高爐爐內(nèi)紅外熱像監(jiān)控系統(tǒng)

煤氣流速對還原過程、熱交換過程，煤氣的壓頭損失以及煤氣的分布均有很大影響。特別是隨著高爐冶煉的日益強(qiáng)化，煤氣流速不斷增加，煤氣運(yùn)動問題顯得愈來愈重要。為此，人們克服高溫，粉塵等困難，采用畢托管、示蹤原子、熱線風(fēng)速儀、局部煤氣速度計(jì)等進(jìn)行了大量的直接測量研究，并用高爐操作數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了計(jì)算分析，但因高爐內(nèi)影響煤氣流速的因素較多，也較復(fù)雜，所以獲得的結(jié)果都不夠準(zhǔn)確。盡管如此，從眾多的測量結(jié)果和數(shù)模中還是總結(jié)出了一些規(guī)律：

(1)高壓操作使?fàn)t內(nèi)煤氣流速降低，而且流速與CO₂%和溫度有關(guān)，流速高處，煤氣溫度高，CO₂含量低。

(2)用同位素氡、氪85和水銀蒸氣作示蹤原子，測量得到：

由此推算煤氣的線速度在2.5～6.8m/s之間。計(jì)算結(jié)果是固定床空隙度為0.416～0.42的爐料在運(yùn)動時空隙度達(dá)到0.457～0.634，也就是增加了1.09～1.51倍。

(3)生產(chǎn)高爐的爐體半徑上煤氣分布是不均勻的，中心區(qū)煤氣流速高。但在半徑的任何位置上，從料面向下3～4m處煤氣流速都達(dá)到最大，而在爐腰附近煤氣流速最低，再向下在靠近爐缸處速度又有所增加。

高爐高溫區(qū)熱平衡是以高爐下部發(fā)生直接還原的高溫區(qū)作為研究對象，分析計(jì)算其中各種熱量收支情況的。 高爐煉鐵焦比主要取決于高溫區(qū)的熱交換，因此，高溫區(qū)熱平衡計(jì)算，對研究高爐冶煉工藝過程更具有實(shí)際意義。

高爐熱平衡確定高溫區(qū)的原則

高溫區(qū)熱平衡 在以整個高爐為研究對象的全爐熱平衡中把高爐上部與下部收支的熱量看作是等價的。但實(shí)際上，高爐冶煉過程能否順利進(jìn)行不僅取決于所需要的熱量，而且還取決于過程所在區(qū)域的溫度，人們已完全了解清楚，同樣的熱量，在高爐不同部位因溫度不同而具有完全不同的價值，例如熱風(fēng)帶入的高溫1kJ熱量能使?fàn)t缸變熱，促進(jìn)Si還原而使生鐵含Si量升高；而熱燒結(jié)礦帶入爐喉的1kJ熱量只能使?fàn)t頂溫度升高，仍然由煤氣帶出爐外，而不能使?fàn)t缸變熱。因此，用全爐熱平衡分析高爐的熱現(xiàn)象有片面性。由于高爐內(nèi)存在熱交換空區(qū)(見高爐熱交換)，邊界上的煤氣和爐料溫度選擇相對較穩(wěn)定和易于切合生產(chǎn)實(shí)際，再加上決定高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的過程也較多地集中在爐子下部，所以區(qū)域熱平衡常以區(qū)域邊界煤氣溫度950～1000℃以上的下部高溫區(qū)為對象。

高爐熱平衡高溫區(qū)熱量

高溫區(qū)熱平衡類似于第二種全爐熱平衡，它的收入為碳素在風(fēng)口前氧化為CO的放熱和熱風(fēng)帶入的有效熱量等兩項(xiàng)；而熱支出為直接還原耗熱、脫硫耗熱、石灰石在高溫區(qū)分解耗熱、分解出的CO₂。參與溶損反應(yīng)耗熱，鐵水和爐渣的焓(扣除進(jìn)入邊界區(qū)時的焓)以及煤氣離開高溫區(qū)時的焓(扣除生成煤氣的焦炭進(jìn)入高溫區(qū)時的焓)，為簡化計(jì)算，將它們歸入高溫區(qū)熱平衡的熱損失項(xiàng)中；在噴吹燃料時還要計(jì)算煤粉分解耗熱和加熱到邊界溫度時的耗熱。高溫區(qū)熱損失也是采用總收入扣除上述消耗后的差值來表示。 2100433B