鼓风

在金属冶炼中为了使燃料充分燃烧、以提高炉温而装设的鼓风机械

鼓风是指在金属冶炼中为了使燃料充分燃烧、以提高炉温而装设的鼓风机械。鼓风动能是随着高炉容积的增大而增大的，合理的鼓风动能需要有合理的风量和风口面积。不同的高炉对应不同的鼓风动能，这就需要对合理鼓风动能进行探索和实践，从而形成合理的送风制度，长期维护炉缸活性。

简介

送风制度是指高炉在具体的冶炼条件下，通过选择适宜的风口参数和鼓风参数，维持合理的风口回旋区形状和大小，从而保证炉缸初始煤气流的合理分布，使炉缸工作均匀活跃，炉况稳定顺行。因此，风口回旋区是连接送风制度与炉缸活性的纽带；风口回旋区的长度对高炉内煤气流和温度场的分布有极其重要的影响，是长期维护炉缸活性状态良好的必要条件。任何一座高炉，不论冶炼条件如何，都有一个合理的风口回旋区长度范围，超出这个范围，无论如何调剂，也不能保证炉缸活性正常。因此，在外界条件发生变化的情况下，通过及时有效地调整送风制度，始终将风口回旋区的长度控制在合理的范围内，保证气流和温度的合理分布，维护炉缸工作的均匀活跃，这是需要解决的问题。长期的生产实践和理论研究表明，风速、鼓风动能和理论燃烧温度是检验送风制度是否合理的重要指标，并且结合高炉生产的直观现象就可以判断出送风制度的不足之处。

鼓风动能与炉缸活性的关系

炉缸活性是指液态渣铁流入炉缸，并能自炉缸内自由排出的顺畅程度。炉缸工作的均匀活跃，是高炉冶炼正常进行的前提条件之一。从高炉操作角度来讲，要求高炉操作者对炉缸活性必须做到实时充分地把握，根据不同外围条件的变化做出相应的调整，实现对炉缸活性良好的长期维护。根据炉缸活性的定义可以知道，影响高炉炉缸活性的因素大致可以分为3个方面：

（1）焦炭所提供“透气-透液通道”的数量；

（2）渣铁流动性能；

（3）风口回旋区的形状和大小。

3种因素相辅相成，相互影响。

造成焦炭所提供的“透气-透液通道”减少的主要原因有：

（1）焦炭质量差，冷热强度低，反应性高，粒度小，粉末多，这是“透气-透液通道”减少的内因；

（2）长期过量喷吹，未燃煤粉量增大，沉积在死焦堆中，这是“透气-透液通道”减少的外因；

（3）碱金属负荷过重，严重破坏焦炭的反应性和热强度，导致焦炭在下降过程中破损，碎焦增多，这是“透气-透液通道”减少的外因。

造成渣铁流动性能变差的主要原因有：

（1）炉缸热制度长期不合理，炉温持续偏低，渣铁物理热不足，过热度下降，黏度增大，流动性变差；

（2）造渣制度长期不合理，采用高碱度、高Al2O3、低MgO的造渣制度，易形成短渣，炉渣黏度增大，流动性变差；

（3）长期过量喷吹，过量未燃煤粉进入炉渣，以悬浮状存在于炉渣中，会增加炉渣的黏度，炉渣流动性变差；

（4）长期进行钒钛磁铁矿冶炼，由于钛化物的析出，渣铁流动性能变差。

造成风口回旋区形状和大小不合理的主要原因有：

（1）盲目追求高风量，风口面积过大，长期处于低风速、低鼓风动能的送风制度，风口回旋区缩小，鼓风吹不透中心，炉缸中心堆积；

（2）长期边缘过重，风口面积过小，长期处于高风速、高鼓风动能的送风制度，中心煤气流过分发展，风口回旋区扩大，中心过吹，炉缸边缘堆积。

所以，炉缸活性状态的良好需要长期的关注和维护，回旋区的位置越合理，整个炉缸就会越通畅，炉缸活性也会越好。由于鼓风动能是决定回旋区形状和大小的主要原因，所以合理的鼓风动能不仅是炉缸活性状态良好的前提条件，更是高炉操作者可控的重要的调节手段。

高炉合理风量

风量是指单位时间进入高炉的风在标准状态下的体积。风量时刻影响着高炉冶炼：

（1）煤气流速随风量的增大而增大，可以疏松料柱，有利于增加风量，但增大煤气流对炉料的阻力，对炉料均匀下降不利；

（2）风量越大，加快喷吹燃料的燃烧，有利于提高喷吹量；

（3）热风带入高炉的热量随风量的增加而增加；

（4）风量应尽量维持在一个较小的区间内波动，保证一定的冶炼强度和维护合理的炉缸热制度。

不同容积高炉的风量是不同的，高炉风量随着其容积的增大而增加，且有明显的线性关系，一般是单位炉容可以接受1.5～2.2 m3/min的风量。中小高炉的风量比和风量系数很高，变化区间很大，大高炉则相对要平稳很多。

高炉所用风量是否在合理范围内受很多因素的影响，特别是炉料质量和炉顶压力。近年来，好多企业一味追求产量，不断提高高炉风量，给高炉冶炼带来了严重的困难：

（1）在原燃料质量变差的情况下，依然追求高风量，焦炭没有足够的透气性，压差迅速增大，管道行程大量出现，炉况波动频繁；

（2）焦比升高，煤气利用率偏低；

（3）边缘气流过分发展，炉型波动频繁，渣皮大面积脱落，威胁高炉长寿。

综上所述，每个钢铁企业的每个高炉，都应按各自的生产条件选取合适的风量。一般3000～5000m3大型高炉，风量比应控制为1.4～1.6，风量系数控制为40～50。炉料质量较好的，按上限掌握；炉料质量较差的，根据情况逐渐降低。高炉冶炼采用合理的风量是维护高炉长期稳定顺行、优化各项经济指标及延长高炉寿命的重要手段。

高炉合理风口面积

选择合理风口面积是确定合理鼓风动能的中心环节。风口面积应根据不同冶炼条件、冶炼强度、炉况情况来确定，即风口面积应满足不同情况下鼓风动能的需要。尤其是大型高炉，由于炉缸直径大多在10m以上，在风量不变的条件下，需要更高的鼓风动能来吹透中心，那么就需要缩小风口面积，加快中心死焦堆中焦炭的燃烧，减少死焦堆的焦炭数量，减少渣铁流动阻力，同时提高炉缸中心热量，从而提高死焦堆中滞留渣铁的温度和流动性，加快渣铁流入炉缸的速度，改善整个炉缸的热交换条件，有效提高炉缸活性。但是，若送风面积调整过小，在风量不变的条件下，实际鼓风动能将大大增加，势必造成炉缸中心过吹，煤气利用下降，燃料比上升，指标下降等。所以，风口面积应在满足合理鼓风动能需求的前提下，根据具体的冶炼条件在一定的范围内进行调节，最终找到符合生产要求的最佳值。

总结

鼓风动能是随着高炉容积的增大而增大的，合理的鼓风动能需要有合理的风量和风口面积。不同的高炉对应不同的鼓风动能，这就需要对合理鼓风动能进行探索和实践，从而形成合理的送风制度，长期维护炉缸活性。对高炉在不同鼓风动能条件下所产生的各种直观现象和仪表变化进行了说明，针对这些现象就可以判断出鼓风动能是否在合理范围内，以进行相应的调节。

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