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(N《。m3／？t)：； 《       ！   ？ v：0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(1【6)～(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／》min)； —   【     》  ： P0标准大气【压力100》Pa； 》 《。   ？ ，  ：。。 ，   Pa当地【大气：压力100》Pa； ！        】  K高炉透气阻】力系数； —。    【  ：     u—0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《(，1，8)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201【3主要高炉的实际透！。气阻：力系数K值调查【结果见图1》2设计时可根据该图！选择：高炉透气阻》力系数K值限制【值 ！ 图12  ！炉容与K值》限，制值的关系 ！ ，  ：   ？2012年全国24！0座高炉操作—数据统计的K值【分布见下图13 】 ， ！ 图13   20！1，2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1？1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》VBGm《ax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／m】in)； 【   》  ：。   ？   P《。高炉日？产铁：量(t？／d：)； 【 ，  ：  ： ，     f富【氧率(％)；— ：  》  ：       vf！富氧时的吨》铁，耗风：量和耗氧量(m3】／t)； —      ！ ，    W》B鼓风湿度(g【／m3)； ！     —     》 PCR喷煤比【(kg／t)； ！ ：        ！ ，。  H煤粉的含【氢量(％) 】    — ，由气体动《力学计？算作图1《1，求得：R厂1、2号高【炉的最大炉》腹煤气量为VBGm！ax＝1025【0m：3／minR—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)、(2【4，)计：算的(VB＋V【O2)max—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VBGm】a，x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15(a)把】鼓风机前富氧时【富氧率与入炉风【量加：氧量(VB＋VO】2)以及机后—富氧时入炉》风量V？B与富氧率的—关系进行了比—较图15(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1】0000t》～1150》0t：范围内达《到了5000—m3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1：0，000t／d和【实线：为，11500t—／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1—5 R厂3号高炉1！99：9年至20》09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1》。。8中Q2和X1两】座同为25》00m3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Q2《的，。。。平，均燃料？。比较低为507.】1kg／t》该高炉在利》用系数达到2.1t！／(m3·》d)以后基本保持】入炉：风量：在4600m3／】m，i，n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X1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2600》m3：左右高炉主》要指：标，的关系 —  《   由图16(b！)可知在《炉腹煤气量指数【。60m／min～】64：m／min的区域X！1高炉？的燃料比几乎与【Q2：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Q—2，高炉很？稳，定地取？得有效容积》利用系数2.3t】／，。。(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2：1 表2！1  ？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2【1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：1.5m3／mi】n～1.9》m3／m《in 》     【 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-325【0、K425—0、Z？3250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Z3250汽动鼓！风机因风量有—余后将高炉炉容增】大，18％同时调—整鼓风机叶》轮蒸汽耗用量也由5！。3t：／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？4350m3、4】747m3、47】。07m3和》49：66m3；》单位炉容鼓风机【的风量分别为2【.023、1.85！4、：1.870》和1.772Nm3！／min3号高【炉2004年利用】系数达2.4—25t／(》m3·？d)1？1，。。月月平均利用系数】达到2.62—4t／(m3·【d，)1号高炉201】2年：利用系数达2.1】40t／《(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《2kg？ce：／t～3kgce／！t ： 》4.3.3  【。炉顶压力应随炉容】。的扩大而增加—尤其：。在3000m3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 《