火焰判斷法在焦?fàn)t的應(yīng)用

1、火焰判斷法在焦?fàn)t的應(yīng)用柯青春 李德泉( 梅山鋼鐵公司煉鐵廠南京210039)摘要:介紹了焦?fàn)t熱工不同狀態(tài)下，火焰判斷法運用的方法和要點，總結(jié)了立火道底磚顏色和爐溫的關(guān)系。通過火焰判斷法，可以及時地分析出焦?fàn)t加熱中的不足，為焦?fàn)t爐溫的調(diào)節(jié)提供可靠依據(jù)。關(guān)鍵詞:火焰燃燒; 火道底磚顏色; 火道溫度火焰的燃燒在焦?fàn)t的生產(chǎn)過程中是時刻都客觀存在的，并且在焦?fàn)t的熱工調(diào)節(jié)中，僅僅通過廢氣分析去對燃燒情況進行判斷是非常繁瑣和滯后的。因此為了能及時地掌握加熱情況，通過火焰燃燒情況的微妙變化去判斷焦?fàn)t加熱調(diào)節(jié)的效果以及調(diào)節(jié)的方向和趨勢是必不可少的一種手段。1 焦?fàn)t煤氣加熱時的火焰判斷及要點焦?fàn)t煤氣加熱時，正常的

2、火焰是稻黃色的。當(dāng)空氣過剩系數(shù)過大時，火焰發(fā)白，短而不穩(wěn)，火道底部溫度偏高，爐磚發(fā)亮; 當(dāng)空氣過剩系數(shù)小時，火焰發(fā)暗，并且火焰長而散，呈絮狀，火道底部爐磚發(fā)暗; 當(dāng)空氣系數(shù)過小時，燃燒不完全且有黑煙，看火孔蓋打開后底面積炭灰; 當(dāng)煤氣和空氣都多時火道內(nèi)的火焰相對較大，火道溫度高; 當(dāng)煤氣和空氣都少時則火焰小，火道溫度低。通過以上對不同情況下焦?fàn)t煤氣火焰燃燒情況的分析，可以對加熱情況進行判斷，但是在看火過程中應(yīng)該結(jié)合不同情況進行綜合判斷，才能得到正確的結(jié)果，反之就容易判斷失誤，使結(jié)果適得其反，導(dǎo)致調(diào)節(jié)混亂。1.1 穩(wěn)定看火作業(yè)時間等條件焦?fàn)t加熱時煤氣和空氣的的配比是一個在一定范圍內(nèi)不斷變化的量，

3、比如白天和夜晚的空氣系數(shù)就不同，同樣當(dāng)焦?fàn)t煤氣管道壓力、煤氣熱值、吸力及風(fēng)向等發(fā)生變化時，空氣系數(shù)也會隨之改變，一般要求焦?fàn)t煤氣加熱時空氣系數(shù)應(yīng)控制在1.20 1.25 左右。焦?fàn)t調(diào)溫工看火作業(yè)時間應(yīng)該盡量選擇在每天上午9:0010:00，因為這段時間的大氣溫度比較接近一天中的晝夜平均溫度，具有一定的代表性?？椿饡r應(yīng)該保持壓力吸力的穩(wěn)定，交換后510 min 開始看火，這樣才能比較客觀地判斷火焰的真實燃燒情況。1.2 對高向加熱的確認(rèn)通過火焰燃燒點的高度判斷高向上的加熱合理性。正常情況下焦?fàn)t煤氣燃燒的并不是在火道底部，而是在燈頭磚上方1m 左右的地方?？梢酝ㄟ^對火道底部和燃燒點位置的爐磚顏色的

4、相對色差進行判斷比較，色差明顯的火道底部顏色明顯暗于燃燒點部位，說明火焰過長即燃燒點過高，火道上部溫度偏高，一般為空氣系數(shù)小。反之，色差不明顯說明燃燒火焰過短即燃點偏低，火道底部溫度高爐磚發(fā)亮，一般為空氣系數(shù)大。在判斷時還應(yīng)該考慮到循環(huán)孔對火焰燃燒情況的影響。因為燈頭磚靠近循環(huán)孔的火道和燈頭磚遠(yuǎn)離循環(huán)孔的火道的燃燒狀態(tài)是不同的，燈頭磚靠近循環(huán)孔的火道內(nèi)火焰看上去較大且長有絮狀火焰存在，燈頭磚遠(yuǎn)離循環(huán)孔的火道內(nèi)的火焰看上去較小且短。這是因為燈頭磚靠近循環(huán)孔的火道上升時通過循環(huán)孔被抽過來的廢氣是把煤氣吹向斜道口的，所以火道內(nèi)的火焰看上去很大，燈頭磚遠(yuǎn)離循環(huán)孔的火道則正好相反，它的循環(huán)廢氣是把斜道口

5、的空氣吹向煤氣的，加速了煤氣的燃燒，所以火焰看上去較小。這并不是空氣和煤氣的供給問題，在調(diào)節(jié)時應(yīng)該要進行考慮。1.3 對加入酸氣后燃燒情況變化的確認(rèn)當(dāng)煤氣中被摻入酸氣時，煤氣燃燒的火焰就會發(fā)生變化，由于酸氣中不僅僅含有H2S 等可燃成分，還含有大量的其他不可燃成分，所以導(dǎo)致煤氣的燃燒狀態(tài)發(fā)生了明顯的改變。首先是煤氣燃燒的火焰高度變長，這主要是因為:1) 煤氣的壓力提高，導(dǎo)致流速加快，進入火道時的噴射力增加;2) 因為煤氣中含有的不可燃成分增多，造成燃燒速度減緩;3) 從2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2，可以看出1體積的H2S 完全燃燒時需要1.5 體積的O2，同時生成的SO2

6、又可以與O2 反應(yīng)生成SO3，也就是說需要的O2 量增加。以上3 點最終表現(xiàn)在燃燒火焰明顯變長，火道底部溫度比上部低。再從火焰顏色可以看到煤氣燃燒時的火焰透明，通過火焰能清晰地看到燈頭磚。這種狀況下，調(diào)節(jié)時可以適當(dāng)增加空氣量和吸力，以保證火焰的正常燃燒高度。同時，要注意爐頭溫度的變化，防止?fàn)t頭溫度過低。2 高爐煤氣加熱時的火焰判斷及要點2.1 通過燃燒位置來判斷由于高爐煤氣加熱時燃燒的火焰是藍色透明的，很難通過觀察火焰來準(zhǔn)確地判斷燃燒情況，但是可以通過觀察火焰的位置和斜道口的顏色等進行燃燒判斷。因為高爐煤氣的熱值低，所以要得到所需的燃燒溫度，多數(shù)情況下是煤氣流量比空氣多，因此正常燃燒時的火焰是

7、偏向空氣斜道口的。當(dāng)使用混合煤氣時，火焰的位置就會隨混合比的大小而改變，即混合比越大就會越偏向煤氣斜道口。若火焰過多的偏向煤氣斜道口就表明空氣少煤氣多，反之則煤氣少空氣多。2.2 通過火道底部的顏色來判斷根據(jù)經(jīng)驗正常燃燒時，火道底部的最亮部位應(yīng)該在燈頭磚上部3050 cm 處，燈頭磚的顏色應(yīng)該比該點稍暗，但是有時為了降低上部溫度，通過增加空氣量和吸力等手段進行干預(yù)，就會發(fā)現(xiàn)燈頭磚部位明顯變?yōu)樽盍?。因此在看火時應(yīng)該注意觀察這些部位顏色的變化，通過它們判斷空氣系數(shù)的大小，再結(jié)合高向加熱的情況綜合分析是否要改變進風(fēng)口和煙道吸力對空氣系數(shù)進行必要的改變。2.3 通過斜道口的顏色深淺和火道的清晰程度來判

8、斷高爐煤氣加熱時，當(dāng)火道溫度較低時，可以通過火焰燃燒位置進行燃燒判斷。但是當(dāng)火道溫度較高時，火道內(nèi)看不到明顯的藍色火焰( 如果這時仍然能看到斜道口有火焰燃燒，多是因為摻混比出現(xiàn)了問題或者是煤氣的成分發(fā)生了變化，這就要及時查明原因進行調(diào)整) ，可以通過觀察兩個斜道口顏色進行判斷。一般正常時，煤氣斜道口的顏色應(yīng)該比空氣斜道口顏色深，因為高爐煤氣加熱時，1 m3 的高爐煤氣完全燃燒需要0. 9m3 的空氣，因此煤氣斜道口的溫度應(yīng)該稍低，所以顏色較深的斜道口就是氣體流量較多的。但是使用混合煤氣時，這種顏色差就會發(fā)生變化，摻混比越高顏色差就會越小。這時可以通過火道內(nèi)的渾濁程度來判斷，正常燃燒時，火道內(nèi)是

9、清亮不混的，越渾濁，煤氣量越多，當(dāng)煤氣量過多時可以看到從看火孔冒出藍色的火苗。另外，在使用高爐煤氣加熱看火時，還應(yīng)該注意有無白眼，尤其是爐頭部位，一個白眼往往可以影響34 個火道的正常加熱。這主要是蓄熱室封墻，斜道部位漏氣及堵塞等造成的。發(fā)現(xiàn)白眼應(yīng)該及時聯(lián)系熱修進行處理，如短時間內(nèi)不能解決，應(yīng)該通過對上升氣流煤氣和空氣蓄熱室的蓄頂吸力進行調(diào)節(jié)，保證煤氣蓄熱室頂部的吸力小于空氣蓄熱室，以保證氣體只能漏入空氣蓄熱室，這樣可以有效降低白眼的危害程度。3 荒煤氣燃燒時的火焰判斷及要點荒煤氣燃燒在焦?fàn)t生產(chǎn)中無處不在，因此對荒煤氣燃燒時的火焰情況進行認(rèn)真地分析判斷，可以有效地檢查加熱制度制定的合理性。3.

10、1 通過上升管荒煤氣燃燒的火焰判斷焦餅的成熟情況上升管處荒煤氣燃燒時正常的火焰是透明稻黃色，可以認(rèn)為焦餅完全成熟。如果發(fā)現(xiàn)上升管荒煤氣燃燒時火焰發(fā)亮，甚至有黑煙生成，確認(rèn)上升管翻板完好密封，就可以判定焦餅偏生，應(yīng)該檢查爐溫是否正常，假如是全爐性的，就要考慮加熱制度是否合理，必要時應(yīng)該進行適當(dāng)調(diào)整。反之，如果上升管打開后，看不到任何顏色的火焰，只有熱氣流冒出，則可以確定焦餅過火，應(yīng)該及時查明原因，究竟是爐溫不均勻，還是加熱制度不合理，以采取必要的措施進行調(diào)節(jié)。在觀察上升管火焰時，要注意加煤口打開情況，打開的數(shù)量和部位不同，上升管火焰的情況是不同的，有時往往會造成假象，影響判斷的準(zhǔn)確性。3.2 通

11、過炭化室空間內(nèi)荒煤氣燃燒的火焰進行判斷在推焦前，當(dāng)機焦側(cè)爐門打開后，就可以在大車上進行焦餅檢查，同時可以通過對爐頂空間內(nèi)的煤氣燃燒情況進行加熱情況判斷。加熱正常時，焦餅成熟完好，空間內(nèi)的剩余煤氣燃燒時，火焰是透明的稻黃色，并且可以透過燃燒的火焰清晰地看到機焦側(cè)和空間內(nèi)的情況。如果空間內(nèi)煤氣燃燒的火焰渾濁不清或者發(fā)亮，則說明焦餅沒有完全成熟或是夾生焦。反之，則焦餅過火。3.3 通過上升管的火落判定孔進行荒煤氣燃燒判斷通過火落判定孔觀察上升管內(nèi)的煤氣燃燒情況，也可以比較直觀地預(yù)判斷焦餅的成熟情況。在推焦前2 h 左右打開火落判定孔，觀察荒煤氣的燃燒火焰的顏色。因為這時的焦餅已經(jīng)基本成熟，荒煤氣的主

12、要成分是H2 和少量的CH4 等，所以火焰的顏色應(yīng)該是透明的稻黃色，并且透過火焰可以清晰地看到上升管內(nèi)壁的磚縫。如果看不清，則表明焦餅成熟不好。通過以上的分析，可以看出在焦?fàn)t調(diào)溫中看火的重要性。通過火焰的不同，可以及時分析出焦?fàn)t加熱中的不足，為下一步的調(diào)節(jié)提供依據(jù)，從而可以避免調(diào)節(jié)的被動。但是在看火過程中，一定要結(jié)合當(dāng)時的工況條件，綜合分析才能得到正確的判斷結(jié)果。比如在立火道內(nèi)看火時，應(yīng)該要注意當(dāng)時的吸力情況，如果看火孔壓力過正或者過負(fù)，就有可能造成燃燒的假象。所以當(dāng)看火時就應(yīng)該首先消除這些明顯的不正常因素的干擾，再有就是可以通過爐磚顏色的不同進行判斷等等?；鸬缐Υu顏色與溫度的大致關(guān)系見表1。表1 火道墻磚顏色與溫度的大致關(guān)系爐磚顏色黑紅色( 夜晚看出)暗紅色( 夜晚看出) 深櫻紅色櫻紅色淺櫻紅色暗橙色亮橙色