4.3  ！送风条？。件 ： 【    在》高炉炼？。铁工程设计中高炉】的送风条件设计【十分重要本》规范新增了送风条件！。这一节用以规范高炉！。的鼓风机、富—氧率等参数的—计，。算 4.！3.1  为—了选择？高炉鼓风《机时控制高炉的耗】风量本规范对冶炼每！吨生铁？的耗风量进》行了：匡算在高《炉，不富氧时匡算的每】吨生铁？耗，。风量是根《据鞍钢、本钢—和宝钢？。高炉的实际耗风量折！算以及？。配料计算《的结果取其》。上限值得到的—见图10实际折【算和配料计算的吨铁！耗，风量均较本规—范选用数《据(曲线)》为低因此《本规范表4.3【.1：的吨铁耗风量包【含了高炉冷》风流量计以后的漏风！损失：在内：的吨铁耗《。。风量 — — 图10  不富！氧，时每吨生铁耗风量】。 》    《 回：归得到不富》氧，时的吨铁耗风—量v0经验公式如】下 ： 【 《 ， ，  式？中FR？燃料比(kg—／t) ！    富》氧鼓风？时每吨生铁的—消耗风量可以由下】式求得？ 】    【 ，式中vf富氧时的】每吨生铁《耗风：量(Nm3／t)；！  【        】。 v0不富》氧时的每吨生铁耗风！量(Nm3／t)；！ 》  ：  ：。   ？。   ？ f富氧《率(％) 】    》 ，。。如果能够获得相【近高炉的《操作条件结合—本，高炉设计的原—燃料条件通》过物料平衡和热平衡！的配料计算确—定吨铁耗风量更【加合理这个吨—铁，耗风量应增加漏【风风量 — ？4.3.2  高炉！鼓风机的《常年工况点可以按】照规范？表4.2.》1，规定炉腹《煤气量指数及相【应的富氧《率来选取 【   》。  高炉鼓》风机最高工》况点的风量宜根据】。高炉：气体动力学的约束方！程综合研究确定【 《    》 (1)《。最大炉腹煤气量【 《     最大炉！。腹煤：气量可以按照三个】气体动力学》。不等：方程式(16—)～(18)—计算即由《炉内阻力损失、料柱！透气能力和风口前鼓！风压：力上限值的》三个非线性规划的约！束条件来确定— ！。     式中！PB风口热》风绝对压力》(表压加当地大气压！力)10《0Pa； 】     —    《  ：PT炉顶绝对压力(！表压：加当地大气压力)】100P《a； 《 ，      】     △—P，风口：热风与炉顶的压力差！100Pa； 】   —  ：   ？   VBG高炉炉！。腹煤气量(m3／】m，。in)？；  】       【  P0标准—大气压力《1，0，0Pa； 】。     —   ？ ， ， Pa当地大气压】力10？0Pa？；  】         ！K高炉透气》阻力系数； 【 ？         ！  u0高炉炉内】平均煤？气流速(m／s)取！值，3.：2； ？ ：。 ？。     》   ？  T炉顶温度和】风，口理论燃《烧，。温度：的平均值(K)可取！1473K； ！   》     》   T0标准状】态下的大气温度【(K)； 【     【      S炉内！。。平，均有：效断面？积(m2)；— ？。 ？      —  ：  α炉料的空隙】度取值0.5； 】  —         ！Vw：风口到？料线间的工作—容积(m3)；【。 ，    】      — h风口到料线的高！度(m？) 【    《由公式(《16：)～公式(》18：)三组非《线性方程用》作图法？来，求解产量与高炉风量！关，系如图11所示【 ，   【  确定最》大，。炉腹煤气量》的目的是为了保【证高炉？在，合适：的透气阻力》系数：K的条件下》炉，况稳定顺行为低燃料！比操作创造条件【 【 ， ？  ：   (2)高炉透！气阻力系数》K值：的确定 ！    高炉透【气阻力系数K值的】确定可？根据实际高炉统【计数据？选取20《13主要高》。。炉的实际透》气阻力系《。数K值调《查结果见图12设计！时可根据该图选【择，高炉：透气阻力系数K值限！制值 — ， 图】。。1，2  炉容》与K值限制值的【关系 》。    — 2012年全国2！40座高炉操作数】据统计的K值—分布见下图》13 》 《 ： ， 图13   2！012年全国高炉K！值调查结果 【    【 (3)鼓》风，参数和富氧率的决定！ —    根据高炉产！量和：吨铁耗风量确定在】没有富？氧，。时的最大风量可是这！个风量受最大炉腹煤！。。气量的限制必—须确定最大炉腹煤】气量：的条：件下允许的风—量如果这个风量不】能满足高炉》的产量要《求，则应增加氧气量【来满足 】     》由设定的操作范围】和最大炉腹》煤气量通过》。下面：的计算和作图求得入！炉最大风量 ！   《  ：本计算的目的是要】完，成规定产《量时充分利》用最大炉《腹煤气量这个限【制性环节运用—富氧来保《证高炉的强化 ！     如】前所述合适的—炉腹煤气《量是保证《炉况顺行低燃料【比操作的《必要条件下面以R】厂1、2号高—炉为例？在设定高炉的主要】操作：指，。标，(见表20)和由】图11求《解的最？大炉：腹煤气量说明确定】送，风条件的方法 【 ！。 图14 — 由R厂1、2号】高炉最大炉腹煤气】量、产量确定—最大风量和富氧【量 【 ，。   对图14中】。各，组曲线的计算方法】作，。如下说？明  】 ， ， A组曲线分—以下两种情》。况， ，   【  当在鼓风机机后！富氧时由A组—曲，。线决定最大》炉腹煤气量时的【最大：入炉：风量可采用下式计】算 —  】   当在鼓—风机机前富氧时在】最大炉腹煤气量【。情况下改变富氧率即！可求：得最大入炉风量【其计算？公，式如下 ！ ：    【 B组？曲线也分为两种情况！ 《     —当机后富氧时按规定！。产量不？同富氧率计算入炉最！大风量计《算公式如下 【。 【 ，    》。 当机前富》。氧时按规定产量【不同富氧率计算入炉！。最大风量和》氧气：量计算公式如下【 ！  《。   C组直—线为规？定的：高炉产量 】     D组曲！线是最大炉腹煤气】量时的产量其计【算公式如下 】 【。。。  ？ ，  式中《VBGmax—高炉最大《炉腹煤气量(m3／！min)； 】。       ！   ？ ，VB：高炉：入炉风？量(m3／min)！； ： ， ， ：     》  ：    VO2富】氧量(？。m3／min)【； —       【  ：  P高炉日产铁量！(t：／d)； 【       ！    f》。富氧率(《％)； 【    》       v】f富氧时的吨铁【耗风量和耗氧量【。(m3／《t，)； ？ ：。   》     》   WB鼓风湿】度(g／m》3)； 【     —      PC】R喷煤比(》kg／t)； 】 《       【   H《煤粉的含氢量(％】) 【  ：  由气体动—。力学计算作图—11求得R》厂，1、2号高炉的【最大：炉腹煤气量为VBG！m，ax＝102—50m？3／m？inR厂《采用氧气《在鼓风机机前加入】的方式操作的—。可行点应在小于【公式(22)、【。(，24)？计算的(《VB＋VO》2，)，。m，ax区域即在小于最！。。大炉腹煤气量的下方！。操作因此求》解高炉操《作参数？也是一个由》图14中A、B【。、C、？D四：组曲线所规定—的非线性规划—问题 】   ？ 由：图可知？。在规定产量的条件下！最大炉腹煤气量V】BGmax是—限制条件随着日【产，量的提高富氧率【也，必须：提高在充分评—估，了富氧的《。作用以后进行鼓【。。风，机能力的选择—才符合？现代高？炉技术发展的现实也！与实际操作相符 ！  》 ，  上？述计算不但确—定了高炉《最大风量而且确【定了富氧量》等送风条件 —  — ，  为了比较机前富！氧与机后富氧的差】别用R厂3号高炉加！以说：。明图1？5(a？)把鼓风机前富氧】时富：氧率与？入炉：风量加氧量(V【B＋V？O2)？。以及机后富氧—时入：炉风量VB》与富氧率的》关，。系进行了比较图1】5(b？)，中还将分《年度各月的入—炉风量？。VB与平均的日【产量用不同的点代表！由图可知高炉—月平均日产》。量均在10000t！～115《00：t范围内达到了【5000m3高炉】的产量图15(a)！中有两组曲线上【面一组？曲线与图《。14中的A组—曲线相同为入炉【风量加氧气量即在】鼓风机前加入氧【。气；虚线为日—产量9600t／】d、点划线》为10000t／d！和，实线为1《。。1500《t／d 】     图1【5(a)《。中较低？的，一组曲？线为机后富氧即【氧气不通过鼓—风机入炉时的最【大炉腹煤《气量中鼓风那部分】的限制线这是因为】仅仅入炉风量通过】鼓风机？当机前富氧》时要求鼓风机的【能力较机后富氧要】大富氧率越高—富氧量越大并且【由于最大炉腹煤【气量的？限制随着富氧—率的提高入炉风量】下降： ？ ！图15？ R厂3号高—炉19？99年至2》009年富氧率与】入炉风？量(a)以及月【平均日产量与入炉】。风量(b)》之间的关系 【     在！没有足？够的数据确定上【述公式中的参数时】。。可以根？据，同类高炉实际生【产统计的数据得到由！风量：形成的最《大炉腹煤《气量指数来》确定高炉《鼓风机？的最大风量也—可参照本《说，明中表21的—最大入炉标态风【量选取 ！ ，   (4)正确的！。强化：方，法 》    》。 在高炉操作中应选！择正：。。确的强化方法 】 ：     图16！(a)将表18中Q！2和X？1两座同为》2500m》3，级高炉的利用—系数与入炉风量的关！系，进行：了比较两座高炉的富！氧率波动都比较大Q！2的平？。均，燃料比较《低为507.1kg！／t该高炉在利用系！数达到2.1t／(！。m，3·d)以后基本】保持入炉风量在4】600m3／m【in的水平当提高利！用系数时入炉风【量略有下降也—就是说提高产—。量时主要以降低燃料！比来达到《的；而X《1主要依靠增加【风量：来提高？产量没有很好应【。用富氧等技术—。手段致使炉腹—煤气：量过：高其结果燃料比【较高 】 ？ ， ， 《 图16  Q！2和X1两》座同为？容，。积2600m3左】。右，。高炉主要指标—的关系 》    【 由图1《6(b)可知在炉腹！煤气量指数60m／！m，in～64m／m】in的区域》X1：高，炉的燃料比几—乎与Q？2高炉？的相同？而一部分燃料比有】向上弥？散的趋势如能降【低强化程度使炉况稳！。定完全可以与Q2高！炉有相同《的燃料比炉况不【稳定主要是》炉腹：煤气量过高所致【由图16《的(a)和(—b)：对照炉？况不稳定主要是由风！量，过大：所致加大风量—并没有使《。有效：容积：利用系？数升高？(见表18》。)而Q2高炉很【稳定地取得有效容积！。利用系数2.3【t／(m3》·，d)的成绩 ！ ：    设计应【。该，。创，造正：确运用现代炼铁【的技：术手：段，来提高产《量鼓励用控》制炉腹煤气》量，降低燃？料比的方法来实现而！不支持采《取加大风量的办【法来实现 ！   ？  (5)》最，大入炉？标态风量和》高炉鼓风机》最大出口标态风量的！算例 —     最大】入炉标态《风量和高《炉鼓：风机：最大出口标态—风量(包括高炉冷风！流量计到高炉—的漏风损失)的计】。算例：见表21 》 ， ：。 表21  最大！入炉：标态风量和鼓风机】。最大出口标》态风量计算例— 》。 ？ 】 ：    为保—证高炉达到本规【范中表4.》2.1的设计—年平均指标》表21在《确，定高炉鼓风机—的入炉正常和最大风！量以及鼓风机出【口风量时设定的日】产量更高选定的燃料！比，、平均炉腹煤气量】和最大炉腹》煤气量也《较高 《     (！6)：对，送风条件的几点【补，充说明 《 ， ，     【高炉的吨《铁耗风量《。应根：据高炉的《。原燃料条《。。件和：。设定：的期望操《作指标(焦比、【煤比、？富氧率)采》用全：平衡的？配，料计：算来确定 【 ，      本规！范，提，出，验，算和限制炉腹—煤气量指数》使其被控制》在合理？范围目的《是防止采《用不恰当的设备配】置为获得超高的利用！系数过分开放高【炉中心大量》未与矿石接触—的煤气？沿中心通路直接【排放高炉的》煤，气利用率不足燃料】消耗：居高不？下，的情况过《分发展过《高的炉腹煤气指数】、，燃料消耗大幅度增】加，。的高炉强化方式不符！合当前节能减排和可！持续发？展的指导《思想应该得到及时】的，纠正：    ！ 采用规范表4.】3.1的数》据计算耗《风量时不应增加热风！炉及热风管道—的漏风损失 】   》  在选择高炉【鼓风机时高炉—。正常入炉风量—E点应在鼓风机的高！效率区？域 【    由》于目前？大多数没有采—用新送风系统的【高炉管道漏风损失严！重而采用了新—送风系统的高—炉克服了漏风鼓风】机的设？备能力得以正常【发，挥并减少《了能量损失》如R厂、O厂新1】号高炉等采用—了新：的送风系统几乎【看不出漏风》。   】  本规范预留【的鼓风机富》裕能力？主要在？如下方面首先从【单位耗？风量取的值较计算】值要高；其次计【算，时，降，低了：富氧量采用设—计，或更高的《。富氧率计算鼓风【机，的，能力就有了》富裕：；第三考虑了热风炉！的，充风量；第四若【采用冷却脱湿鼓【风机：的能：力就更富裕了因【。此在选择《鼓风：。机时风量不宜大于】本计算例 》。     ！统计了国内、欧洲和！日本高？。炉鼓风机的》实际配置情况并【进行了比较得知欧】洲和日本的单—位炉：容鼓风机风》量较我国小得多欧洲！和日本高炉单位【炉容的？鼓风机风《量为1.5m—3／mi《n～1.9m—3／mi《n 》    》  过去我国由【原苏联进《口的大型高炉—鼓风机以及》我国早期《制，造，的鼓风机均未—采用标准状态—的风量标示如K-】3，250？、，。K425《。0、Z3《。250等因》此鼓风机的单位【炉容的？风量偏？高误导了鼓风机风】量的：选择造成目前新配】鼓风机的风》量普遍偏高的现象 ！ ：  《   C厂高炉原设！计采用Z32—50汽动鼓风—机因风？量有余后将高炉炉容！增大1？8％同时调》整鼓风？机叶轮蒸汽耗用【量也由53》t／h～《55t／h降—低到：45t／h实践证明！C厂高炉《生产中？对贯彻高效、—优质、低耗》、长：。寿的方针比》较好  ！   R厂》高炉鼓风机是由高】炉炉腹煤气量的【上，限值和？高炉透气阻》力系数确《定的这种方法比【较科学正确地指引了！提高：利用系数必须降低燃！料比：而我国沿用原苏【联的：方法来确《定高炉鼓风机是不合！理的：在新的条件下降【低燃料比、高富氧】和提高炉顶压力【使得高炉的强化【不单纯依靠》。鼓，风，在R厂？1、2号《高炉用上述方法确】定鼓：风机能力的基础上根！据实际操作进—行，验证的结果表明鼓】风机的能力有较大的！富，裕R厂在采用机【前富氧的情况—下进一步用实际【操作的炉腹煤气量研！究了利用原有鼓风机！扩大高炉容积的可能！。性对3、4》、2：(第二代)、—1(第三代)号高炉！分别：扩，大有效容积至43】50m3、4—747？m3、47》07：m3和4966m】3；：单位炉容鼓风机的风！量分别为2.02】3、1.8》54、1.870和！。1，.772N》m3／m《in3号高炉200！4年利用系》数达2.425t】／(m3《·d)11月月【平，均利用系数达到【2.：624t《／(m3·d)【1号高炉2012】年利用系数达2.】140t／(—m3·d)最高月平！均2.308t【／(m3·》d)：。 ：     N！厂改用较小》的鼓风机克服—了，鼓风机与高炉炉容不！匹配的矛盾杜绝了“！大马拉小车”现【象，减少了放风操作使】吨，铁耗风量下降每【吨生铁的动力消耗】降低了2kgce】／t～？3kgce》／t 》 4.3.【3  炉顶压力应】随炉容的《扩大而增加》。尤，其在3？000m3以上的高！炉必须采用更高【的炉顶？。压力来强化》操作随着炉顶压力的！。提高对操作、设备维！修和管理都有更【。高的要求 】     —高炉的炉顶操作压】力值是？高炉操作《者可以设定的最高】操作压力《。值并在高炉操作指标！表中规定高压操作】是，强化高炉冶炼—、提高产量、降低焦！。比的有效《。手段均应《。采用本规范推荐【提高炉顶压力值 】 ，