綜合鼓風

綜合鼓風(comprehensiveblast)
一種高爐強化冶煉技術。在採取富氧鼓風和高風溫的同時，通過高爐風口向爐缸噴吹補充燃料(煤粉、重油、天然氣等)、熱還原性氣體或其他粉劑(含鐵粉料、熔劑粉料等)。這一技術概念是由前蘇聯著名冶金學家拉姆(A．H．Pamm)教授在20世紀50年代末60年代初提出，並詳盡地從理論上計算分析了綜合鼓風技術對高爐煉鐵過程的影響，提出了確定綜合鼓風參數的依據，為順利發展高爐噴吹打下理論基礎，並隨即得到世界公認，廣泛套用於生產和科學研究中。嚴格地說，高爐噴吹燃料、富氧鼓風、加濕鼓風、高風溫等都屬於綜合鼓風範疇，而從風口噴吹熱還原性氣體和粉劑等綜合鼓風技術則尚處於研究試驗階段。
噴吹熱還原性氣體在高爐噴吹燃料時遇到燃料不能在風口燃燒帶完全氣化和理論燃燒溫度大幅度降低的情況，採用富氧加大燃燒氣化過程中的氧過剩係數，可提高燃料的氣化率，但尚不能徹底解決天然氣和重油產生煙炭，以及煤粉產生未燃煤的問題，採用富氧和高風溫可補償細的下降，但富氧率和風溫的提高都有個經濟合理的範圍問題。從理論上分析，向風口噴吹由天然氣、重油等轉化的高溫(1200～1400℃)還原性氣體(以H2和CO為主，CO2+H2O不超過4％)可以減輕t理降低的程度和消除煙炭。60年代曾在前蘇聯亞速鋼廠和新圖拉鋼鐵廠做過工業性試驗，結果沒能達到計算分析預定的效果。遇到的困難是：實際轉化成的還原性氣體中含氧化性氣體(CO2+H2O)偏高；高溫轉化成的氣體的體積比直接向風口噴吹的冷天然氣的體積大20倍，需要設定專門的複雜又龐大的輸送管道和風口裝置，而在試驗中這些裝置經常出事故，不能保證正常生產。冶煉指標以還原性氣體與全氧組合的試驗結果為最好。儘管這樣，除直接還原度有較大幅度降低(rd=0．10)外，其他的與直接向風口噴吹冷天然氣的差別不大。所以向風口噴吹富氧加熱還原性氣體沒有取得進展，人們把重點轉向了優點更多的向爐腹噴吹溫度在1000℃左右的還原性氣體試驗。
噴吹含鐵粉料為了獲得低矽生鐵，80年代日本的一些廠家相繼進行向爐缸噴吹含鐵粉料(鐵精礦粉、燒結礦粉或球團礦粉)的試驗，其目的是提高爐缸氧勢，降低燃燒帶溫度，使SiO生成量減少，並將已還原進入鐵水的矽移到高FeO的爐渣中，以及氣態SiO被噴入的含鐵粉料和爐渣吸收。在廣煙廠4號高爐千葉廠5號和2號高爐以及和歌山3號高爐上利用1～4個風口進行了礦粉、煤粉一礦粉，煤粉一礦粉一熔劑粉的綜合噴吹試驗，中國首都鋼鐵公司1991年也在018試驗高爐和1號高爐上進行了噴吹精礦粉試驗。這些試驗結果說明：(1)通過風口向高爐內噴吹含鐵粉料工藝上是可行的，它在不同程度上降低了鐵水的含矽量；(2)噴吹含鐵粉料不僅使t理降低，而且也使爐缸中心死料柱的溫度降低，含鐵粉料的最高允許噴吹量是由合適的死料柱溫度決定的；(3)噴吹含鐵粉料後，渣中FeO升高，脫硫受到影響，硫分配係數厶下降，鐵水中硫有所升高；(4)含鐵粉料與煤粉一起混合噴吹比單噴含鐵粉料好，可使爐況穩定順行，維持合適的死料柱溫度，改善高爐下部透氣性；(5)在煤粉一含鐵粉料一熔劑粉綜合噴吹時，煤粉在噴入過程中的燃燒預熱了含鐵粉料和熔劑粉料，並保證了燃燒帶內的溫度，促進了礦粉的熔融還原。
噴吹熔劑粉料向爐缸噴吹的熔劑粉料可以是石灰石粉、白雲石粉，也可以是生石灰。噴吹熔劑粉料的目的是：(1)熔劑粉料噴入風口燃燒帶吸收焦炭和噴吹煤粉的灰分生成高溫和高鹼度渣，將高溫熱量帶入爐缸下部，有利於爐缸下部的傳熱傳質過程，同時改善爐腰和爐腹部位的造渣過程，也可改善軟熔帶和滴落帶的透氣性和透液性；(2)噴入的熔劑粉料吸收燃燒帶氣化的硫及其化合物，減少上部爐料、海綿鐵和液態鐵滴等吸收的硫量，同時進入爐渣的熔劑粉料提高爐渣的化學活性，有利於脫硫。噴入的熔劑粉料還吸收燃燒帶中形成的氣態SiO，有利於降低SiO對高爐的不利影響和生鐵含矽量；(3)與一些稀釋料共噴可以消除被粘結爐料造成的爐缸堆積等。50年代前蘇聯新圖拉鋼鐵廣曾進行了三次向爐缸噴吹破碎到0．074．～0．100mm的石灰石粉的試驗，結果表明噴入的144kg／t生鐵的石灰石粉全都被吸收，風口保持明淨，消除了爐缸堆積，1957年美國克萊頓廠進行了噴吹生石灰的工業性試驗，噴入相當於148kg／t生鐵石灰石的石灰全部被吸收造渣，爐況保持順行，焦比降低6kg／t，產量提高5％。80年代被日本稱為超綜合鼓風(向爐內鼓入噴煤粉一礦粉一熔劑粉和富氧)的工業性試驗也證明噴入的熔劑粉吸收SiO，使鐵水含矽量降低。