2024年5月31日发(作者：廖新冬)
2021年第2期
ANGANGTECHNOLOGY
鞍钢技术
总第428期
鞍钢3号3200m
3
高炉送风参数统计分析
渊1.鞍钢集团钢铁研究院袁辽宁鞍山114009曰2.鞍钢集团有限公司科技发展部袁
辽宁鞍山114009曰3.鞍钢股份有限公司炼铁总厂袁辽宁鞍山114021冤
摘要院对鞍钢3号3200m
3
高炉生产数据进行了统计分析袁重点对高炉送风参数与燃料消
耗和透气性的关系进行了探讨遥结果表明袁鞍钢3号高炉燃料消耗和顺行状态受鼓风动能尧风
腹煤气量范围为7200~8100m
3
/s袁高炉阻力系数
关键词院高炉曰鼓风动能曰风速曰炉腹煤气量
中图分类号院TF54文献标识码院A
速尧炉腹煤气量等影响明显袁合理的鼓风动能范围为150~175kJ/s袁风速范围为275~300m/s袁炉
为2.9~3.4遥
姜喆
1
袁韩晓东
2
袁曾宇
3
袁姚硕
1
袁车玉满
1
袁郭天永
1
袁李建军
3
文章编号院1006-4613渊2021冤02-0013-06
AnalysisonBlowing-inParameterStatisticsfor
No.33200m
3
BFinAnsteel
渊lIron&SteelResearchInstitutes,Anshan114009,Liaoning,China;mentof
JiangZhe
1
,HanXiaodong
2
,ZengYu
3
,YaoShuo
1
,CheYuman
1
,GuoTianyong
1
,LiJianjun
3
ScienceandTechnologyDevelopmentofAnsteelGroupCorporationLtd.,Anshan114009,Liaoning,
China;lIronmakingPlantofAngangSteelCo.,Ltd.,Anshan114021,Liaoning,China冤
Abstract
院
TheproductiondataonNo.33200m
3
blastfurnace渊BF冤inAnsteelwasstatis-
ularlytherelationshipamongblowing-inparametersandfuelconsumption,
lyticalresultsdemonstratedthatthe
fuelconsumptionandsmoothoperationoftheNo.3BFweremarkedlyinfluencedbyblastkinetic
energy,ereasonablerangeofblastkineticenergy
7200m
3
/sto8100m
3
/sandpermeationresistancecoefficient
合理的煤气流分布是高炉稳定尧顺行尧高产和
低耗的基础遥高炉煤气流的初始分布主要取决于
风量尧风压尧风口面积和湿度等参数的匹配是否合
理袁由此确定鼓风动能尧风速和炉腹煤气量三个重
要参数遥特别是对于3000m
3
级以上的大型化高
炉袁由于高炉炉缸直径大袁不易吹透中心袁需要足
需保证合理的炉腹煤气量袁以达到高炉强化的目
的遥由此袁合理的送风参数是贯彻鞍钢股份有限公
姜喆袁博士袁工程师袁2014年毕业于北京科技大学冶金工程专
业遥E-mail:**************
wasfrom150kJ/sto175kJ/s,blastvelocityfrom275m/sto300m/s,gasvolumeinboshfrom
Keywords院BF;blastkineticenergy;blastvelocity;gasvolumeinbosh
from2.9to3.4.
司炼铁总厂渊以下简称野鞍钢本部冶冤野安全长寿尧指
标优化尧稳定顺行冶的重要技术保障遥本文统计分
析了鞍钢本部3号高炉渊3200m
3
冤的生产数据袁并
得出了合理的送风参数范围遥
够的风速和鼓风动能袁以确保炉缸活性
咱1暂
曰同时也
1鞍钢本部3号高炉送风参数统计分析
1.1适宜风速与鼓风动能
参数
咱2暂
遥将高炉风速和鼓风动能控制在适宜的范围袁可
风速与鼓风动能是高炉生产过程中的主要调剂
以保证高炉的风口回旋区深度与高炉炉缸直径尧原燃
料条件和高炉冶炼制度相匹配袁从而保证高炉煤气流
的初始分布合理袁最终达到高炉高产低耗的目的遥
-13-
姜喆等:鞍钢3号3200m
3
高炉送风参数统计分析
笔者统计了2015~2018年3号高炉实际风速和
鼓风动能参数与燃料消耗的关系遥3号高炉实际风速
与燃料比尧焦比的关系分别如图1尧图2所示袁3号
高炉鼓风动能与燃料比尧焦比的关系分别如图3尧
图4所示遥可以看出袁鞍钢本部3号高炉风速和鼓
风动能范围适宜袁即实际风速和鼓风动能分别控
制在290m/s以上和200kJ/s以上时燃料比最低袁
而实际风速和鼓风动能分别控制在275~300m/s
和150~175kJ/s范围内时焦比最低遥由于市场焦
炭价格约为喷吹煤粉价格的2倍袁3号高炉的风速
和
175
鼓风
kJ/s
动
范
能应分
围遥与国
别
内
控
外
制
3000
在275~300
m
m/s和150~
3
以上高炉指标渊最
佳风速250~260m/s袁鼓风动能120~130kJ/s冤相比袁
鞍钢本部3号高炉的最佳风速和鼓风动能偏大袁这
是由于2014年鞍钢本部2座7m焦炉投产后袁逐
步提高了高炉所用焦炭冶金性能袁和指标
显著提高袁分别达到24%以下和62%以上袁随着焦
炭冶金性能转好袁高炉有了接受高风速和高鼓风动
能的条件
咱猿暂
动能超过同
袁
类
因此
型高
鞍钢
炉袁
本部
接近
3
4000
号高
m
炉
3
以
的
上
风
高
速
炉水平
和鼓风
遥
图13号高炉实际风速与燃料比的关系
Fig.
Velocity
1Relationship
andFuel
between
Ratioof
Actual
No.3BF
Blast
图23号高炉实际风速与焦比的关系
Fig.2
-14-
Velocity
Relationship
andCoke
between
Ratioof
Actual
No.3BF
Blast
叶鞍钢技术曳2021年第2期
总第428期
图33号高炉鼓风动能与燃料比的关系
Fig.3
Energy
Relationship
andFuel
between
Ratioof
Blast
No.3
Kinetic
BF
图43号高炉鼓风动能与焦比的关系
Fig.4Relationshipbetween
1.2适宜风量
EnergyandCokeRatioof
Blast
No.3
Kinetic
BF
高炉炉腹煤
比
气量是风口前燃料燃烧后单位时
间内生成的煤气量袁是衡量高炉强化的重要参数遥
每座高炉都有与其自身料柱透气性相匹配的最大
炉腹煤气量袁料柱透气性越好袁单位时间内允许通
过的煤气量也就越大袁越有利于高炉进一步强化
提产遥若炉腹煤气量达到最大后继续强化高炉袁单
位时间内产生煤气量超过高炉料柱透气性允许的
穿透煤气能力袁则易造成悬料和管道袁从而引起产
量和消耗指标的恶化遥
炉腹煤气量计算公式
咱4暂
如下院
BG
=1.21
B
+2
O
2
+
44.8
18
B
渊
000
B
+
O
2
冤
+
22.4
120
C
式
m/min
中袁为炉腹煤气量袁m
3
3
曰
BG
O
为富氧量袁m
3
/min曰
/min
B
为鼓风量
渊1
袁
冤
2
B
曰
为湿分袁g/m
3
C
为喷煤量袁kg/h曰为喷吹煤粉中氢含量袁%遥
曰
由式渊1冤可知袁炉腹煤气量与鼓风量成正比袁
当湿度尧喷煤量和富氧条件一定时袁风量是影响炉
2021年第2期
ANGANGTECHNOLOGY
鞍钢技术
总第428期
腹煤气量的最大且最直接因素袁增加风量可直接
增加炉腹煤气量遥因此袁与炉腹煤气量一样袁每个
高炉都有一个相适应的风量范围遥3号高炉风量与
风压的关系如图5所示袁可以看出袁当高炉鼓风量
超出高炉所能接受的范围时袁鼓风量增加会引起
压差的提高袁从而降低了高炉透气性遥
图53号高炉风量与风压的关系
Fig.5
and
Relationship
BlastPressure
between
ofNo.3
Blowing
BF
Rate
为了确定3号高炉适宜的送风量袁此处使用
了风量比的概念
咱5暂
量遥高炉只有将风量
袁
比
风
控
量
制
比是
在合
高
理
炉
范
单
围
位
袁
容
才
积
能合
的
理
风
控制炉腹煤气量和风口回旋区大小袁实现高炉的
稳定顺行和指标的优化遥国内外3000~5000m
3
高
炉风量比一般处于1.4~1.6之间
咱5暂
风量比与燃料比的对应关系袁如图
遥
6
统
所
计
示
3
遥
号高炉
图63号高炉风量比与燃料比的关系
Fig.6Relationship
andFuelRatio
between
ofNo.3
Blowing
BF
Rate
由图6可以看出袁当风量比控制在1.7~1.9
范围时袁高炉的燃料比最低袁燃料比可长时间保
持
5
在
加
440~6
510
焦的布
080
kg/t
料制
m
以下袁此时对应的风量控制范围为
3
度
/min
有
袁
关
这
袁
与鞍钢高
3号高炉中心
炉上
焦
部
炭
采用中心
比例长
期在30%以上袁高炉中心有足够的透气性袁可以保
证大风量比高炉操作而不会使压差迅速增加遥从
图5中可以看出袁当风量比超过1.7后袁即风量超
过5440m
3
慢增加遥
/min后袁高炉压差随着风量的增加而缓
确定高炉适宜的风量比袁必须与高炉的风速
和鼓风动能结合讨论袁分别统计高炉风量比与实
际风速尧鼓风动能的关系袁如图7尧图8所示遥可以
看出袁当风量比控制在1.7~1.9范围时袁对应的风
175
速和
kJ/s
鼓风
袁
动
与
能
1.1
范
中分
围分
析得
别为
出
275~300
的3号高
m/s
炉适
和
宜
150~
速和鼓风动能范围一致袁证明3号高炉适宜风
的风
量
比为1.7~1.9袁对应风量为5440~6080m
3
/min遥
图73号高炉风量比与实际风速的关系
Fig.
and
7Relationship
ActualBlast
between
Velocity
Blowing
ofNo.3BF
Rate
图83号高炉风量比与鼓风动能的关系
Fig.8RelationshipbetweenBlowing
1.3适宜炉腹煤气量
andBlastKineticEnergyofNo.3BF
Rate
当高炉炉腹煤气量已达到极限时袁应从降低吨
铁消耗风量和吨铁煤气量入手继续强化高炉袁否则
继续增加炉腹煤气量容易在软熔带以下部位产生
液泛现象和在块状带产生流态化现象遥统计3号高
-15-
姜喆等:鞍钢3号3200m
3
高炉送风参数统计分析
炉风量与炉腹煤气量的关系袁如图9所示袁可以看
出袁当控制高炉最优风量比为1.7~1.9时袁对应的
炉腹煤气量为7200~8100m
3
燃料比与炉腹煤气量的关系袁
/min
如图
遥统
10
计
所
3
示
号
袁
高
可
炉
以
看出袁当控制炉腹煤气量为7200~8100m
3
时袁燃料消耗也最低袁此时对应的炉腹煤气量指
/min
数
范围为59.6~67.1m/min袁与宝钢3号高炉接近
咱6暂
进一步证明3号高炉最佳风量比和炉腹煤气量应
袁
分别为1.7~1.9和7200~8100m
3
/min遥
图93号高炉风量比与炉腹煤气量的关系
Fig.
and
9Relationship
GasVolume
between
inBoshof
Blowing
No.3BF
Rate
图103号高炉炉腹煤气量与燃料比的关系
Fig.10Relationship
1.4炉腹煤气量对
inBoshandFuel
between
Ratioof
Gas
No.3
Volume
高炉允许的最
透
大
气
炉
性的
腹煤
影响
BF
气量与高炉内的透气
性有关袁当高炉透气性好时袁高炉可以继续增加风
量进行强化遥项忠庸等用炉内透气阻力系数评价
高炉的透气性
咱7暂
2
袁
=
B
-
2
式中袁
BG
1.7
渊2冤
值是一种
B
为热风压力袁kPa曰为炉顶压力袁kPa遥
涉及了风压尧顶压与炉腹煤气量的综合
-16-
叶鞍钢技术曳2021年第2期
总第428期
评价系数遥很显然袁相比压差和透气性指数袁用高
炉的阻力系数评价高炉的透气性更加合理遥在高
炉冶炼过程中应尽量保证值稳定袁若值增
加袁表明高炉透气性变差袁可能导致难行或悬料曰
若值短时间内降低或波动大袁说明高炉有可能
出现了管道或吹料遥
统计3号高炉炉腹煤气量与值的关系袁如
图11所示袁可以看出袁值随炉腹煤气量的增加
而降低袁此现象说明提高高炉透气性不应降低风
量袁而应该采取改善炉料的粒度和冶金性能尧上下
部调剂尧软熔带分布和优化炉型等方法遥当最佳炉
腹煤气量为7200~8100m
3
围为2.9~3.4遥
/s时袁对应的值范
图113号高炉炉腹煤气量与值的关系
in
Fig.
Bosh
11
and
Relationship
Permeability
between
Value
Gas
of
Volume
No.3BF
分别统计3号高炉值与燃料比尧产量的关
系
2.9~3.4
袁如图
之
12尧图13
燃
所
料
示
比低
袁可
袁
以
日
看出袁当值控制在
高水平袁因此
间时
3号
袁
高炉的值
产量
应该控
也
制
能
在
维持
2.9~3.4
在较
之间遥
图123号高炉值与燃料比的关系
Fig.12
Value
Relationship
andFuel
between
Ratioof
Permeability
No.3BF
2021年第2期
ANGANGTECHNOLOGY
鞍钢技术
2实施效果
总第428期
鞍钢本部3号高炉逐步提高送风量袁处于大风量尧
高风量比操作状态袁风量比最高达到2.0以上袁高
炉开始出现压差增加袁透气性变差现象遥为改善高
炉顺行情况袁从2018年9月开始袁逐步降低高炉
送风量遥
3号高炉风量尧实际风速尧鼓风动能和炉腹煤
2018年8月之前袁为了提高高炉利用系数袁
图133号高炉值与平均日产量的关系
气量的变化情况如图14所示袁3号高炉燃料比变
化趋势如图15所示袁3号高炉平均日产量变化趋
势如图16所示遥
Fig.13RelationshipbetweenPermeability
ValueandDailyAverageOutputofNo.3BF
图143号高炉风量尧实际风速尧鼓风动能和炉腹煤气量的变化情况
Fig.14SituationofChangesonBlowingRate,ActualBlastVelocity,BlastKineticEnergyandGasVolumeinBoshofNo.3BF
渊a冤风量曰渊b冤实际风速曰渊c冤鼓风动能曰渊d冤炉腹煤气量
图153号高炉燃料比变化趋势
Fig.15VariationTendencyforFuelRatioofNo.3BF
图163号高炉平均日产量变化趋势
Fig.16VariationTendencyforDailyAverageOutputofNo.3BF
-17-
叶鞍钢技术曳2021年第2期
姜喆等:鞍钢3号3200m
3
高炉送风参数统计分析总第428期
降到了5400~5600m
3
/t袁实际风速由350~370m/s
降低到了300~320m/s袁鼓风动能由260~300kJ/s
降低了160~180kJ/s范围内袁炉腹煤气量和炉腹煤
燃料比下降趋势明显袁而高炉日平均产量并没有
明显下降趋势遥进一步证明高炉强化应考虑高炉
所允许的炉腹煤气量上限袁不能无限制的提高风
量比来提高高炉利用系数袁在高炉炉腹煤气量达
到上限后袁应从提高炉料透气性和降低吨铁煤气
量的角度提高产量袁否则会引起相反效果遥
气量指数分别降低到7500m
3
/min和62.1m/min袁
2018年12月末袁3号高炉风量由6200~6600m
3
/t
由图14尧15和16可见袁从2018年9月初至达到上限后仍继续高炉强化袁不能再提高炉腹煤
气量袁否则将会引起高炉液泛现象袁导致高炉经济
指标恶化袁而应采取降低吨铁消耗风量或吨铁产
生煤气量等方法遥
渊3冤通过统计炉腹煤气量与炉内透气阻力系
数值的关系袁得出3号高炉值合理控制范围
为2.4~2.9袁此时燃料消耗最低袁平均日产量仍处
于较高水平遥
参考文献
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铁,2005,24渊4冤:5-7.
213.
咱2暂王筱留.钢铁冶金学咱M暂.北京:冶金工业出版社,2008:212-
咱3暂姜喆,车玉满,郭天永,等.鞍钢2号高炉合理鼓风动能的探
讨咱J暂.炼铁,2017,36渊2冤:12-16.
164-165.
咱4暂项钟庸,王筱留.高炉设计咱M暂.北京:冶金工业出版社,2009:
咱5暂刘云彩.高炉开炉的几个问题咱J暂.炼铁,2014,33渊2冤:1-3.
2011,46渊5冤:7-10.
3结论
消耗的关系袁得出3号高炉最合理的送风参数范
围院风速为275~300m/s袁鼓风动能为150~175kJ/s袁
风量比为1.7~1.9遥
渊2冤通过统计炉腹煤气量和炉腹煤气量指数
3
渊1冤通过统计风速尧鼓风动能和风量比与燃料
咱6暂项钟庸.用炉腹煤气量指数诺模化来指导高炉操作咱J暂.钢铁,
咱7暂邓涛,王刚,何茂成,等.用炉腹煤气量指数和透气阻力系数
优化高炉操作咱J暂.炼铁,2018,37渊4冤:7-10.
与燃料消耗的关系袁得出3号高炉的合理炉腹煤
8100m/min和59.6~67.1m/s遥若高炉炉腹煤气量
渊上接第12页冤
应用咱J暂.宝钢技术袁2008渊4冤院12-14.
[10]胡德贤.对电机硅钢片涂层技术的认识和应用咱J暂.电机技
术袁1983渊4冤院23-25.
[11]纪忆袁张永海.硅钢绝缘涂层发展现状及研究进展咱J暂.绝缘
材料袁2017袁50渊6冤院1-6.
[12]刘骏袁谢安国.无取向电工钢环保涂层及涂料的研制咱J暂.冶
金能源袁2008渊5冤院59-62.
[13]孔祥华袁张东升袁何业东袁等援无取向硅钢磷酸盐环保绝缘涂
层制备工艺咱J暂援北京科技大学学报袁2007袁29渊2冤院108-110援
[14]胡志强袁光红兵袁张文康袁等援我国冷轧无取向硅钢涂层专利
技术分析咱J暂援电工材料袁2011渊2冤院33原36援
[15]王立涛袁张莉霞袁刘念华袁等援在我国申请的无取向电工钢专
利技术的分析咱J暂援特殊钢袁2007袁28渊1冤院41原43援
[16]潘显岳袁钟志民袁孙方红袁等.无取向硅钢环保涂层研究咱J暂.电
镀与精饰袁2015袁37渊1冤院27-28袁38.
[17]安恺袁王雷袁郝建军.环保硅钢绝缘涂层的研究进展咱J暂.电镀
与环保袁2015袁35渊4冤院1-3.
[18]游光明袁刘船行袁赵有明袁等.环保硅钢涂料的应用咱C暂//第十
2012院183-186.
气量和炉腹煤气量指数控制范围分别为7200~
修回日期院2019-09-10
渊编辑查松妍冤
表面技术袁2015袁44渊1冤院177-121.
[20]顾宝珊袁弋慧丽袁杨培燕袁等.树脂含量对半无机型无铬无取
109-115.
向硅钢涂层性能的影响咱J暂.材料科学与工艺袁2013袁21渊6冤院
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及展望咱J暂.宝钢技术袁2008渊4冤院5-8.
[22]胡志强袁林媛袁张文康袁等.无取向硅钢自粘结涂层性能的影
响因素咱J暂.电工材料袁2018渊6冤院3-7.
[23]陈卓雷.长定子直线同步电机铁芯的研究咱D暂.上海院上海大
学袁2006.
[24]隋银德援高压电机定子铁心用硅钢片漆咱J暂援大电机技术袁
[25]杨洲.核电定子铁心冲片绝缘工艺的研究咱J暂援大电机技术,
[26]孔祥华袁刘建尊袁张传伟袁等.无取向电工钢涂料前沿技术的
2013院1-5.
2016渊3冤院24-26袁49援
2009渊2冤院37-40援
研究咱C暂//第九届中国钢铁年会论文集.北京院中国金属学会袁
二届中国电工钢学术年会论文集.海口院中国金属学会袁
[19]王双红袁赵时璐.无取向硅钢环保绝缘涂层的制备与性能咱J暂.
-18-
修回日期院2020-05-06
渊编辑田玉婷冤
2024年5月31日发(作者：廖新冬)
2021年第2期
ANGANGTECHNOLOGY
鞍钢技术
总第428期
鞍钢3号3200m
3
高炉送风参数统计分析
渊1.鞍钢集团钢铁研究院袁辽宁鞍山114009曰2.鞍钢集团有限公司科技发展部袁
辽宁鞍山114009曰3.鞍钢股份有限公司炼铁总厂袁辽宁鞍山114021冤
摘要院对鞍钢3号3200m
3
高炉生产数据进行了统计分析袁重点对高炉送风参数与燃料消
耗和透气性的关系进行了探讨遥结果表明袁鞍钢3号高炉燃料消耗和顺行状态受鼓风动能尧风
腹煤气量范围为7200~8100m
3
/s袁高炉阻力系数
关键词院高炉曰鼓风动能曰风速曰炉腹煤气量
中图分类号院TF54文献标识码院A
速尧炉腹煤气量等影响明显袁合理的鼓风动能范围为150~175kJ/s袁风速范围为275~300m/s袁炉
为2.9~3.4遥
姜喆
1
袁韩晓东
2
袁曾宇
3
袁姚硕
1
袁车玉满
1
袁郭天永
1
袁李建军
3
文章编号院1006-4613渊2021冤02-0013-06
AnalysisonBlowing-inParameterStatisticsfor
No.33200m
3
BFinAnsteel
渊lIron&SteelResearchInstitutes,Anshan114009,Liaoning,China;mentof
JiangZhe
1
,HanXiaodong
2
,ZengYu
3
,YaoShuo
1
,CheYuman
1
,GuoTianyong
1
,LiJianjun
3
ScienceandTechnologyDevelopmentofAnsteelGroupCorporationLtd.,Anshan114009,Liaoning,
China;lIronmakingPlantofAngangSteelCo.,Ltd.,Anshan114021,Liaoning,China冤
Abstract
院
TheproductiondataonNo.33200m
3
blastfurnace渊BF冤inAnsteelwasstatis-
ularlytherelationshipamongblowing-inparametersandfuelconsumption,
lyticalresultsdemonstratedthatthe
fuelconsumptionandsmoothoperationoftheNo.3BFweremarkedlyinfluencedbyblastkinetic
energy,ereasonablerangeofblastkineticenergy
7200m
3
/sto8100m
3
/sandpermeationresistancecoefficient
合理的煤气流分布是高炉稳定尧顺行尧高产和
低耗的基础遥高炉煤气流的初始分布主要取决于
风量尧风压尧风口面积和湿度等参数的匹配是否合
理袁由此确定鼓风动能尧风速和炉腹煤气量三个重
要参数遥特别是对于3000m
3
级以上的大型化高
炉袁由于高炉炉缸直径大袁不易吹透中心袁需要足
需保证合理的炉腹煤气量袁以达到高炉强化的目
的遥由此袁合理的送风参数是贯彻鞍钢股份有限公
姜喆袁博士袁工程师袁2014年毕业于北京科技大学冶金工程专
业遥E-mail:**************
wasfrom150kJ/sto175kJ/s,blastvelocityfrom275m/sto300m/s,gasvolumeinboshfrom
Keywords院BF;blastkineticenergy;blastvelocity;gasvolumeinbosh
from2.9to3.4.
司炼铁总厂渊以下简称野鞍钢本部冶冤野安全长寿尧指
标优化尧稳定顺行冶的重要技术保障遥本文统计分
析了鞍钢本部3号高炉渊3200m
3
冤的生产数据袁并
得出了合理的送风参数范围遥
够的风速和鼓风动能袁以确保炉缸活性
咱1暂
曰同时也
1鞍钢本部3号高炉送风参数统计分析
1.1适宜风速与鼓风动能
参数
咱2暂
遥将高炉风速和鼓风动能控制在适宜的范围袁可
风速与鼓风动能是高炉生产过程中的主要调剂
以保证高炉的风口回旋区深度与高炉炉缸直径尧原燃
料条件和高炉冶炼制度相匹配袁从而保证高炉煤气流
的初始分布合理袁最终达到高炉高产低耗的目的遥
-13-
姜喆等:鞍钢3号3200m
3
高炉送风参数统计分析
笔者统计了2015~2018年3号高炉实际风速和
鼓风动能参数与燃料消耗的关系遥3号高炉实际风速
与燃料比尧焦比的关系分别如图1尧图2所示袁3号
高炉鼓风动能与燃料比尧焦比的关系分别如图3尧
图4所示遥可以看出袁鞍钢本部3号高炉风速和鼓
风动能范围适宜袁即实际风速和鼓风动能分别控
制在290m/s以上和200kJ/s以上时燃料比最低袁
而实际风速和鼓风动能分别控制在275~300m/s
和150~175kJ/s范围内时焦比最低遥由于市场焦
炭价格约为喷吹煤粉价格的2倍袁3号高炉的风速
和
175
鼓风
kJ/s
动
范
能应分
围遥与国
别
内
控
外
制
3000
在275~300
m
m/s和150~
3
以上高炉指标渊最
佳风速250~260m/s袁鼓风动能120~130kJ/s冤相比袁
鞍钢本部3号高炉的最佳风速和鼓风动能偏大袁这
是由于2014年鞍钢本部2座7m焦炉投产后袁逐
步提高了高炉所用焦炭冶金性能袁和指标
显著提高袁分别达到24%以下和62%以上袁随着焦
炭冶金性能转好袁高炉有了接受高风速和高鼓风动
能的条件
咱猿暂
动能超过同
袁
类
因此
型高
鞍钢
炉袁
本部
接近
3
4000
号高
m
炉
3
以
的
上
风
高
速
炉水平
和鼓风
遥
图13号高炉实际风速与燃料比的关系
Fig.
Velocity
1Relationship
andFuel
between
Ratioof
Actual
No.3BF
Blast
图23号高炉实际风速与焦比的关系
Fig.2
-14-
Velocity
Relationship
andCoke
between
Ratioof
Actual
No.3BF
Blast
叶鞍钢技术曳2021年第2期
总第428期
图33号高炉鼓风动能与燃料比的关系
Fig.3
Energy
Relationship
andFuel
between
Ratioof
Blast
No.3
Kinetic
BF
图43号高炉鼓风动能与焦比的关系
Fig.4Relationshipbetween
1.2适宜风量
EnergyandCokeRatioof
Blast
No.3
Kinetic
BF
高炉炉腹煤
比
气量是风口前燃料燃烧后单位时
间内生成的煤气量袁是衡量高炉强化的重要参数遥
每座高炉都有与其自身料柱透气性相匹配的最大
炉腹煤气量袁料柱透气性越好袁单位时间内允许通
过的煤气量也就越大袁越有利于高炉进一步强化
提产遥若炉腹煤气量达到最大后继续强化高炉袁单
位时间内产生煤气量超过高炉料柱透气性允许的
穿透煤气能力袁则易造成悬料和管道袁从而引起产
量和消耗指标的恶化遥
炉腹煤气量计算公式
咱4暂
如下院
BG
=1.21
B
+2
O
2
+
44.8
18
B
渊
000
B
+
O
2
冤
+
22.4
120
C
式
m/min
中袁为炉腹煤气量袁m
3
3
曰
BG
O
为富氧量袁m
3
/min曰
/min
B
为鼓风量
渊1
袁
冤
2
B
曰
为湿分袁g/m
3
C
为喷煤量袁kg/h曰为喷吹煤粉中氢含量袁%遥
曰
由式渊1冤可知袁炉腹煤气量与鼓风量成正比袁
当湿度尧喷煤量和富氧条件一定时袁风量是影响炉
2021年第2期
ANGANGTECHNOLOGY
鞍钢技术
总第428期
腹煤气量的最大且最直接因素袁增加风量可直接
增加炉腹煤气量遥因此袁与炉腹煤气量一样袁每个
高炉都有一个相适应的风量范围遥3号高炉风量与
风压的关系如图5所示袁可以看出袁当高炉鼓风量
超出高炉所能接受的范围时袁鼓风量增加会引起
压差的提高袁从而降低了高炉透气性遥
图53号高炉风量与风压的关系
Fig.5
and
Relationship
BlastPressure
between
ofNo.3
Blowing
BF
Rate
为了确定3号高炉适宜的送风量袁此处使用
了风量比的概念
咱5暂
量遥高炉只有将风量
袁
比
风
控
量
制
比是
在合
高
理
炉
范
单
围
位
袁
容
才
积
能合
的
理
风
控制炉腹煤气量和风口回旋区大小袁实现高炉的
稳定顺行和指标的优化遥国内外3000~5000m
3
高
炉风量比一般处于1.4~1.6之间
咱5暂
风量比与燃料比的对应关系袁如图
遥
6
统
所
计
示
3
遥
号高炉
图63号高炉风量比与燃料比的关系
Fig.6Relationship
andFuelRatio
between
ofNo.3
Blowing
BF
Rate
由图6可以看出袁当风量比控制在1.7~1.9
范围时袁高炉的燃料比最低袁燃料比可长时间保
持
5
在
加
440~6
510
焦的布
080
kg/t
料制
m
以下袁此时对应的风量控制范围为
3
度
/min
有
袁
关
这
袁
与鞍钢高
3号高炉中心
炉上
焦
部
炭
采用中心
比例长
期在30%以上袁高炉中心有足够的透气性袁可以保
证大风量比高炉操作而不会使压差迅速增加遥从
图5中可以看出袁当风量比超过1.7后袁即风量超
过5440m
3
慢增加遥
/min后袁高炉压差随着风量的增加而缓
确定高炉适宜的风量比袁必须与高炉的风速
和鼓风动能结合讨论袁分别统计高炉风量比与实
际风速尧鼓风动能的关系袁如图7尧图8所示遥可以
看出袁当风量比控制在1.7~1.9范围时袁对应的风
175
速和
kJ/s
鼓风
袁
动
与
能
1.1
范
中分
围分
析得
别为
出
275~300
的3号高
m/s
炉适
和
宜
150~
速和鼓风动能范围一致袁证明3号高炉适宜风
的风
量
比为1.7~1.9袁对应风量为5440~6080m
3
/min遥
图73号高炉风量比与实际风速的关系
Fig.
and
7Relationship
ActualBlast
between
Velocity
Blowing
ofNo.3BF
Rate
图83号高炉风量比与鼓风动能的关系
Fig.8RelationshipbetweenBlowing
1.3适宜炉腹煤气量
andBlastKineticEnergyofNo.3BF
Rate
当高炉炉腹煤气量已达到极限时袁应从降低吨
铁消耗风量和吨铁煤气量入手继续强化高炉袁否则
继续增加炉腹煤气量容易在软熔带以下部位产生
液泛现象和在块状带产生流态化现象遥统计3号高
-15-
姜喆等:鞍钢3号3200m
3
高炉送风参数统计分析
炉风量与炉腹煤气量的关系袁如图9所示袁可以看
出袁当控制高炉最优风量比为1.7~1.9时袁对应的
炉腹煤气量为7200~8100m
3
燃料比与炉腹煤气量的关系袁
/min
如图
遥统
10
计
所
3
示
号
袁
高
可
炉
以
看出袁当控制炉腹煤气量为7200~8100m
3
时袁燃料消耗也最低袁此时对应的炉腹煤气量指
/min
数
范围为59.6~67.1m/min袁与宝钢3号高炉接近
咱6暂
进一步证明3号高炉最佳风量比和炉腹煤气量应
袁
分别为1.7~1.9和7200~8100m
3
/min遥
图93号高炉风量比与炉腹煤气量的关系
Fig.
and
9Relationship
GasVolume
between
inBoshof
Blowing
No.3BF
Rate
图103号高炉炉腹煤气量与燃料比的关系
Fig.10Relationship
1.4炉腹煤气量对
inBoshandFuel
between
Ratioof
Gas
No.3
Volume
高炉允许的最
透
大
气
炉
性的
腹煤
影响
BF
气量与高炉内的透气
性有关袁当高炉透气性好时袁高炉可以继续增加风
量进行强化遥项忠庸等用炉内透气阻力系数评价
高炉的透气性
咱7暂
2
袁
=
B
-
2
式中袁
BG
1.7
渊2冤
值是一种
B
为热风压力袁kPa曰为炉顶压力袁kPa遥
涉及了风压尧顶压与炉腹煤气量的综合
-16-
叶鞍钢技术曳2021年第2期
总第428期
评价系数遥很显然袁相比压差和透气性指数袁用高
炉的阻力系数评价高炉的透气性更加合理遥在高
炉冶炼过程中应尽量保证值稳定袁若值增
加袁表明高炉透气性变差袁可能导致难行或悬料曰
若值短时间内降低或波动大袁说明高炉有可能
出现了管道或吹料遥
统计3号高炉炉腹煤气量与值的关系袁如
图11所示袁可以看出袁值随炉腹煤气量的增加
而降低袁此现象说明提高高炉透气性不应降低风
量袁而应该采取改善炉料的粒度和冶金性能尧上下
部调剂尧软熔带分布和优化炉型等方法遥当最佳炉
腹煤气量为7200~8100m
3
围为2.9~3.4遥
/s时袁对应的值范
图113号高炉炉腹煤气量与值的关系
in
Fig.
Bosh
11
and
Relationship
Permeability
between
Value
Gas
of
Volume
No.3BF
分别统计3号高炉值与燃料比尧产量的关
系
2.9~3.4
袁如图
之
12尧图13
燃
所
料
示
比低
袁可
袁
以
日
看出袁当值控制在
高水平袁因此
间时
3号
袁
高炉的值
产量
应该控
也
制
能
在
维持
2.9~3.4
在较
之间遥
图123号高炉值与燃料比的关系
Fig.12
Value
Relationship
andFuel
between
Ratioof
Permeability
No.3BF
2021年第2期
ANGANGTECHNOLOGY
鞍钢技术
2实施效果
总第428期
鞍钢本部3号高炉逐步提高送风量袁处于大风量尧
高风量比操作状态袁风量比最高达到2.0以上袁高
炉开始出现压差增加袁透气性变差现象遥为改善高
炉顺行情况袁从2018年9月开始袁逐步降低高炉
送风量遥
3号高炉风量尧实际风速尧鼓风动能和炉腹煤
2018年8月之前袁为了提高高炉利用系数袁
图133号高炉值与平均日产量的关系
气量的变化情况如图14所示袁3号高炉燃料比变
化趋势如图15所示袁3号高炉平均日产量变化趋
势如图16所示遥
Fig.13RelationshipbetweenPermeability
ValueandDailyAverageOutputofNo.3BF
图143号高炉风量尧实际风速尧鼓风动能和炉腹煤气量的变化情况
Fig.14SituationofChangesonBlowingRate,ActualBlastVelocity,BlastKineticEnergyandGasVolumeinBoshofNo.3BF
渊a冤风量曰渊b冤实际风速曰渊c冤鼓风动能曰渊d冤炉腹煤气量
图153号高炉燃料比变化趋势
Fig.15VariationTendencyforFuelRatioofNo.3BF
图163号高炉平均日产量变化趋势
Fig.16VariationTendencyforDailyAverageOutputofNo.3BF
-17-
叶鞍钢技术曳2021年第2期
姜喆等:鞍钢3号3200m
3
高炉送风参数统计分析总第428期
降到了5400~5600m
3
/t袁实际风速由350~370m/s
降低到了300~320m/s袁鼓风动能由260~300kJ/s
降低了160~180kJ/s范围内袁炉腹煤气量和炉腹煤
燃料比下降趋势明显袁而高炉日平均产量并没有
明显下降趋势遥进一步证明高炉强化应考虑高炉
所允许的炉腹煤气量上限袁不能无限制的提高风
量比来提高高炉利用系数袁在高炉炉腹煤气量达
到上限后袁应从提高炉料透气性和降低吨铁煤气
量的角度提高产量袁否则会引起相反效果遥
气量指数分别降低到7500m
3
/min和62.1m/min袁
2018年12月末袁3号高炉风量由6200~6600m
3
/t
由图14尧15和16可见袁从2018年9月初至达到上限后仍继续高炉强化袁不能再提高炉腹煤
气量袁否则将会引起高炉液泛现象袁导致高炉经济
指标恶化袁而应采取降低吨铁消耗风量或吨铁产
生煤气量等方法遥
渊3冤通过统计炉腹煤气量与炉内透气阻力系
数值的关系袁得出3号高炉值合理控制范围
为2.4~2.9袁此时燃料消耗最低袁平均日产量仍处
于较高水平遥
参考文献
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铁,2005,24渊4冤:5-7.
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咱2暂王筱留.钢铁冶金学咱M暂.北京:冶金工业出版社,2008:212-
咱3暂姜喆,车玉满,郭天永,等.鞍钢2号高炉合理鼓风动能的探
讨咱J暂.炼铁,2017,36渊2冤:12-16.
164-165.
咱4暂项钟庸,王筱留.高炉设计咱M暂.北京:冶金工业出版社,2009:
咱5暂刘云彩.高炉开炉的几个问题咱J暂.炼铁,2014,33渊2冤:1-3.
2011,46渊5冤:7-10.
3结论
消耗的关系袁得出3号高炉最合理的送风参数范
围院风速为275~300m/s袁鼓风动能为150~175kJ/s袁
风量比为1.7~1.9遥
渊2冤通过统计炉腹煤气量和炉腹煤气量指数
3
渊1冤通过统计风速尧鼓风动能和风量比与燃料
咱6暂项钟庸.用炉腹煤气量指数诺模化来指导高炉操作咱J暂.钢铁,
咱7暂邓涛,王刚,何茂成,等.用炉腹煤气量指数和透气阻力系数
优化高炉操作咱J暂.炼铁,2018,37渊4冤:7-10.
与燃料消耗的关系袁得出3号高炉的合理炉腹煤
8100m/min和59.6~67.1m/s遥若高炉炉腹煤气量
渊上接第12页冤
应用咱J暂.宝钢技术袁2008渊4冤院12-14.
[10]胡德贤.对电机硅钢片涂层技术的认识和应用咱J暂.电机技
术袁1983渊4冤院23-25.
[11]纪忆袁张永海.硅钢绝缘涂层发展现状及研究进展咱J暂.绝缘
材料袁2017袁50渊6冤院1-6.
[12]刘骏袁谢安国.无取向电工钢环保涂层及涂料的研制咱J暂.冶
金能源袁2008渊5冤院59-62.
[13]孔祥华袁张东升袁何业东袁等援无取向硅钢磷酸盐环保绝缘涂
层制备工艺咱J暂援北京科技大学学报袁2007袁29渊2冤院108-110援
[14]胡志强袁光红兵袁张文康袁等援我国冷轧无取向硅钢涂层专利
技术分析咱J暂援电工材料袁2011渊2冤院33原36援
[15]王立涛袁张莉霞袁刘念华袁等援在我国申请的无取向电工钢专
利技术的分析咱J暂援特殊钢袁2007袁28渊1冤院41原43援
[16]潘显岳袁钟志民袁孙方红袁等.无取向硅钢环保涂层研究咱J暂.电
镀与精饰袁2015袁37渊1冤院27-28袁38.
[17]安恺袁王雷袁郝建军.环保硅钢绝缘涂层的研究进展咱J暂.电镀
与环保袁2015袁35渊4冤院1-3.
[18]游光明袁刘船行袁赵有明袁等.环保硅钢涂料的应用咱C暂//第十
2012院183-186.
气量和炉腹煤气量指数控制范围分别为7200~
修回日期院2019-09-10
渊编辑查松妍冤
表面技术袁2015袁44渊1冤院177-121.
[20]顾宝珊袁弋慧丽袁杨培燕袁等.树脂含量对半无机型无铬无取
109-115.
向硅钢涂层性能的影响咱J暂.材料科学与工艺袁2013袁21渊6冤院
[21]陈晓袁陈凌峰袁余寒峰.宝钢中低牌号无取向电工钢产品质量
及展望咱J暂.宝钢技术袁2008渊4冤院5-8.
[22]胡志强袁林媛袁张文康袁等.无取向硅钢自粘结涂层性能的影
响因素咱J暂.电工材料袁2018渊6冤院3-7.
[23]陈卓雷.长定子直线同步电机铁芯的研究咱D暂.上海院上海大
学袁2006.
[24]隋银德援高压电机定子铁心用硅钢片漆咱J暂援大电机技术袁
[25]杨洲.核电定子铁心冲片绝缘工艺的研究咱J暂援大电机技术,
[26]孔祥华袁刘建尊袁张传伟袁等.无取向电工钢涂料前沿技术的
2013院1-5.
2016渊3冤院24-26袁49援
2009渊2冤院37-40援
研究咱C暂//第九届中国钢铁年会论文集.北京院中国金属学会袁
二届中国电工钢学术年会论文集.海口院中国金属学会袁
[19]王双红袁赵时璐.无取向硅钢环保绝缘涂层的制备与性能咱J暂.
-18-
修回日期院2020-05-06
渊编辑田玉婷冤