条件,也是维持炉况顺行的必要条件。不同容积的高炉在不同原燃料条件下,应有一个合适的鼓风动能及风速范围,高炉操作者应在实践中结合本炉特点去不断的摸索探讨.以确定最合适的鼓风参数.

三 对风口参数及布局的选择原则

风口参数主要包括风口的长短,角度,面积等,风口的长短和风口的斜度取决于高炉的实际需求。一般来说,风口型号的选择应遵循以下几个大的原则:

1)原燃料条件差,风机能力不足以满足鼓风动能需求时应选用长风口;

2)高炉一代炉龄后期出于保护炉墙的考虑,宜选用长风口;

3)热风围管三叉管对角属风之末端,一般应选用大风口;

4)长期发呆的风口应加大;

5)炉墙有结厚的方向风口应加大;

6)长期发暗,有过吹迹象的风口应缩小;

7)长期明亮耀眼,边缘气流局部过旺,对应方向的风口应缩小。

8)斜风口的优点是有利于活跃炉缸,炉缸欠活跃的情况下应选用斜风口;

9)直风口的优点是易上风量,铁口活跃区可选用直风口。

四 堵风口的原则

实际生产中处理炉况或者休复风时,都会有堵风口的操作,堵风口的目的是在炉况欠顺的情况下,临时减小入炉风量,增加风速和风口前鼓风动能,快速打通中心气流,增大风口回旋区所采取的手段。其最终目的是为了加快炉况恢复的进程。还有一种情况,就是处理炉凉事故时,为了减少热量损失,堵大部分的风口,只留铁口两侧风口送风,后逐步恢复炉况所必须的一种手段。堵风口所要遵循的原则大致有以下几个要点:

1)“堵活留死”。所谓“堵活留死”,就是说平时观察到比较活跃的风口可以优先考虑堵,平时观察到发呆的风口要谨慎。因为平时发呆的风口很有可能炉墙有不同程度的结厚现象,堵此风口有可能使结厚现象加重。而平时观察到比较活跃的风口,此风口区域的恢复起来会比较容易。

2)注意所堵风口的均匀性。在恢复炉况初期,这涉及到一个初始煤气流均匀分布的问题。这是显而易见的。

3)炉凉情况下的风口恢复。在炉缸大凉的事故状态下,应首先打通铁口与铁口两侧两个风口之间的通路。然后视炉况恢复情况逐步将风口开全。此时需特别注意的是,切忌间隔开风口,一定要一个紧挨一个的开,这样才有利于炉况热量的快速恢复。必要时要从铁口的其中一侧开始恢复风口。

4)严禁长期堵风口作业。由于原燃料不足等因素造成长期减慢风操作的情况,为了维护炉况的顺行,会可能造成堵风口的机会比较多,时间也比较长。这样的情况,应果断的缩小风口总面积,以保证在减慢风的情况下,风口区域保持足够的风速和动能,待条件改善以后再考虑逐步恢复。长期性的堵风口作业会造成炉型的不规则。

5)随着高炉操作水平的不断进步,堵风口的方式也在不断的更新和演变,象偏堵风口,均匀间隔堵风口,堵二开二等,各种堵风口的方法及其应用特点和对炉况的影响还需要广大的高炉操作者在实践中去摸索与探讨,笔者也会在今后的发文中找机会和大家一起探讨,

结语:

1) 高炉操作是一门科学更是一门艺术,艺术的魅力在于个体特征与美的体现,所以,适合张家的方式方法并不一定适合李家,本文提供的方式方法在生产操作中应谨慎选择性应用,不可死搬硬套.

2) 正桷的选择风口参数是高炉操作者永远的思考,也是一道无解或多解的命题,还需要不断的摸索与探讨.

浅析高炉风口布局的选择原则


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