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[科普中国]-炉内压差

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炉内压差是冶金术语,是指冶金炉内因高温产生的气压和炉外气压的差值,要根据冶炼温度的需要,将压差调整到合适的范围内,才能保持较恒定的冶炼温度,提高原料的冶炼质量。

压差产生炉内压差是指冶金炉内因高温产生的气压和炉外气压的差值,在冶炼过程中,炉内部都处于负压状态。负压是由装在烟道上的排烟机运转而产生的,没有装设排烟机的炉子,则是烟囱底部热气体具有位压头,促使气体向上流动而产生压差。

炉内压差的控制是生产中极为重要的环节。炉内燃烧所使用的燃料和助燃空气是靠负压吸人的,吸入量的多少和流速的快慢是由压差大小决定的。由于冶炼炉的结构、采用的燃料和炉体密闭性能均不同,炉内的负压相差较大,因此要根据冶炼温度的需要,将压差调整到合适的范围内,才能保持较恒定的冶炼温度,提高原料的冶炼质量。1

控制压差无论高炉在正常炉况还是非正常炉况下运行,都要控制一定的压差,不允许高炉在高压差下操作。根据经验是:压差超过正常压差的5%,会引起高炉难行;超过10%会引起悬料、管道频发;超过20%会产生严重悬料或剧烈管道行程。频繁和剧烈的管道行程,往往会导致高炉剧冷甚至炉缸冻结。2

影响炉内压差提高后,和高炉顺稳性之间的矛盾成了问题的关键。给炉外组织生产和炉内工长的操作带来了一定难度,对渣铁的准时排放率和工长的操作水平要求更高。同时对原燃料的质量和高炉基本冶炼制度的合理性要求也相对较高。炉内压差降低,有利于高炉顺行,吨铁综合成本降低。

根据压差判断炉况煤气产生于炉缸,煤气压力接近于热风压力。热风压力计安装在热风总管上。热风压力可反映出炉内煤气压力与炉料相适应的情况,并能准确及时地说明炉况的稳定程度,是判断炉况最重要的仪表之一。因为热风压力与炉料粉末的多少、焦炭强度、风量、炉温、喷吹燃料量以及炉缸渣铁量等因素有关。

炉顶煤气压力计安装在炉顶煤气上升管上,它代表煤气在上升过程中克服料柱阻力而到达炉顶时的煤气压力,简称炉顶煤气压力。常压高炉的炉顶煤气压力对判断炉况有一定的作用,常压高炉炉况正常时,煤气压力稳定。若炉顶压力经常出现向上或向下的波动,表示煤气流分布不稳或发生管道和崩料。悬料时,由于炉内不易接受风量,产生的煤气量少,炉顶煤气压力明显降低。在看炉顶煤气压力表数值时,应与风量、热风压力表结合起来观察与判断。

热风压力与炉顶压力的差值近似于煤气在料柱中的压头损失,称为压差。热风压力计更多地反映出高炉下部料柱透气性的变化,在炉顶煤气压力变化不大时,也表示整个料柱透气性的变化;而炉顶煤气压力计能更多地反映高炉上部料柱透气性的变化。

当炉温向热时,由于炉内煤气体积膨胀,风压缓慢上升,压差也随之升高,炉顶煤气压力则很少变化,高压炉顶操作时更是如此。

当炉温向凉时,由于煤气体积缩小而风压下降,压差也降低,炉顶压力变化不大或稍有升高(常压炉顶操作)。

煤气流失常时,下料不顺,热风压力剧烈波动。

高炉顺行时,热风压力相对稳定,炉顶压力也相应稳定,因此,压差只在一个小范围内波动。

高炉难行时,由于料柱透气性相对变差,使热风压力升高,而炉顶压力降低,因此压差升高;高压炉顶操作时虽然炉顶煤气压力不变,因热风压力的升高,压差也是增加的。

高炉崩料前热风压力下降,崩料后转为上升,这是由于崩料前高炉料柱产生明显的管道,而崩料后料柱压缩,透气性变坏。3

本词条内容贡献者为:

方正 - 副教授 - 江南大学