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关于对高炉冶炼鼓风动能的认识 雷金碧 孙荣森 （宁夏博宇焦铁集团有限公司） 摘 要：通过理论研究和实践经验相结合，阐述了高炉冶炼过程鼓风动能的操作要点和调节条件。 关键词：风机 鼓风动能 理论计算 鼓风动能调节 1 概述 高炉冶炼是一个封闭逆流式反应过程，送风制度是高炉操作的基础，所以风机的选择、风口配置、风口布局及鼓风动能等送风制度合适与否是直接影响各项经济指标及高炉顺行，也是侵蚀高炉炉体及风口小套的重要因素，是延长一代高炉寿命的关键。结合宁铁高炉操作实践和理论研究，提出如下调节依据和措施。 2 高炉选择合适鼓风机 每座高炉都有合适的风压风量，鼓风机有它的名牌风量风压，在一定的冶炼条件下，炉机选配合适，可使二者的生产能力得到充分发挥，杜绝因炉容过大受制于风机能力不足或因风机能力过大而导致风机长时间处于不经济区运行。但是，随着高炉冶炼强度的提高，选择风机时应给高炉留有一定的强化冶炼的余量，一般余出15％左右。同时选择高炉风机时必须考虑大气的温度、湿度及压力等工况条件，不同地区由于海拔不同（如：高原与平原地区），风机的工况条件差异较大，风机的出口风量不同，选择高炉风机时鼓风机的最大送风能力应能满足高炉在夏季达到最高冶炼强度时的需要量，其次在冬季，风机出力较大时，能保证高炉在最低冶炼强度下操作而不放风或不进入飞动区。 2.1 考虑大气状况影响的理论换算公式为： 鼓风机出口风量(qv,m3/min)=鼓风机特性曲线上工况点的容积流量（Q，m3/min）×风量修正系数（K） 表1国内各类地区风量修正系数K值 季节 一类K（3000以上海拔） 二类K 海拔） 三类K (8001000m海拔） 四类K(400以下海拔） 五类K(100以下海拔） 夏季 0.55 0.70 0.75 0.80 0.94 冬季 0.68 0.79 0.90 0.96 0.99 全年平均 0.63 0.73 0.83 0.91 0.92 2.2 当高炉风机选型较早或建成后风量、风压不能满足实际生产需要，可通过串联或并联的方式进行弥补。 风机串联一般是指在主风机进风口前置一加压风机，其风量可比主风机稍大，而风压较低，主要作用使主风机吸入的空气密度增加，串联的原则是增加风压。 风机并联是指同性能的风机并联，把两台风机的出口管道顺着风的流动方向合并成一根管道送往高炉，原则是风压变化不大，风量增加。宁铁2＃高炉主风机为900m3/min的离心风机，由于高炉建成较早，随着生产条件的不断改变，风机能力已不能满足生产需要，2003年停炉大修时并联了一台650m3/min的离心风机。仪表显示风量增加了450m3/min左右，高炉下料速度增加，由于大修时考虑到冶炼强度增加，上料系统能力将不够，所以对卷扬上料系统新增变频调速系统，计算机程序系统同时进行了改造，上料系统速度增加0.5倍；高炉利用系数提高0.36t/m3.d,取得了良好的经济效益。 串联和并联是在充分利用现有的设备情况下采用的两种送风方法，同时各厂可根据本厂的实际条件，通过改变风机驱动力，增加功率，提高风机转子的转速，改变风机叶片尺寸，叶片加宽和改变其角度等措施使风量、风压增加，而达到适应高炉生产的需要。 3 高炉鼓风动能理论计算 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。 全焦冶炼鼓风动能现场计算，宁铁一直采用下述公式对鼓风动能进行校核： E=1/2mv2 式中:E——鼓风动能，W; m——所选风口的鼓风质量流量，kg/s,m=(S÷60∑S) vρ; S——所选风口面积，m2; ρ——鼓风密度，kg/m3，一般取1.293kg/m3; 鼓风速度v在计算当中以工况速度为计算参数： v＝v0＋{[(273+t) ÷273]×[0.101÷(0.101+P0)]} 式中：v0——标准风速m/s, v0＝Q÷60∑S ； Q——入炉风量，m3； t——表温度，℃； P0——表压力，MPa; 鼓风风量Q根据风口燃烧焦炭量计算： Q＝[0.933×ω（C焦）×ω（C燃）×KP]÷(0.21+0.29f) ×1440 式中：0.933——1kgC燃烧需要的氧量，m3/kg; ω（C焦）——综合燃料中碳的质量分数，％，以各厂化验结果为准； ω（C燃）——风口前燃烧的碳量占入炉碳量的分数，％，一般取65％－75％，小高炉取小值； K——综合入炉焦比，kg/t; P——昼夜产铁量，t; 在实际生产当中可根据上面计算对高炉鼓风动能进行计算调整校核。 表2　高炉有效容积与鼓风动能的关系 有限容积/m3 300 600 1000 1500 2000 2500 3000 炉缸直径m 4.7 6.0 7.2 8.6 9.8