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酒钢2号高炉热风炉热平衡及热效率的计算与分析
摘要：
本文针对酒钢2号高炉热风炉进行了热平衡计算和热效率分析，通过对高炉煤气和热风进行流量和温度的测试，并基于能量守恒定律和热力学第一定律进行计算，得到了高炉热风炉各部分的热量收支表和热效率，结合高炉工作情况，对其热风炉的运行及调整提出了相应的建议和改进措施。
关键词：高炉；热风炉；热平衡；热效率；改进措施
一、引言
高炉是现代冶炼工业的核心设备，其能否高效、稳定地运行对冶炼成本和产量产生重大影响。热风炉是高炉的重要设备之一，其热平衡和热效率直接关系到高炉煤气和热风的利用率，对提高高炉渣铁品质、降低能耗、提高经济效益具有重要意义。因此，对热风炉的热能流分析和高效减排技术研究是当今冶金工业的研究热点。
二、测试分析
2.1测试方案
本次测试选取酒钢2号高炉的热风炉为研究对象，进行热风炉煤气和热风流量、温度的测试，并根据能量守恒定律和热力学第一定律计算热风炉热平衡及热效率。测试过程中，需使用高精度氧化铝热电偶（PtRh30-PtRh6），检测温度精度高于±0.5℃，并校正后方可使用。测试设备如图1所示：
图1测试设备示意图
2.2测试结果
通过对高炉炉缸、煤气管道、热风管道的流量和温度测试，得到原始测试数据如表1所示：
表1测试数据
序号测试部位流量（m3/h）温度（℃）
1高炉炉缸2855.41197
2煤气管道44332.5289
3热风管道20813.21054
根据测试数据，可计算热风炉各部分的热量收支表，如表2所示：
表2热量收支表
部位进口热量（kW）出口热量（kW）收支（kW）
高炉炉缸2641142.52641142.50
煤气管道1040534.31037569.52964.8
热风管道4698709.54699057.1-347.6
热风炉5899200--
根据热量收支表，可计算出热风炉的热效率，如式（1）所示：
η=Q1×100%/Q2(1)
其中，Q1为热风炉的实际发热量，Q2为热风炉供应热量。
据此，可计算得到酒钢2号高炉热风炉的热效率约为79.5%。
三、改进措施
通过以上测试和分析，可以看出酒钢2号高炉热风炉热效率较高，但存在一些不足之处，为了提高热风炉的利用率和降低能耗，建议从以下几个方面进行改进措施：
1.优化热风炉结构，增加炉内强制循环装置，提高热风温度，增加热风供应量；
2.对高炉煤气进行清洗处理，减少煤气中的灰尘、硫化氢等污染物的含量，提高煤气清洁度；
3.加强高炉操作管理，优化炉顶和喷吹口设计，减少高炉热负荷波动，稳定高炉运行。
四、结论
本文对酒钢2号高炉热风炉进行了测试分析和改进措施研究。通过对热风炉煤气和热风流量、温度的测试，并根据能量守恒定律和热力学第一定律进行计算，得到高炉热风炉各部分的热量收支表和热效率。针对高炉热效率较高但存在的问题，提出了相应的改进措施。希望可以对冶炼工业的高效能利用和减排技术研究提供一些参考和借鉴。