某炼铁厂两座高炉利用拨风装置串风的应用

某炼铁厂两座高炉利用拨风装置串风的应用

郝晓敏

包钢稀土钢炼铁厂 内蒙古包头市 014010

摘要本文通过对某炼铁厂两座高炉冷风系统的研究，发现当高炉需要少量冷风时，电动鼓风机为保持在安全工况下运行，需放散多余的冷风，造成电能的极大浪费。因而提出了将正常运行高炉冷风管道中的部分冷风利用拨风装置串到用风量少的高炉侧的解决办法，节约了电能，从而有利于企业的节能降耗。

关键词高炉 拨风系统 拨风装置串风节能

1  引言

能源作为生产过程中最基本的资源在企业中发挥着重要作用，能源的合理利用不仅是确保企业产品质量水平的基础，也是提升企业经济效益的关键。而电能占据炼铁企业能源的比重很大，其中高炉冶炼中冷风电耗占据的比重更大。因此，降低冷风电耗                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              是企业降低吨铁成本、提升竞争力的重要环节。根据实际运行情况，我们对某炼铁厂两座高炉的冷风系统进行分析，并提出利用拨风装置串风的解决办法以节约电能，降低企业成本。

2  拨风系统在高炉鼓风机中的应用

在高炉冶炼生产过程中，高炉冷风通过风口进入高炉，为冶炼提供氧气和支撑炉料。如果冷风突然消失，炉料在重力作用下对风口进行倒灌，严重的甚至会堵塞风口。这样就必须停炉疏导风口或者更换风口，从而影响到整个钢厂的正常运转，造成严重的经济损失。因此，在日常生产中保障高炉稳定运行就变得异常重要。

作为高炉冶炼中的鼓风系统，是高炉冶炼技术中最重要的辅助工艺之一，而拨风系统又是鼓风系统在鼓风机故障或紧急停机时保障高炉不断风的最基本手段，拨风系统的设置可以避免钢铁厂因鼓风系统突然断风对高炉带来的巨大影响。

3 某炼铁厂高炉冷风系统现状

某炼铁厂目前有两台德国MAN公司生产的AV106-17型轴流鼓风机为两座高炉供应冷风。在这两座高炉供风总管上设置了一套拨风装置，可实现两座高炉间的拨风。当其中一台在线运行的机组跳机或某条冷风管道的压力低于0.2MPa时，快速拨风系统启动，拨风阀会在3至5秒内自动全开，将另一台正常运行机组供风母管的部分风量通过快速拨风阀组送入故障机组供风母管，可以有效防止因风压不足造成的高炉灌渣或坐料，以保证在最短时间内恢复高炉生产，最大程度的降低经济损失。

当某台高炉减风或休风不断风时，为不使热风炉煤气倒灌，所需的维持最低风压的用风量一般在1000m3/min至1500m3/min之间。当高炉断风停机后再次用风时，在启机初期高炉的用风量一般也在1000m3/min至1500m3/min之间。但是，为了保证风机工况点在正常区域内运行，风机的最低吸风量约为4000m3/min（即240 km3/h）。因此，需要在风机侧放散3000m3/min（即180 km3/h）的风，这时高炉鼓风机所消耗的电能存在极大的浪费。

4  高炉鼓风机利用拨风系统降低电耗的措施

正常情况下，两座高炉的炉况不同，所需的风量风压也不相同，因此，两台电动鼓风机使用一对一供风原则，分别独立为两座高炉供风母管送风。为了避免因风机故障停机而使高炉断风，在这两座高炉的供风总管上设置一套拨风装置，可实现这两座高炉之间的拨风。风机和高炉正常运行时，两条风管道的冷风压力正常，拨风装置投入自动模式，拨风阀全关，两侧的隔离阀全开。

冷风系统示意图

当某台高炉长时间减风或休风不断风时，为不使热风炉煤气倒灌，一般所需的最低风量在1000m3/min到1500m3/min之间，这时拨风装置已退出自动模式。此时可由正常运行的一台风机利用拨风装置为减风或休风的高炉串风。操作时先关闭某一侧的隔离阀，待确认隔离阀已关严后再全开拨风阀。然后再将关闭的隔离阀手动缓慢开启至15°左右，便可以串1000m3/min至1500m3/min的冷风至对应高炉。同时，将正常运行高炉侧的放风阀关闭（正常运行时高炉侧放风阀常开，有400-500m3/min的放散），还可以减少放散。如果正常运行的高炉风量不够，可增加运行风机的静叶角度来调整负荷。

5  利用拨风装置串风前后的降耗效果对比

利用拨风装置串风后，工作风机的用电功率约增加3500KW便可满足高炉用风需求。按照每度电成本价0.34元计算，这时每小时串风的成本约为1190元（3500KW·h×0.34元/ KW·h=1190元）。

如果不通过拨风装置串风，而是启动风机以最低负荷供风，则风机的用电功率约为14000KW，这时每小时的冷风成本约为4760元（14000KW·h×0.34元/ KW·h=4760元）。

通过对比可以发现，通过拨风装置串风后，用电功率节约10500 KW（14000KW-3500KW=10500KW）。换算成冷风成本，每小时可节约3570元(4760元-1190元=3570元)。

以2016年为例：2016年两座高炉减风、休风期间，利用拨风装置累计串风时间约为25小时，共计节约89250元（3570×25=89250元）。

鼓风机具备串风条件但未采用拨风装置串风的累计时间为93小时，共计浪费332010元（3570×93=332010元）。

因此，如果采用拨风装置串风，全年预计可节约冷风电耗成本421260元（89250+332010=421260元）。

6  结束语

本文通过对某炼铁厂冷风系统现状的调查分析，结合目前冷风电耗高的问题，从节约能源的角度考虑，提出了利用拨风装置串风的解决办法。通过实施前后的效果对比，可以发现当高炉需要少量风时，采用拨风装置串风每年可节约大量的经济成本。相信随着冷风系统的不断优化及操作方法的不断提升，公司的冷风电耗将会更低，企业的经济效益将会更大。

参考文献：

【1】时振民. 炼铁厂4^#高炉达产实践.钢铁冶金,2005-03.

【2】杜洪祥. 前进中的炼铁厂五高炉.产业经济,1997-06.

【3】雷京伟. 炼铁厂高炉液压系统技术创新.建筑技术科学,2021-12.

【4】赵湘. 关于炼铁厂高炉出铁放风率的研究.,2022-08.