壓差產生
爐內壓差是指冶金爐內因高溫產生的氣壓和爐外氣壓的差值,在冶煉過程中,爐內部都處於負壓狀態。負壓是由裝在煙道上的排煙機運轉而產生的,沒有裝設排煙機的爐子,則是煙囪底部熱氣體具有位壓頭,促使氣體向上流動而產生壓差。
爐內壓差的控制是生產中極為重要的環節。爐內燃燒所使用的燃料和助燃空氣是靠負壓吸人的,吸入量的多少和流速的快慢是由壓差大小決定的。由於冶煉爐的結構、採用的燃料和爐體密閉性能均不同,爐內的負壓相差較大,因此要根據冶煉溫度的需要,將壓差調整到合適的範圍內,才能保持較恆定的冶煉溫度,提高原料的冶煉質量。
控制壓差
無論高爐在正常爐況還是非正常爐況下運行,都要控制一定的壓差,不允許高爐在高壓差下操作。根據經驗是:壓差超過正常壓差的5%,會引起高爐難行;超過10%會引起懸料、管道頻發;超過20%會產生嚴重懸料或劇烈管道行程。頻繁和劇烈的管道行程,往往會導致高爐劇冷甚至爐缸凍結。
影響
爐內壓差提高后,和高爐順穩性之間的矛盾成了問題的關鍵。給爐外組織生產和爐內工長的操作帶來了一定難度,對渣鐵的準時排放率和工長的操作水平要求更高。同時對原燃料的質量和高爐基本冶煉製度的合理性要求也相對較高。爐內壓差降低,有利於高爐順行,噸鐵綜合成本降低。
根據壓差判斷爐況
煤氣產生於爐缸,煤氣壓力接近於熱風壓力。熱風壓力計安裝在熱風總管上。熱風壓力可反映出爐內煤氣壓力與爐料相適應的情況,並能準確及時地說明爐況的穩定程度,是判斷爐況最重要的儀表之一。因為熱風壓力與爐料粉末的多少、焦炭強度、風量、爐溫、噴吹燃料量以及爐缸渣鐵量等因素有關。
爐頂煤氣壓力計安裝在爐頂煤氣上升管上,它代表煤氣在上升過程中克服料柱阻力而到達爐頂時的煤氣壓力,簡稱爐頂煤氣壓力。常壓高爐的爐頂煤氣壓力對判斷爐況有一定的作用,常壓高爐爐況正常時,煤氣壓力穩定。若爐頂壓力經常出現向上或向下的波動,表示煤氣流分布不穩或發生管道和崩料。懸料時,由於爐內不易接受風量,產生的煤氣量少,爐頂煤氣壓力明顯降低。在看爐頂煤氣壓力表數值時,應與風量、熱風壓力表結合起來觀察與判斷。
熱風壓力與爐頂壓力的差值近似於煤氣在料柱中的壓頭損失,稱為壓差。熱風壓力計更多地反映出高爐下部料柱透氣性的變化,在爐頂煤氣壓力變化不大時,也表示整個料柱透氣性的變化;而爐頂煤氣壓力計能更多地反映高爐上部料柱透氣性的變化。
當爐溫向熱時,由於爐內煤氣體積膨脹,風壓緩慢上升,壓差也隨之升高,爐頂煤氣壓力則很少變化,高壓爐頂操作時更是如此。
當爐溫向涼時,由於煤氣體積縮小而風壓下降,壓差也降低,爐頂壓力變化不大或稍有升高(常壓爐頂操作)。
煤氣流失常時,下料不順,熱風壓力劇烈波動。
高爐順行時,熱風壓力相對穩定,爐頂壓力也相應穩定,因此,壓差只在一個小範圍內波動。
高爐難行時,由於料柱透氣性相對變差,使熱風壓力升高,而爐頂壓力降低,因此壓差升高;高壓爐頂操作時雖然爐頂煤氣壓力不變,因熱風壓力的升高,壓差也是增加的。
高爐崩料前熱風壓力下降,崩料後轉為上升,這是由於崩料前高爐料柱產生明顯的管道,而崩料後料柱壓縮,透氣性變壞。