浅谈高炉富氧鼓风

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1、浅谈高炉富氧鼓风马洪斌（首钢总公司）摘  要  本文分析了富氧鼓风对高炉送风制度及炉缸煤气的影响，探讨了富氧鼓风在高炉冶炼过程的合理使用。关键词  高炉  鼓风  富氧SimplydiscussingoxygenenrichedairblastMaHongbin（ShougangCorporation）Abstract  Thisarticleanalyzestheinfluenceofoxygenenrichedairblasttoblowinginsystemandcoalgasinhearth.Anditalsodiscussesthereasonableuseofoxygenenri

2、chedairblasttoblastfurnaceprocess.Keywords  blastfurnace  blast  oxygenenrichedairblast前言高炉富氧鼓风是往高炉鼓风中加入工业氧，使鼓风含氧超过大气含量，其目的是在不增加风量、不增加鼓风机动力消耗的情况下，提高冶炼强度以增加高炉产量和强化喷吹燃料在风口前燃烧。鼓风中氧的浓度增加，燃烧单位碳所需的鼓风量减少；鼓风中氮的浓度降低，也使生成的煤气量减少，煤气中CO浓度因此而增大，由于煤气体积较小，煤气对炉料下降的阻力也减少，为提高高炉产量创造了条件。本文从高炉操作角度出发，分析了富氧鼓风对送风制度、炉缸煤气的影响

3、，探讨了富氧鼓风在高炉冶炼过程的合理使用。1          富氧鼓风对送风制度的影响1.1          入炉风量使用碳、氮平衡法计算高炉入炉风量。计算高炉入炉风量：                                 公式 1[1]：高炉入炉风量，m3/min； ：高炉产量，t/日； ：煤比，Kg/t； 、 ：煤粉中氧、水分含量，%。 ：风口前碳素燃烧率，%； ：富氧率， ，%； ：鼓风湿度，%； ：入炉总碳量，Kg/t。1.2          实际风速实际风速是衡量高炉下部送风制度的重要参数，其决定了送风制度能否有效达到使风口回旋区向炉缸中心延伸的目的。计算实际风速

4、：                                            公式 2[1]：实际风速，m/s； ：标准状态下的风量，m3/min； ：风口总面积，m2； ：热风温度，℃； ：热风压力，KPa。1.3          鼓风动能风口前回旋区的大小和形状主要由鼓风动能决定。计算鼓风动能：  公式 3[1]：鼓风动能，Kg.m/s； ：风口直径，m； ：鼓风湿分， ，g/m3。1.4          实例计算以首钢1号高炉2010年6月份的冶炼条件进行计算，在高炉产量不变的情况下，随鼓风富氧率的升高，高炉入炉风量降低，实际风速和鼓风动能也随之出现降低，其中实际风速的

5、降低是入炉风量的降低而引起的，鼓风动能的降低是入炉风量的降低及鼓风密度的变化而引起的。若高炉操作方面入炉风量不变，则随鼓风富氧率的升高，实际风速不变，鼓风动能由于鼓风密度的变化而升高。表 1  富氧鼓风对送风制度的影响实例富氧率%入炉风量m3/min实际风速m/s鼓风动能Kg.m/s1.05035271.8117292.04826260.5103383.04633250.091604.04455240.481555.04290231.572936.04137223.365482          富氧鼓风对炉缸煤气的影响2.1          炉缸煤气量炉缸煤气量是衡量高炉强化程度的重要参

6、数，随高炉强化程度提高，炉内料柱实际通过的煤气量增加。计算炉缸煤气量：          公式 4[1]：炉缸煤气量，m3/t； ：吨铁入炉风量，m3/t； ：煤粉的H含量，%； ：煤粉燃烧率，%。2.2          理论燃烧温度适宜的理论燃烧温度须满足高炉正常冶炼所需的炉缸温度和热量，保证液态渣铁充分加热和还原反应的顺利进行。计算理论燃烧温度：       公式 5[1]：理论燃烧温度，℃； ： 1Kg碳氧化成CO时放出的热量，KJ/Kg； ：1Kg焦炭在1500℃时带入炉缸的物理热，KJ/Kg； ：焦比，Kg/t； ：焦炭的碳含量，%； ：煤粉的碳含量，%； ：在 时大气的比热容，

7、KJ/m3.℃；：在 时氧气的比热容，KJ/m3.℃； ：煤粉在高炉的分解热，KJ/Kg； ：水分在高炉的分解热，KJ/Kg； ：炉缸煤气在 时的比热容，KJ/m3.℃。2.3          理论实际煤气流速理论实际煤气流速以炉缸煤气量为基础，假设风口前区域产生的煤气全部被加热至理论燃烧温度，之后通过炉缸整个横截面向上流出，计算炉缸煤气流出时的流速，以表征高炉的强化程度。计算理论实际煤气流速：