爐頂煤氣壓力調(diào)節(jié)器

70年代以來(lái)，隨著高風(fēng)溫和高爐噴吹燃料技術(shù)的發(fā)展，高爐焦比大幅度降低，引起高爐料柱結(jié)構(gòu)和爐內(nèi)流體力學(xué)方面一系列變化，更加需要實(shí)行高壓操作來(lái)保證高爐強(qiáng)化和爐況順行。一些巨型高爐，如日本大分廠2號(hào)高爐(5070m3)，爐頂壓力高達(dá)280kPa；扇島廠1號(hào)高爐(4052m3)，頂壓高于200kPa，俄國(guó)某廠的一高爐(5500m3)頂壓220kPa；中國(guó)寶山鋼鐵(集團(tuán))公司煉鐵廠3號(hào)高爐(4360m。)，頂壓在220kPa以上(設(shè)計(jì)水平250kPa)，1989年獲得利用系數(shù)2．202t/(m3·d)，綜合焦比496kg/t(入爐焦比434kg/t)的良好效果。近年世界新設(shè)計(jì)的4000m3級(jí)以上的巨型高爐，頂壓一般均按250～300kPa考慮?？梢哉f(shuō)，高壓操作是自高爐使用熱風(fēng)以來(lái)的一項(xiàng)重大改革，是大型高爐強(qiáng)化冶煉的必由之路。

從流體連續(xù)性方程G=γw(式中G為氣體的質(zhì)量流量，kg/(m2·s)；)，為氣體的密度，kg/m2；w為氣流速度，m/s)可知，氣體的質(zhì)量流量不變時(shí)，氣體密度與其流速成反比。提高爐頂壓力后，高爐內(nèi)各部分的壓力或爐內(nèi)平均壓力相應(yīng)提高，煤氣被壓縮，體積變小，密度(γ)增加。這時(shí)有兩種可能供煉鐵工作者選擇：一種是氣體質(zhì)量流量G不變，則w必然減小，使得與煤氣流速w的平方成正比的爐內(nèi)料柱全壓差△聲降低(見(jiàn)高爐煤氣運(yùn)動(dòng))，促進(jìn)爐況順行。頂壓水平愈高，對(duì)煤氣流速和△聲降低的作用愈強(qiáng)，愈有利于高爐順行；另一種是保持爐內(nèi)煤氣的平均流速(面)不變，則G便由于γ的增加而增加。這就是說(shuō)，往高爐鼓送的風(fēng)量體積流量保持不變，它的質(zhì)量流量增加了，即相應(yīng)單位時(shí)間內(nèi)送入高爐的氧量增加了，高爐冶煉強(qiáng)度就可以提高，在焦比基本不變或略有下降的情況下，產(chǎn)量也提高。這就是高壓操作的理論基礎(chǔ)。這一原理可用高壓操作特性曲線(圖1)來(lái)描述。從圖1可看出在相同冶煉強(qiáng)度(如i1)下，高壓比常壓具有較低的△p，而且頂壓水平愈高，△p愈低( △p3<△p2<△p1)。若在高壓下保持與常壓相同的△p(如△p1)，則隨著頂壓水平的提高，冶煉強(qiáng)度將從i1提高到i2和i3。這樣，在常壓操作時(shí)高爐不能接受的風(fēng)量，高壓操作時(shí)卻能有效地使用；常壓時(shí)高爐難于達(dá)到的冶煉強(qiáng)度，高壓時(shí)卻能順利實(shí)現(xiàn)。

高爐生產(chǎn)中高爐爐頂煤氣成份是直接反映冶煉過(guò)程的狀態(tài)參數(shù)，是高爐操作調(diào)節(jié)負(fù)荷的主要依據(jù)，同時(shí)反映冶煉過(guò)程煤氣利用情況，對(duì)高爐負(fù)荷平衡致關(guān)重要。因此，國(guó)內(nèi)外高爐冶煉生產(chǎn)都想及時(shí)了解掌握高爐爐頂煤氣成分，以獲取最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，指導(dǎo)高爐生產(chǎn)。高爐煤氣成分中CO、CO2和H2的成分含量是三個(gè)最重要的參數(shù)，通過(guò)分析這三個(gè)參數(shù)，可以準(zhǔn)確地判斷爐況。

高爐爐頂煤氣在線分析系統(tǒng)在高爐生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)提高煤氣利用率，提高出鐵率降低具有重要作用。而采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理技術(shù)，是保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。 2100433B

由于高爐爐頂煤氣雜質(zhì)含量高，成分復(fù)雜，高爐爐頂煤氣在線分析系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行，樣氣預(yù)處理技術(shù)是關(guān)鍵。高爐爐頂荒煤氣中含有鐵粉、礦石、焦炭、石灰等固體顆粒物，同時(shí)還含有一定的水分、硫等。當(dāng)這些粉塵和冷凝后的水分混合后，極易形成致密的像混凝土一樣堅(jiān)硬的物質(zhì)，極難處理。針對(duì)這種情況，最新的技術(shù)是采用“海綿合金過(guò)濾器”、“水稀釋處理法”，以及“多級(jí)過(guò)濾、就地排放”的預(yù)處理方法。 其中最核心的技術(shù)是“海綿合金過(guò)濾器”。