[科普中国]-高炉鼓风系统

简介

高炉鼓风系统是由鼓风机、热风炉和冷、热风管等组成。 高炉鼓风机18世纪中叶开始用往复式蒸汽鼓风机，后来使用煤气内燃机式鼓风机、蒸汽涡轮鼓风机和同步电动鼓风机。20世纪30年代前使用离心式鼓风机较多。50年代开始使用轴流式鼓风机，它比离心式鼓风机效率高、结构轻、风量大、特性曲线陡,适于定风量操作;缺点是叶片易受灰尘磨损，影响风量，且噪声大。近年来使用大容量同步电动鼓风机，虽然耗电多，但因使用可控硅控制，启动方便，易于维修，投资较少。
高炉鼓风机按单位炉容 2.1～2.5 标米3/分的风量，或按冶炼强度的1.15～1.25配备。目前最大鼓风机鼓风量是 10000标米3/分，风压5.7公斤力/厘米2，功率7万千瓦。轴流式最大风量可达12000标米3/分。
为了防止带入炉内的水分降低炉缸温度，并影响炉况稳定、顺行，近年有些高炉在鼓风机吸风口外设脱湿装置，冷风的湿分可脱至1～3克/标米3(冬天)、8～10克/标米3(夏天)。每脱湿1克/标米3，相当于提高风湿6℃。
冷风管和热风管：鼓风通过冷风管进入热风炉预热，再经热风管送到高炉风口进入高炉。经压缩后的冷风温度可达200～280℃，所以冷风管内需加绝热层。综合鼓风时，可在冷风管内加氧气、蒸汽等（氧气也可从鼓风机吸风口加入）。热风管内需衬砌耐火砖并加绝热层，要设置膨胀圈多处。围管固定于框架上。热风管和围管联接处喷涂耐火材料，以解决耐火砖难砌的问题。热风管上设有“倒流风管”，以排除休风时自高炉倒流的煤气。现代高炉的热风阀由铸铜改为用钢板焊接，阀面衬以耐火材料，阀内用水或汽化冷却，可提高寿命1～2倍。1

运行工艺高炉鼓风机是高炉设备的心脏 ，鼓风机所输送的高压风流 ，经热风炉加热到约1300℃，由设在高炉炉腹下的环型风管 ，通过安装在高炉四周的风口吹入高炉内。大气首先经过自洁式空气过滤器除尘 ，然后经过脱湿器脱湿后 ，再经过混合器进行机前富氧后进入高炉鼓风机进行压缩 ，最后将压缩后的高压气体送到炼铁单元。鉴于高炉鼓风生产运行与机组设备保护控制 ，液压控制技术在高炉鼓风系统的应用包括鼓风机静叶、主放风
阀、副放风阀、防阻塞阀以及急速减压阀。2

新技术脱湿鼓风技术1、技术方法

脱湿鼓风技术是指预先将空气中的湿度降低到某一较低数值之后而送往高炉，又称鼓风除湿。目前采用的脱湿方法主要有干法、湿法和冷凝法三种，有时还可混合采用。为避免干法或湿法中腐蚀性介质腐蚀高炉鼓风机，同时冷凝法通过降低空气温度还能相应增加风机风量，其总能耗及运转费用要比干法和湿法低，因此重钢采用冷凝法，即采用冷凝方式在热交换器中将空气降温，使之超过露点，除去饱和水。

2、技术原理

以往高炉大多采用自然湿度鼓风，其生产普遍存在一个现象，即夏季产量较低，焦比较高，冬季产量较高，焦比较低，这主要是因为冬季气温较低，空气湿度较小，密度较大，致使鼓风中的水分减少。质量流增加。因此，冬季被看做是高炉生产的黄金季节。为了实现高炉生产的“四季如冬”，根据重钢高炉和其鼓风状况及气候条件，对鼓风系统采用脱湿工艺技术，即将进入鼓风机之前的湿空气通过脱湿箱冷却，使其温度降低到空气含湿量相对应的饱和温度以下，湿空气中的多余饱和量的水分凝结而析出，水分再经过除水器排出，使空气中含水量降低。空气经过脱湿箱后再送人高炉鼓风机，从而保证进人高炉热风炉的供风湿度稳定，风量稳定，进而保证了高炉稳定顺行。

拨风保安技术1、拨风保安工艺

拨风保安系统由拨风管道、拨风阀和隔离阀组成。在高炉供风管道之间加装拨风管道，在拨风管道上安装拨风阀，其前后为隔离阀，当鼓风系统故障时，由PLC系统按设定的条件控制拨风阀，从而实现拨风系统动作。

2、拨风条件的设定

当鼓风系统同时具备以下条件时，拨风阀开启。

（1）出现鼓风机主电机跳闸信号或鼓风机安全运行信号；

（2）鼓风机止回阀关闭到位；

（3）根据高炉实际运行情况，重钢设定拨风压力0.22MPa，即拨风管道压力大于0.22MPa，故障管道压力小于0.22MPa。3

拨风系统存在问题根据目前国内各钢厂高炉拨风系统的设置，拨风用户的风量，风压是根据操作过程中积累的经验来确定的，而在拨风系统投入运行时拨风风源能够提供的风量，风压又是和风源鼓风机及所对应的高炉的运行状况密切相关的，因此，在高炉系统的不同运行工况下，需要拨风的风量，风压需要进一步核实#拨风风源系统及高炉系统在不同的工况下能够提供的拨风风量，风压也需要进一步核实。

这两个问题解决后，则拨风系统可以做到更符合实际工况，最大限度的满足拨风用户的需要，并最大限度的减小对拨风风源所对应的高炉系统的影响，

自动控制拨风系统的控制系统主要包括拨风风源的条件控制，拨风用户的控制，所有控制都是通过拨风阀的动作来实现的。

拨风系统的风源条件控制，拨风用户的控制都可以通过控制系统实现自动，自动选择满足拨风风源条件的鼓风机作为拨风风源，当拨风用户需要拨风时自动判断拨风阀开启条件是否满足，但在拨风系统控制系统设计时需考虑到该系统从自动到手动控制的无干扰切换，便于灵活操作，同时亦可考虑在系统控制台上设置（紧急拨风）按钮，该按钮用于在拨风运行条件满足而控制系统出现故障状况下的一种应急措施。

在实际操作过程中，可根据设备状况，操作人员的熟练程度确定控制系统是否切除而采取手动操作。4

液压控制系统的应用优点液压控制技术在现代工业产品、生产过程和工业自动化显示出了如此越来越重要的作用和地位 ，是因为液压传动系统与控制系统的具有以下优点。

1）液压传动力矩大。液压系统易于传递较大的力矩 ，可输出恒定的力和扭矩 ，不管速度如何变化 ，它都可以保证为负载提供连续的稳定不变的力和扭矩。

2）连续调节性能好、易于控制、定位精度高。

3）工作平稳、冲击小。由于液压油具有一定的缓冲和阻尼作用 ，在一定程度上可以消除或缓和机械系统刚性碰撞产生的冲击、震动和噪声。

4）安全可靠、易于实现过载保护。

维护压力确保 4.0 MPa-4.5 MPa，喷管油压为 800 kPa 左右 ，若油压低于 3.5 MPa 时先发报警 ，油压低于 3.0 MPa，备用泵会自启动。

控制油温度一般为 45℃左右 ，当温度超过 60℃就要报警 ，控制油温度也不能太低 ，否则油粘度大 ，对控制设备操作不利。

蓄能器内蓄油量试验应在定期盘车或停机时进行 ，一般以能开启主放风阀两个来回动作为宜。

鼓风机开机前或定期盘车时 ，都应对静叶、主放风阀、副放风阀、防阻塞阀、急速减压阀作动作试验 ，确认正常。

控制油系统经常巡视 ，检查油压、油温及油位 ，注意漏油 ，注意 C 型阀的辅助活塞卡涩现象。2