蒸汽鼓風也叫加濕鼓風。是一種往高爐鼓風中加入水蒸氣以提高和穩定鼓風濕度的技術，是高爐強化冶煉技術之一。蒸汽鼓風是在冷風總管上加入一定量的水蒸汽，經熱風爐後送入高爐。由於大氣中的濕度在不同季節和晝夜之間都是有波動的，為了穩定入爐鼓風的濕度和溫度水平，通常利用自動檢測大氣濕度的儀器自動調節加濕量大小。
基本介紹
- 中文名：蒸汽鼓風
- 外文名：steam blast
- 學科：冶金工程
- 別稱：加濕鼓風
- 出現時間：20世紀60年代
- 套用：高爐冶煉
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介紹
20世紀60年代，我國各地高爐在未噴煤條件下，針對高爐風溫使用水平較低、爐況不順等難題，多數採用了蒸汽鼓風工藝，提高了風溫，增加了下部調劑手段，爐況順行良好，保持了高產穩產。隨著噴煤技術的發展，噴吹燃料對爐溫的調節作用逐漸取代加濕，而富化煤氣的作用勝於加濕。為保證有限的風溫用於提高噴吹率，鼓風加濕逐漸被停止。實踐證明，在全焦冶煉或短時間停止噴煤的情況下，蒸汽鼓風調劑仍發揮著應有的重要作用。
高爐蒸汽鼓風應具備的條件
每立方米風中增加1g濕度平均需要6℃風溫來補償，所以蒸汽鼓風可為使用高風溫創造條件。另外，蒸汽鼓風主要是用濕度調節爐溫，促進爐況穩定順行，並不是濕度越大越好。努力的方向是通過蒸汽鼓風提高高爐接受高風溫的能力，以便充分發揮高風溫的作用。所以，高爐噴吹燃料時通常停止蒸汽鼓風。
工藝流程
蒸汽鼓風是在冷風總管上加入一定量的水蒸汽，經熱風爐後送入高爐。由於大氣中的濕度在不同季節和晝夜之間都是有波動的，為了穩定入爐鼓風的濕度和溫度水平，通常利用自動檢測大氣濕度的儀器自動調節加濕量大小。另外因計畫檢修或爐況需要，需要長時間停止加濕，這時由於水蒸氣冷凝成水，管道里積存大量水，而系統再次投入使用時，瞬間向高爐鼓入大量水，會造成風壓急劇爬升，引起爐況的波動。因此，使用前增加了排水操作。
蒸汽鼓風對高爐的影響
促進了爐況順行
高爐在1000℃以上高風溫又不噴吹燃料時，蒸汽鼓風可以促進爐況的順行因H2O分解吸收熱量，可以降低燃燒帶焦點的溫度，使爐缸半徑方向的溫度分布趨於合理，降低下部壓差，減少SiO揮發，有利於消除高風溫或爐熱造成的難行。蒸汽鼓風后擴大了風口前的燃燒帶，使中心氣流有所發展。另外蒸汽鼓風后，因H2O分解後H2含量增加，可以提高煤氣的還原能力和降低煤氣粘度，使爐渣中FeO含量減少，成渣帶下移。
蒸汽鼓風對高爐頂溫有明顯影響，在同樣爐溫並保持理論燃燒熱溫度不變的情況下，隨著加濕量的增加，頂溫下降但並不成比例關係。另外，加濕後，冶煉強度升高，產量高，減少噸鐵熱損失，煤氣帶走熱量少，頂溫降低。
對焦比的影響
在同樣的原燃料條件下，高爐蒸汽鼓風后，通過風溫提高帶入的熱量總是高於鼓風中水分分解所消耗的熱量，同時鼓風中水分分解放出的H2，一部分參加還原，還原放熱又可以加熱礦石，利於降低焦比；另外蒸汽鼓風后，爐缸煤氣中的H2和CO總濃度提高，有利於改善煤氣還原能力，增加礦石的間接還原，由於蒸汽鼓風后，濕度作為調節爐溫的手段可促進爐況順行，鼓風中水分分解生成的O2又可以提高冶煉強度，因而提高產量，減少噸鐵的熱損失，從而降低焦比。
對恢復爐況的影響
蒸汽鼓風對鼓風動能無影響，但有改變爐缸截面熱量分布的作用，即增加濕度可以促使爐缸熱量和溫度分布均勻，但在爐缸熱量不足的情況下，禁止使用。合理運用蒸汽鼓風有利於計畫檢修爐況的快速恢復，根據爐溫基礎以及熱量水平，當風壓高時，可適當加濕有利於降低下部壓差，利於高爐快速加風，尤其當爐溫向熱時，加濕能夠減緩爐溫向熱時造成的難行，有利於輕負荷料的過渡，減少對爐況的影響，使高爐接受高風量，促進爐況的恢復。
其它影響
從煤氣成分看，加濕後煤氣中H2含量增加1%～1.5%，煤氣中水分比不加濕前增高，淨煤氣管道外排水量也比以往大。所以蒸汽鼓風對管道及閥體的腐蝕也進一步加大。此外冷風管道及熱風爐各個閥體也由於空氣濕度加大而受到腐蝕。
套用
由於蒸汽鼓風具有穩定爐況，調節爐溫和強化高爐冶煉的作用，所以自1927～1928年涅姆佐夫（А.В.Немцов）首先在前蘇聯史達林鋼廠高爐試驗取得顯著效果以來，便逐漸得到推廣。1937年在前蘇聯馬格尼托哥爾斯克鋼廠和庫茲涅茨克鋼廠，1939～1940年在新利佩茨克冶金工廠等先後進行了加濕16～32g/m的生產試驗，並相應提高了風溫，結果，高爐產量提高10%～15%，焦比降低1.5%～3.4%。中國高爐蒸汽鼓風技術最早於1952年在鞍山鋼鐵公司、本溪鋼廠等推行，1954年首都鋼鐵公司等廠積極採用，均收到良好效果。1959年，中國化工冶金學家葉渚沛提出了“三高”理論，即把高壓操作（頂壓2atm≈0.2MPa），高風溫（1250℃）和高蒸汽（10%H2O）技術結合起來強化高爐冶煉。在50～60年代，蒸汽鼓風技術已成為世界各地強化高爐冶煉的重要手段之一。進入70年代以來，由於高爐噴吹燃料技術的發展，噴吹燃料對爐溫的調節作用可以取代加濕，而富化煤氣的作用勝於加濕，為了保證有限的風溫用於提高噴吹效率，所以在噴吹燃料的高爐上，一般都停止了加濕。但在停噴燃料進行全焦冶煉時，蒸汽鼓風仍發揮著其應有的作用。
