蒸汽鼓風

蒸汽鼓風

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
介紹,高爐蒸汽鼓風應具備的條件,工藝流程,蒸汽鼓風對高爐的影響,促進了爐況順行,對焦比的影響,對恢復爐況的影響,其它影響,套用,

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。

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