2 影響沖天爐節(jié)能及環(huán)保的因素

　　對于沖天爐熔煉的現(xiàn)狀而言，能量的浪費(fèi)主要體現(xiàn)在焦鐵比過高和焦耗量過大。底焦耗量過大是小容量沖天爐的缺陷，也是我國不能很快改變的國情。但對于大多數(shù)中小型沖天爐卻存在著很大的節(jié)能空間和很重的環(huán)保任務(wù)。
　　眾所周知，風(fēng)量是影響沖天爐熔煉最活躍的因素。一定的焦鐵比在最惠送風(fēng)強(qiáng)度下對應(yīng)著最高鐵水溫度，這時(shí)改變焦鐵比而不相應(yīng)改變風(fēng)量將使鐵水溫度下降，無論是增焦還是減焦都是一樣的。同樣，改變風(fēng)量而不相應(yīng)改變焦量也會(huì)使鐵水溫度下降。
　　爐料的質(zhì)量對焦鐵比有很大影。向，如果焦炭固定碳低、灰份高，或者塊度不均勻，過于細(xì)碎，或者砂土等雜質(zhì)過多，或者石灰石過量，都要求提高焦鐵比。
　　焦鐵比是我們制定的熔煉工藝參數(shù)，對生產(chǎn)條件有很強(qiáng)的針對性。確定焦鐵比時(shí)，應(yīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中反復(fù)摸索，根據(jù)爐子結(jié)構(gòu)、爐料情況，對鐵水和熔化率的要求等，尋求最惠送風(fēng)強(qiáng)度下的最低的焦鐵比，也就是尋求一定要求下的最佳風(fēng)炭比例。這個(gè)比例并不是一成不變的，它將隨爐況的改變而改變，根據(jù)爐況調(diào)整，才能保持其處于最佳狀態(tài)。

　　爐子結(jié)構(gòu)對焦鐵比的影響主要是風(fēng)口、有效高度和爐膛形狀。
　　一般來說，風(fēng)口比及風(fēng)口數(shù)量和風(fēng)口布置(排數(shù)、排距、傾角)應(yīng)保證風(fēng)口區(qū)爐膛內(nèi)送風(fēng)均勻并有足夠的動(dòng)力清除焦炭表面灰垢及熔渣；形成熱量集中的高溫區(qū)；取得較高的燃燒比；降低爐氣附壁效應(yīng)。風(fēng)口結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固且耐高溫，不至因熔渣沖蝕或工藝操作而改變風(fēng)口直徑及傾角。風(fēng)口的布置影響著爐內(nèi)熱量的分布，合理的布置應(yīng)為鐵料的熔化和鐵水的過熱提供充分而合理的熱量。
　　有效高度決定了最大料柱高度。足夠的有效高度能保證爐氣的熱量被爐料充分吸收，使煙氣帶走盡可能少的熱量。

　　爐膛形狀影響爐氣流速和爐內(nèi)熱量分布，也影響爐料的運(yùn)動(dòng)。各種形狀曲線爐膛的共同特點(diǎn)是縮小氧化帶爐徑，在減少底焦量的同時(shí)又可獲得熱量更集中的高溫區(qū)，有利于鐵水的過熱；擴(kuò)大熔化帶爐徑使?fàn)t氣流速降低，有更充分的時(shí)間加熱熔化中的料塊。
　　操作影響沖天爐的焦炭消耗，滿料操作與否是一個(gè)重要因素。如果沖天爐料柱降低，則爐氣熱量不能被爐料充分吸收，煙氣帶走的熱量增多。在使用定壓式風(fēng)機(jī)的情況下，還將增大入爐風(fēng)量，使?fàn)t況波動(dòng)，爐氣流速增大會(huì)帶出更多的粉塵。發(fā)生棚料而不能及時(shí)排除也會(huì)產(chǎn)生類似的后果。爐料不稱量也可能造成焦碳浪費(fèi)、爐況波動(dòng)。金屬料的質(zhì)量對焦鐵比也有影響，銹蝕和雜質(zhì)需要熱量來熔化和還原；過大的料塊不但易造成棚料，也因?yàn)槠浔缺砻娣e小而使吸熱速度下降，不能充分利用爐氣熱量，甚至造成落生。
　　焦炭的質(zhì)量是影響其耗量的主要因素之一。固定碳含量低的焦炭，發(fā)熱值也低，只有增加消耗量才可能滿足熔煉對熱量的要求；灰份高的焦炭燃燒過程中，表面形成了更厚的惰性膜，對氧氣與碳的接觸造成更大的障礙；反映能力強(qiáng)的焦炭，更易使CO2還原，使煙氣中的CO量增高，不但浪費(fèi)了熱量，而且增加了對環(huán)境的污染；塊度過小和塊度混雜不等的焦炭，對鼓風(fēng)產(chǎn)生更大的阻力，常常造成底焦燃燒不均勻和爐壁效應(yīng)加重，使氧化區(qū)縮小而還原區(qū)加大，也會(huì)增加煙氣中的CO含量。
　　沖天爐污染環(huán)境最嚴(yán)重的是煙塵對大氣的污染，它不僅涉及廠區(qū)，也會(huì)影響到周圍乃至更廣闊區(qū)域的大氣質(zhì)量。

　　煙塵的成分及其比例和排放量取決于爐內(nèi)焦炭的質(zhì)量和燃燒反應(yīng)的情況。也受爐料狀況、有效高度、送風(fēng)強(qiáng)度、操作情況、煙氣凈化裝置的性能等因素的影響。反應(yīng)性強(qiáng)、強(qiáng)度不高的焦炭還原能力強(qiáng)，煙氣中CO含量高；風(fēng)口布置不合理、鼓風(fēng)動(dòng)力不足，也會(huì)使CO增加；灰份高的焦炭、銹蝕嚴(yán)重和雜質(zhì)多的爐料，大送風(fēng)強(qiáng)度，低的有效高度以及料柱的大幅度波動(dòng)等都會(huì)增加煙氣中粉塵的含量。焦炭中揮發(fā)份、爐料中夾雜的有機(jī)物，如有機(jī)粘結(jié)劑殘砂等是煙氣中有機(jī)化合物的主要來源。
　　熱輻射和鼓風(fēng)噪聲污染常常不引起關(guān)注。雖然這些污染不象煙氣污染的影響面大，但在工部及車間的范圍內(nèi)，它們的危害也是不容忽視的。它們不但惡化工作環(huán)境，影響勞動(dòng)者的工作效率和身心健康，而且也反映了能量的浪費(fèi)。不設(shè)置隔熱層的爐體、不做隔熱包敷的熱風(fēng)管都使熱輻射增加；過大的渣量既浪費(fèi)熱量也增大熱輻射。

　　噪聲污染主要來自鼓風(fēng)機(jī)，結(jié)構(gòu)不合理的送風(fēng)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生噪聲。
　　綜上所述可見，沖天爐的熔煉質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益和對環(huán)境的污染都與它的能量消耗密切相關(guān)。充分合理的利用能量，是提高熔煉質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益、減少對環(huán)境污染的關(guān)鍵。
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