鼓風濕度指鼓風中的水蒸氣含量，自然鼓風的濕度隨大氣濕度而變化，而鼓風濕度波動對料速和爐溫都有影響，故不能任鼓風濕度自然波動。
基本介紹
- 中文名：鼓風濕度
- 外文名：blast humidity
- 釋義：鼓風中的水蒸氣含量
- 單位：g/m
- 作用：調節爐況
簡介,歷史,影響,脫濕鼓風,推廣原因,意義,
簡介
鼓風中的水蒸氣含量。多以g/m為單位。自然鼓風的濕度隨大氣濕度而變化，而鼓風濕度波動對料速和爐溫都有影響，故不能任鼓風濕度自然波動。通常採用兩種辦法：通過脫濕鼓風將鼓風濕度控制在最低水平；或通過加濕鼓風將鼓風濕度控制在某一適當水平。噴吹燃料多時宜採用脫濕鼓風；不噴吹燃料或噴吹量少時宜採用加濕鼓風。採用加濕鼓風時變更鼓風濕度可以作為調節爐況的一個手段。
歷史
在高爐煉鐵技術的發展史上，鼓風中的水分是脫去還是添加，經歷了理論上的分析討論和實踐上的螺旋式進展。
早在19世紀中葉煉鐵工作者就認識到大氣鼓風的濕度對高爐冶煉影響的重要性，那時人們用鼓風加濕的辦法來解決爐子的過熱行程，說明那時已知道，蒸汽在爐缸內分解：氧參與碳的燃燒，氫在爐子上部參與氧化鐵的還原，而分解時的吸熱可降低爐缸的過熱。但是在20世紀初，煉鐵工作者發現，將鼓風中的濕分脫去更有利於高爐冶煉。例如1904年美國依薩貝爾廠，濕度由1.6%脫到0.5%，風溫提高100攝氏度的情況下，產量提高 到24.7%。歐美一些上脫濕的高爐普遍取得提高產量，可是當時鼓風脫濕的裝置技術上沒有完全過關，操作不可靠，基建和生產費用也過高，脫濕鼓風沒能堅持下來。後來為穩定高爐生產而發展為定濕技術，即在大氣濕度過高時進行脫濕，而大氣濕度低於給定值時進行加濕。但因觀點不一致也未堅持下來。20世紀30-40年代鼓風加濕又被廣泛採用，近百年來加濕鼓風一直成為調節爐況，強化冶煉的手段之一。而且在20世紀中葉，我國著名冶金學家葉渚沛先生還將它發展成為煉鐵的“三高”理論。
20世紀 30-80 年代開始噴吹補充燃料（天然氣、重油和煤粉）。這一節焦增產的技術很快得到發展，與此同時，調濕控制爐缸熱狀態也被綜合鼓風所取代，加濕鼓風又逐步被脫濕鼓風替代。在現代煤噴大的高爐上，大都已採用脫濕鼓風技術。
影響
鼓風濕度對高爐冶煉的影響如下：
(1) 對爐缸燃料燃燒的影響
鼓風帶入高爐的濕分（水蒸汽），在風口前燃燒帶內按H2O+C=CO+H2反應，與燃料中的碳作用形成還原性氣體，與此同時H20的分解也吸收了熱量，造成風口燃燒帶的變化為：
(1) 燃料中1kg碳消耗的風量略有減少，形成的煤氣量也略有減少；
(2) 燃燒1kg碳形成的煤氣中CO、H2的濃度增加，N2濃度降低；
(3) 燃燒達到的理論燃燒溫度降低；
(4) 風口前的燃燒帶有所擴大，會使爐缸中心延伸。
2) 對高爐內還原的影響
風口前燃燒形成的煤氣中還原性氣體數量和濃度增加，使礦石中氧化鐵的還原過程加快，使高爐內直接還原度降低，有利於燃料比降低。但是對於難還原的元素來說，如冶煉錳鐵，並不能得到這樣的效果。
3) 對爐況順行的影響
通過脫濕或加濕都可以將大氣鼓風濕度保持固定不變，消除大氣濕度因氣溫變化對爐況的不利影響。
4) 對焦比的影響
加濕鼓風時，必須大幅提高風溫才會使焦比有所下降。而脫濕鼓風后，由於節省了水蒸汽分解消耗的熱量和爐況改善，焦比將會下降，也不必另外提高風溫。這在國內外脫濕鼓風生產中得到了證實。 5) 對產量的影響
脫濕和加濕鼓風生產都顯示出產量有所提高，其原因有二：一是兩者都消除了濕分波動對爐況的不利影響，使爐況順行；二是焦比降低。加濕鼓風產量的提高就決定於能否用風溫提高來補償濕分分解消耗的熱量。而脫濕鼓風因上述兩個原因提高產量是很明顯的，尤其是風溫的提高不用補償水蒸汽分解消耗的熱量，而完全用來代替焦炭在風口前燃燒放出的熱量，使焦比降低。焦比降低總是可以提高產量的。
脫濕鼓風
推廣原因
近些年來，煉鐵生產有關條件的變化促進了脫濕鼓風的推廣，主要表現在以下幾方面：
1) 噴煤量的變化
1995年以前，全國重點煉鐵廠平均噴煤量一直在60kg/t，1999年突破了100kg/t，2002年大於1000m3高爐的平均噴煤量達到了143kg/t。1998年，寶鋼高爐噴煤量開始突破200kg/t。
2) 原燃料等的變化
過去燒結礦全部使用自產精礦粉，品位低、強度差，90年代開始逐漸增加進口礦，2004年進口礦的比例超過了52%，燒結礦質量有了顯著提高，爐料結構也日趨合理化，焦炭質量（灰分、強度）也有提高，再加上提高爐頂壓力和部分富氧，高爐消化未燃煤粉的能力有了很大提高。
3) 噴吹煤種的變化
上個世紀八十年代以前都噴無煙煤，而且大都是高灰分原煤。無煙煤的燃燒性差，要求補償的理論燃燒溫度能力低，主要是爐內消化未燃煤粉的能力限制了噴煤量。隨著噴吹煤粉安全問題得到解決，現在逐步改噴混合煤（或煙煤），而且都是洗精煤。改噴煙煤後燃燒性能提高了，揮發分提高后限制噴煤量的因素逐步轉到了補償理論燃燒溫度的能力上了。
4) 噴煤經濟效益的變化
焦炭價格入關前後價格翻了一番還要多，且居高不下。噴煤量的增加和焦炭價格的猛漲使高爐噴煤的經濟效益發生了巨大變化。過去高爐噴煤只有微利，現在成了降低成本的首要措施。
意義
採用吸入側深冷凍脫濕鼓風方式，每年冬季3個月脫濕裝置不運行，稱為非脫濕期；其餘春、夏、秋9個月脫濕裝置運行稱為脫濕期。在每年的脫濕期內南方的高爐有如下效果：
1) 煉鐵界公認：風中濕度每減少1g/Nm3可以降低焦比0.8~1.0kg/t；
2) 風中含濕量每減少1g/Nm3，可提高燃燒帶溫度9℃，因此可以多噴煤粉1.5-2.0kg/t；
3) 可增加鼓風量。當大氣溫度在30℃左右時，在煉鐵高爐鼓風中採用全冷凍脫濕方式後，進入鼓風機的空氣溫度在5～8℃，這樣可使鼓入風的密度提高，相當於增加約9%的風量。
4) 使爐況穩定，增加產量。利用高爐鼓風除濕技術使高爐鼓風達到穩濕、降濕的雙重效果，消除因大氣濕度變化對爐況不利的影響，使高爐穩定運行，此方案可使高爐增產3-8%左右。
5) 對於風量較大的高爐鼓風機，採用吸入側全冷凍方式脫濕，則夏季可以省功率約10.2%，年平均省功約為5.4%。對於大風量高風壓的大型高爐鼓風機，因脫濕而省下的功率完全可以抵消脫濕裝置本身所消耗的功率，甚至還有富餘，在一定程度上實現了“負能脫濕”；
6) 脫濕機具有二次除塵作用，有效保護鼓風機轉子，減少風機葉片磨損；
7) 高爐生產“四季如冬”，從而增加煉鐵生產能力，提高企業效益。
