再談明火烘高爐的缺點(diǎn)

    按照高爐烘爐的技術(shù)要求，高爐烘爐應(yīng)使用熱風(fēng)爐提供的熱風(fēng)進(jìn)行烘爐，并對(duì)供風(fēng)方式、升溫速度、烘爐時(shí)間、熱風(fēng)流量、放散空氣的含濕量等都有具體的技術(shù)指標(biāo)要求。

    過(guò)去新建高爐項(xiàng)目投產(chǎn)時(shí)由于沒(méi)有高爐煤氣進(jìn)行熱風(fēng)爐燒爐，無(wú)法使用熱風(fēng)進(jìn)行高爐烘爐，所以高爐烘爐一般使用柴油做燃料，采用明火方式烘爐。

    近年來(lái)液化石油氣及液化天然氣逐步取代柴油用于高爐項(xiàng)目投產(chǎn)烘爐。目前采用液化石油氣和液化天然氣進(jìn)行熱風(fēng)爐烘爐都非常成功，液化石油氣進(jìn)行熱風(fēng)爐燒爐也比較成熟，為熱風(fēng)烘高爐提供了可靠保證。

    明火烘高爐成本較低但烘爐效果較差，熱風(fēng)烘高爐效果較好，而且可以為高爐開(kāi)爐提供可靠的熱風(fēng)供應(yīng)，但高爐烘爐的燃料消耗較大（增加燃料消耗約50噸），烘爐成本較高。

    鑒于烘爐效果及烘爐成本的差異，有的業(yè)主為保證高爐烘爐效果及開(kāi)爐的可靠性而選擇熱風(fēng)烘高爐，有的業(yè)主為節(jié)省成本而選擇明火烘高爐。

    明火烘高爐存在嚴(yán)重的技術(shù)缺陷，烘爐效果是自欺欺人，有可能因此影響到高爐的使用壽命。業(yè)內(nèi)人士都很重視高爐烘爐的重要性，但對(duì)明火烘高爐的實(shí)際效果認(rèn)識(shí)上還有待提高，僅僅停留在遵守烘爐曲線(xiàn)上是不能真正評(píng)判高爐烘爐效的。  

    現(xiàn)就明火烘高爐的缺點(diǎn)分述如下：

   1、爐缸的烘烤效果很差

    高爐烘爐的核心是爐缸的烘烤，爐缸的烘烤效果影響到高爐的使用壽命。

    明火烘爐時(shí)一般在風(fēng)口架設(shè)烘爐燒嘴，燒嘴上部加裝遮流板。由于熱煙氣自然上浮、燒嘴與缸底標(biāo)高相差較大等原因的影響，爐缸下半部與上半部的溫度差異很大，特別是爐缸底部的溫度更低，爐缸的烘烤效果很差。爐缸的采溫點(diǎn)的溫度與爐缸上部、下部的溫度嚴(yán)重不符。如果要爐缸底部的溫度達(dá)到烘爐曲線(xiàn)要求的600℃，則高爐其他部位的溫度就會(huì)超標(biāo)。

    明火燃燒產(chǎn)生大量的水蒸汽，冷凝后嚴(yán)重影響爐缸的烘烤效果。明火烘高爐（包括從熱風(fēng)爐直接送熱煙氣烘高爐）時(shí)，由于使用柴油、石油氣、天然氣等碳?xì)淙剂?，煙氣中含有大量的水蒸汽（每燃?噸碳?xì)淙剂希瑢a(chǎn)生約1.5噸水蒸汽），加上從爐缸、爐壁蒸發(fā)出來(lái)的水分，爐腹以上部位處于過(guò)飽和狀態(tài)。雖然有一部分水蒸汽從爐頂放散出去，但仍然有大量的水蒸汽在高爐上半部冷凝成液態(tài)水，由于重力作用，重新下落到爐缸。就像雨天屋檐滴水一樣，冷凝水?dāng)?shù)量之大超出許多人想象。因此在烘爐的前半程，爐缸一直處于液態(tài)水浸泡的狀態(tài)，比沒(méi)烘爐時(shí)的濕度還大，缸底溫度很難上升，缸底的實(shí)際烘烤時(shí)間大打折扣，爐缸的烘烤效果極差。這種情況將直接影響爐缸的壽命。

    2、熱煙氣的流量很小影響整體烘爐效果

    高爐烘爐要求每分鐘的熱風(fēng)流量約為高爐容積的1.0倍，風(fēng)量太小影響高爐烘爐效果。對(duì)于1000m³高爐，烘爐的熱風(fēng)流量應(yīng)達(dá)到50000-60000m³/h。

    明火烘高爐時(shí)烘爐燒嘴配備的助燃風(fēng)機(jī)的風(fēng)量約為200-5000m³/h，燃料流量很小，使用體積最大的天然氣的流量也僅為20-500m³/h，燃燒后煙氣的總流量?jī)H僅約300-6000m³/h，只達(dá)到技術(shù)要求的10%左右。

    由于熱煙氣的流量很小，而且局部溫度很高，造成熱煙氣自高爐爐腔中軸線(xiàn)垂直急速上升，爐壁的烘烤效果較差。

    對(duì)高爐烘爐而言，大風(fēng)量的烘烤效果較好。但明火烘高爐無(wú)法實(shí)現(xiàn)大風(fēng)量。如果加大空氣量就造成燃燒不穩(wěn)定甚至頻繁熄火，烘爐效果更差，并可能引發(fā)爐膛爆炸事故。如果同時(shí)加大空氣及燃料流量，則熱負(fù)荷過(guò)大將導(dǎo)致?tīng)t頂溫度迅速超標(biāo)。

    3、 爐內(nèi)水分蒸發(fā)不佳

    高爐明火烘爐時(shí)，由于使用柴油、天然氣等碳?xì)漕?lèi)燃料，煙氣中含有大量的水蒸汽（每燃燒1噸天然氣將產(chǎn)生約1.5噸的水蒸汽）。隨著煙氣在高爐內(nèi)的上升，煙氣的溫度不斷下降，煙氣中水分的飽和度逐步上升，在爐腹上部達(dá)到過(guò)飽和，析出的水分將附著在高爐內(nèi)壁上，造成爐內(nèi)水分蒸發(fā)不佳的情況。

    4、 高爐烘爐效果沒(méi)有科學(xué)的檢測(cè)指標(biāo)

    高爐烘爐的主要指標(biāo)是三個(gè)：升溫情況符合烘爐曲線(xiàn)的要求，外排氣體的含濕量要接近周?chē)髿獾暮瑵窳?，每分鐘熱風(fēng)流量達(dá)到高爐容積的約1.0倍。

    明火烘高爐時(shí)上述前兩項(xiàng)指標(biāo)都無(wú)法科學(xué)考量，第三項(xiàng)指標(biāo)根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

    明火烘爐時(shí)局部溫度過(guò)高，爐內(nèi)處于負(fù)壓狀況，爐缸上下溫差很大，爐缸部分溫度場(chǎng)很不均勻，風(fēng)口、渣口、爐底任何一點(diǎn)測(cè)定的溫度都無(wú)法反映爐缸整體的真實(shí)狀況，測(cè)得的烘爐曲線(xiàn)是與實(shí)際情況嚴(yán)重不符的。

    由于燃燒過(guò)程自然產(chǎn)生的大量水蒸汽 ，使得外排煙氣的含濕量一直處于過(guò)飽和狀態(tài)，其含濕量要高于周?chē)髿獾暮瑵窳繑?shù)百倍。

    鑒于上述情況，明火烘高爐表面上遵照烘爐曲線(xiàn)進(jìn)行，實(shí)際上只是一種表象，高爐內(nèi)部的烘烤效果非常糟糕，尤其是爐缸底部的效果最差。

    5、開(kāi)爐的可靠性差

    如果無(wú)法進(jìn)行熱風(fēng)爐燒爐，高爐開(kāi)爐過(guò)程中的熱風(fēng)供應(yīng)難以保證。如果開(kāi)爐不順利，引煤氣的時(shí)間較長(zhǎng)，熱風(fēng)爐將出現(xiàn)爐溫過(guò)低的情況，高爐開(kāi)爐的熱風(fēng)供應(yīng)將被迫中斷。由此增加的開(kāi)爐成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于采用熱風(fēng)烘高爐增加的成本。