高炉炉内红外热像监控系统

煤气流速对还原过程、热交换过程，煤气的压头损失以及煤气的分布均有很大影响。特别是随着高炉冶炼的日益强化，煤气流速不断增加，煤气运动问题显得愈来愈重要。为此，人们克服高温，粉尘等困难，采用毕托管、示踪原子、热线风速仪、局部煤气速度计等进行了大量的直接测量研究，并用高炉操作数学模型进行了计算分析，但因高炉内影响煤气流速的因素较多，也较复杂，所以获得的结果都不够准确。尽管如此，从众多的测量结果和数模中还是总结出了一些规律：

(1)高压操作使炉内煤气流速降低，而且流速与CO₂%和温度有关，流速高处，煤气温度高，CO₂含量低。

(2)用同位素氡、氪85和水银蒸气作示踪原子，测量得到：

由此推算煤气的线速度在2.5～6.8m/s之间。计算结果是固定床空隙度为0.416～0.42的炉料在运动时空隙度达到0.457～0.634，也就是增加了1.09～1.51倍。

(3)生产高炉的炉体半径上煤气分布是不均匀的，中心区煤气流速高。但在半径的任何位置上，从料面向下3～4m处煤气流速都达到最大，而在炉腰附近煤气流速最低，再向下在靠近炉缸处速度又有所增加。

高炉高温区热平衡是以高炉下部发生直接还原的高温区作为研究对象，分析计算其中各种热量收支情况的。 高炉炼铁焦比主要取决于高温区的热交换，因此，高温区热平衡计算，对研究高炉冶炼工艺过程更具有实际意义。

高炉热平衡确定高温区的原则

高温区热平衡 在以整个高炉为研究对象的全炉热平衡中把高炉上部与下部收支的热量看作是等价的。但实际上，高炉冶炼过程能否顺利进行不仅取决于所需要的热量，而且还取决于过程所在区域的温度，人们已完全了解清楚，同样的热量，在高炉不同部位因温度不同而具有完全不同的价值，例如热风带入的高温1kJ热量能使炉缸变热，促进Si还原而使生铁含Si量升高；而热烧结矿带入炉喉的1kJ热量只能使炉顶温度升高，仍然由煤气带出炉外，而不能使炉缸变热。因此，用全炉热平衡分析高炉的热现象有片面性。由于高炉内存在热交换空区(见高炉热交换)，边界上的煤气和炉料温度选择相对较稳定和易于切合生产实际，再加上决定高炉技术经济指标的过程也较多地集中在炉子下部，所以区域热平衡常以区域边界煤气温度950～1000℃以上的下部高温区为对象。

高炉热平衡高温区热量

高温区热平衡类似于第二种全炉热平衡，它的收入为碳素在风口前氧化为CO的放热和热风带入的有效热量等两项；而热支出为直接还原耗热、脱硫耗热、石灰石在高温区分解耗热、分解出的CO₂。参与溶损反应耗热，铁水和炉渣的焓(扣除进入边界区时的焓)以及煤气离开高温区时的焓(扣除生成煤气的焦炭进入高温区时的焓)，为简化计算，将它们归入高温区热平衡的热损失项中；在喷吹燃料时还要计算煤粉分解耗热和加热到边界温度时的耗热。高温区热损失也是采用总收入扣除上述消耗后的差值来表示。 2100433B