D01:10.13374/i.issn1001053x.1956.02.026 在乎爐爐頭中噴入壓縮空氟 周·榮章 (煉炳教研組) 國民翘濟的發展要求治金工業供給大最金屬，解决此任称的主要道路是建骰近代化 的大規模的治金本間，们是這却需要相當大的资金，特别是需要相當長的時間，因此禽 了迅速提高鋼的產量，如何强化治煉過程提高现有爐子的產最便有着非常重要的意義。 近年來蘇聯以及其他厨家探用了~一些新技伽，已經有成效地使得皴的生產率大篇 增6這些新技循如平墟用氧，'火焰增碳以及使用新的耐火材料等等。我國重工業部去 年也做了决定，要度泛武®和探用這些新技稀。這無疑是非常正能的。然而所有逼些新 技術却都要求一定的查源條件以及比較複離的设備和技術。因此便不能不使得這些新技 俯的探用在目前受到-一定限制。 现在這裡所要談的是一履從平爐城頭喷入壓縮空氣以縮短治煉時間的就驗。這種方 法能够保證提高坡子的產量但却只须極感簡單的毁備和技術。 爲了群情以平墟城頭联入壓縮空氣的道理，首先應蔺要款論下關於與平城燃料燃 燒、氣醴流助、傳熱和生產率有脚的不爐墟頭的工作問题。 二 我們都：道玛代媌的特點是以高速往熔煉室中通入空氣和燃料。逼種爐子的氣體 流動已不能完全用潍蒙诺率大的治、熟氣體此承不同或格魯姆一格爾瑞馬螽洛水力學原 理水解程，而必贫用近代關於筑體流動的動力學學說來進行分析。按這種學哉，主要是 煤氣和空氣流股的動能和它們的流動情况來决定本爐熔煉室中的氣體力罩過程和熱交榜 過程， 、·、平墟熔煉室中最合適的氣體力學倏件就是利用氣流動能來最有效的組織熔煉室中的 熱交換，也就是要供給媚子以大最的燃料和足够的空氣，要使煤氣與空氣能够很好地混 合以及要使火焰在馆液面上能感很好地舳射，這種纸體力學條件主要受平嬗爐頭辚造的 影鞭，因此從熱工的视贴瘧對平被的烛提出以下各项要求，即： 1.火焰要有合適的力向和然散程度； 2.不論是短的或鬓的火焰都能進行工作； 3,在整個熔炼時期和整個墟龄期内都能保持火焰的定； 4.杜絕火焰向爐質及爐牆反射的可能；
在 平 坡 坡 硕 中 喷 入 屡 缩 空 氛 周 茶 章 谏钢 教研妞 一 团民趣浒的癸展 耍求冶金工 巢供籍大量金属 ， 解 决此任珍的主耍道路是建毅近代化 的大规模 的冶金本朋 ， 扭 是痘却需要相 常大 的资金 ， 特别 是需要相 常畏 的 降简 ， 因此蟋 了迅 速提高姗的淤量 ， 如何强 化冶辣姗程提高现有履子的途量便有着非常重耍的意羡 。 近年来幕琳以 及 共 他 圆家探 用 了一些新技衡 ， 已握 有成效地位得习刊虚的生童牟木焉 增加 一 镬些新技衍如 平健用氧 ， ’ 火焰增碳以及 使用新的耐火材料等等。 我闻 重工粪部去 年也做 了决 定 ， 要度 泛就质和探用运些新技衍 。 握姆疑是非常正滩的 。 然而所有握些新 技街戈嘲 要求一定的查 源倏件以 及此较夜雕韵殴铺和技利营 因此便不能不使得道些新技 俯的探用在 目前受到 一 定限制 。 、 二 汾 一 广 「 一 观在运视所要 蔽的 是一踵徙 平煊煊颐喷入厘榷荃氧以精短冶辣 峙稠 的就撇 。 逗 撞方 法能够保蹬提高燎子 的彦量但却只 须 栖鑫焉筒翠的毅偷和技衍。 · ， 、 焉 了豁清以 平慷馆颐啧入屋精空氧的道理 ， 首先愿 筒耍 栽益一下朋朴粤手煊燃料燃 熔 、 氟瞪流勤 、 傅密 和生逢率有瀚的 平馆煊颐的 工作周题 。 ’ ‘ 我 们翔价 道 现 代平旅的特黔是以 高 速往熔辣 室 中通 入空氟 和燃料 。 适撞燎子的氛艘 流勤 已 不能 完全用摧蒙 、带索夫 的 分 、 熟氛艘此 重不 同 或格 件姆一格 雨瑞场盆洛水 力鬃 原 理来解 释 ， 而必须用近代朋朴氟愕流勤 的勤 力鬃举靛来遴 行分析 。 按是枝 翠靛 ， 主要 是 煤氧和空氟流 股的勤 能和它俩的流勤情况来决定平煊熔辣金 中的氧瞪力翠超程和熟交换 担程 。 、 平嵘熔烛 室 中最 合 选的 氟艘力 鬃修 件就 是不弓用氧 流勤能浓最有效的粗稀熔辣室 中的 熟交换 ， 也就 是要供藉狱皇子以 大量 百勺政料和足 够 的空氧 ， 要使煤氧舆空氧能够很好地 混 合以 及要使火焰在雄液 衡上能移很好地灿 射犷 疽莱重家可瞪力季修件主要受 平熔煊颐橇造的 影警 ， 因此徙热 工 的视黔世封平旅 的燎娜提出以 下各项要 求 ， 即 火焰 要有合 边 的方 向 和钟散程度 · 不揣是短 的 或妥 的 火焰都能淮 行工 作 在整侗熔辣 降期 和整佃旅酚期 内都能保持 火焰 的稳 定 杜枪 火焰 向燎 顶及媲倍反 射的可 能 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1956．02．026
-160-- 绷院學報 5.保持在装料和熔化期有可能强化燃斜的燃燒而在精煉期诚少燃料的使用量； 6.爐頭應該壽命高、建築成本低、構造前翼和操作可靠； 7,爐頭應該保證順利排出废氣，僑此應該： 阻力小（即有足够的衡面）； 保證廣氣在空氧及煤氣藩熱室内的正碓分布； 能抵抗高温氣流的作用（壽命要高）。 然而现有的各種城頭包括在我國平耀上應用最度泛的兩種墟頭即温求里式墟頭和梅 爾茨式媳頭，在實際上都很獺蓬到上述各項要求，尤其是當通入煤氣時要求有攸大的速 度即較小的断面，而排出廢氣時则相反，它要求較大的断面，這雨著被認爲不可能移動 戴城頭蜘舞法克服的矛盾，另外申於煤氣喷出口必須作成小的断面，.因而會慈剂煤氣蓄 熟接加熱不患。.由此可使墟子工作不好。 ·根蝶城宁氣體力學的原理如果從馆頭中贊入愜縮空氣則可大大改進搬頭的工作，可 以想到它将带來下列好處： 1,由於爐頭喷入壓箱空氣的結果可以大大烟加火焰的動能，允許煤氧些出口做成 較大的断面，有助於解决上逃城頭無法克服的矛盾。 2、由於火焰動能大大增加，改善了空氟和煤氟的混合徐件允許向平墟中加人涤 的燃料，提高了平爐的熱功率。 8,火焰組饿的爽好，制性大篇燴加在城液面上展的更好，增了火焰狗城液 面的幅射傅熟，熔池沿爐子長度的，湿度分布大禽均匀。 :在.使塔化期從熔池中放出的C?能在骗近渣液面上淮行燃烧，增加向？池的傅 熟，减少了泡沫渣生成的可能，縮短了熔化時閻：减輕空氣蓄熟室格子停的過熱现象。· 5.减輕了爐頂的受熱並使它的受熱此較均匀， 所有這些優點便能保證提高爐子的生產率，减低燃料的消耗和延受城了耐火材料的 使用薛命。 三 根據上逃思想，作者在藏琳淳家蔬瓣利也夫副致授的指蒋下，會於本年初在上流锅 鐵公司三橄及-一廠的平墟，與工概合作進行了武驗。 在上霸竅通入厥縮空氣的方法是從不耀煤氣；出口中霜入2”的第管，歴縮空氣 的感力約4個大氣壓，煤氣换向時用人工將管子抽出，在整個熔煉期内都通入辮空 氣。 向不爐嬗頭通入憠縮空氣的装置如下圖所示：
一二一 一 翎 院 擎报 保持在装料和熔化期 有可 能 强 化燃料的燃烧而在精辣 期诚 少燃料的使 用量 燎颐瞧 敲嘉命高 、 建维成本 低 、 磷造筋草 和操作可 靠 媲硕瞧款保橙顺利排毋磨氧 ， 篇此鹰鼓 阻 力小 即 有足 够的断面 保 橙磨氧 在空氧 及 煤氟蓄熟塞 内的 正雄分怖 能抵抗高 温氧流 的作用 喜命耍高 。 然而现有 的各种嚷颐包括在我 固平慷上瞧 用最安 泛 的雨 踵煽颐即 温 求里 式燎颐和梅 雨茨式慷颐 ， 在贫 除上都很靴蓬到上述各项要求 ， 尤其 是 富通 入 煤氧 降要求有蛟大的速 度即较小 的断面 ， 而排 出磨氧 略 相 反 ， 它要 求较大的断 面 ， 运 雨者被器 焉不可 能移勤 或健朋效舞法魔服的矛盾名 另外嘟朴煤氧喷锁 口 必镇作成小 的撕面 、 因而食落向媒氧蓄 熟富加熟不负、 宙此可 使燎子工作不好 。 二 根攘攘午氧搜为鬃的榭理如果徙燎顽中喷入屡精鉴氧则可 大 大 改推帷颐的工作段 可 以想到它矫排来下封好虐之 ， 亩龄攘颐喳入厘箱鉴氟的藉果可以大大婚 加次烙的勤能 ， 允阶煤氟喷出 口 徽成 较大的 断面、 有助淤解决上远蝮颐燕法克服的矛盾乙 ’ 一 一 ， 由朴火烙勤 能大大增加 ， 改善了室氧那煤氧的提合候 件允补 向平燎申加入 夏多 的燃料 ， 提高 了平煽的熟功率 。 一 火焰谁旦被钠更好 ， ‘ 时性 大焉糟勃林 在燎液 面上铺屉的更好 ， 。 增加了火焰 向煽液 面的 幅射傅熟 ， 熔池沿煊予鬓度的撮度汾怖大 焉均 匀乙 一 一 二 一 活 一 便熔化期徙熔池中放出的君口 能在饰近渣掖面上 遨行燃揍 ， 糟加向 熔 池 的 傅 熟 ， 诚少 了饱 沫渣生成 的可 能 ， 翁者短 了熔化晗周劣 诚娅鉴氧蓄熟室格子碎的担到现象云、 诚视 了媲顶的 受熟亚 使 它的 受熟此较均 匀 。 所有运些俊默便能保橙提高慷子 的生走率 ， 诚低燃料的消耗 和 延畏蝶子耐 火材料的 俊用赛命‘ 一 掇旗上 述思奢豁 ， 作者在殊珊葬察藤那葬 也夫剔教授的 指尊下 ， 曹龄本年初在上海翎 擞公司 三蔽 及 一蔽的 平燎 ， 舆工撤合 作准行 了就驭 。 在土铜瘫通 入厘精鉴氧 的方法是徙 平燎煤氧喳 出 口 中擂入冬乙 ， 的铜管 ， 屋精空氧 的渗为竹心 佃 大氧厚 ， 煤氧换向踌用人工将管子抽 出 ， 在整锢熔燎期 内都通 入 凰箱 赛 氧 。 向平坡煊颐通 入厘精鉴氧 的装置如 下 圆所 一 示
第，三期 -161一- ,八 , 鼠浮注总萌玄法酒 1, 煤氣流的動能等於： E=(02 80 2 此外，仔=每秒流撾的煤氣量，Kr/ceK 7=煤氣的承度-1：125·273 =0.224xr/m3 1373 S=煤氣喳出口的断面積=0.17342 =煤氣的蟹際速度 3600×0.178×278=26.7w/ceK,· 3800×1373 :‘片·3…活 Ex0.224·0.178·(26.7)=37.5n/c41”, 29.81. 空氣流的動能較小可以忽略不計。 懕縮空氣的唢出速度按下式算： .…共 hi= ，1-（县牙 2gR P2 29.811.4,410000 41-(4）可) 1 1.4-1 1,4 =270 M/ceK ·壓縮空氣的動能等於： E=(m2 .rSt3 2g1=2g 1.298 2-9181 …（0.018)2…(270) =690kr.M/ceK 噴入壓縮空氣由墟頭出來時全部氣流的動能等於： 22=37.5+690=728r,M/cex
筋 曰 期 一 场才一 砰沙分扛清拼 一 胜税飞叭 立篮滩 令工 煤氧流的勤能等朴 群 。 。 君 ‘ 尹 月〔户 此外 ， 存 每秒流她 的煤氧量 ， 君 ‘ 二 川 ‘ 尸 二 煤氧 的 重度 一 弓 · 一 令 、 、 一 煤氧啧 出 口 的断 面狱 一 ” 一 煤氧 的育睐速度 旦 旦旦圣 终翌 吕 “ ， 始 二 一 、 “ 刀烤 拙盛 花 仓 欣 “ 二 ‘ 广于可。 卿 ︸ 召‘ 卜 鉴氧流 的勤 能鼓小可以 忽略不豁 。 魔精室氟的吩出述度按下式算 出 。 、 、厂丛 沦一亘匆办 一 会 ， 论一 、 气价卜 一 一 忍 一一一‘ 一一 一一一 一 于 一 二，，一 甲尸妙 、 二亘迫这业三 、 一 一 一 艇缩赛氧 的勤能等龄 卫里兰 竺… 从 。 了 一 了 一 二 即旦 。 二 。 ， 一 · 喳 入 屋精空氧 由燎颐 出来畴全部氧流 的勤能等朴 刃忍一 二 ‘ ‘
-162 细院學報 即較不啃懕縮空氣時的動能約大18倍。 骸橛平墟熔煉當通入壓縮空氣的結果工作較好時，可縮短45分鐘-一城，~一般亦縮短 30分鐘以内，顯出熔煉時周大鴛縮短，效果特别顯著的是熔化期。 根據武驗時在城前的期察，熔煉室中火焰的組锇情况大大改善，火焰喷出板篇有力 並舖平在姐液面上，火焰温度提高約100（根據熔化期在中嬗門處用光學高温計的觀察） 但墟頂渣度並未升高反而有些降低，爐子往外在喷火的情况也有所减輕，熔化期和精煉 期爐頭空氣中未完全燃燒的C0由過去的0.2~1.2%降至0%，整個熔煉期從烟购中不 再看到冒出黑色的烟。 試驗前有人婚心的怕燒煤氣喷出口，武验結果判明只要注意壓縮空氣的噴出角度 是不會燒壞噴出口的。 在三橛弑驗時也有時通入壓箱空氣沒有明顯效果，之後經判明此乃由於壓缩空氣腰 力不够的綠故，就驗結果說明必須保證壓縮空筑的-一定高壓（大於4例大氣腰)方篇有 效。 在一廒進行的武驗最初由於骸脖期骸廠爐速毅機天操作的不正常情况臨导中止了 武驗，但據最近得到的資料，該廠之後從墟頭仲选水冷的喈嘴通入燃縮空纸的結果使熔 煉時間縮短45分籲。 四 由武驗進行的此較食促及工廠設煽條件的限制，還铗乏更多的貸驗敷據，现在尙無 法進行平嫩城頭喷愜縮空氣試驗的更深刻的分析，但是在上海鋼織公司三廠及~一概武驗 的初步結果已可明從爐填中貨人晒縮空氣是能够縮短平爐的熔煉時間，維蘧媚子的砌 櫬和减少燃料的消耗的。而且也有可能豁城頭構造改淮指出了希望。 進~~步的試驗應該說在更多的平嫩上准行，並可装設控制和沏是壓縮空氣的壓力、 流量的設備，賁出的管子可以探用水冷的發腾，角度能够調節並用自動控制來准行换 向。這是-一種技術上比較简戢、，花錢最少來提高生的方法，研究這個問题同時也具有 -一定的理論意義 ÷.1、4 参考文献 1,H.H.Ao6 POXOTOF論平爐的樺造問題“不嫩煉鋼生產間趣？第二集燕椎凡彩， “鞍鋼”1956年2期 2.H.H.Ko6e3a,H.H.口o6 POXOTOB以提高墟子耐用性為目的的平墟熱工研究， “平嬗煉锅生產問题第二集，陳爽恩等。：“鞍鋼”1956年第52期 3.M.A.「THHKOB等“治金嬗”北京鋼鐵學院，東北工學院器，商務印書第，1953
一 卫韶 一 翎 除季极 即较不喳屋精空氧 峙的勤 能豹大 倍 。 孩蔽平馆熔辣常通 入屋精鉴氧 的桔果 工作较好峙 ， 可精短 分拨一燎 ， 一般 亦精短 分敛以 内 ， 颖 出熔饭 根候拭敏峙在慌前 大焉精短 ， 效果特别短著的 是熔化期 。 察 ， 熔姨室 中火焰 的粗禄情 况大大改善 ， 火焰 啧 出拯蕊有 力 畴悯栩 ， 的 业浦平在履液 面上 ， 火焰温度提高豹 。 根碟熔化期在 中值 阴虚用光鬃高温补的戳察 但谊顶渣度益 未升高 反而 有些降低 ， 燎子往外在喷 火的情况也有所喊袒 ， 熔化期 和精燎 期健明空氧 中未 完全燃境的 口 由遇去的 一 降至 ， 整侗熔辣期徙烟 囱 中不 再看 到 冒出黑色 的烟 。 拭擞前有人措心的 怕爆壤煤氧喳 出 口 ， 藏瀚拮果 判 明 只 要注 意屋精空氧 的啧 出角度 是不含续壤喳 出 口 的 。 在三蔽裁墩降也有 畴通 入咫精空氧没有 明照效果 ， 之 援握 明 此乃 由岭魔箍举氧屋 力不够的徐故 ， 就撇桔果能 明必填保橙屋精空氧的 一 定高咫 大朴 佃 大氧趣 方 得有 效 。 在一蔽雀 行 的拭输最初 由朴兹 畴期菠撤乎燎述植规 天操作的不正常情 况除陈中 止 了 就段 。 但攘最近 得到 的查料 ， 敲蔽之徐徙慷颐伸准水冷的吱 嘴通入谬柿空氛的桔果使熔 燎 峙简精短 分撞 。 ‘ · 由就殷淮 行 的 比较 食促 及 工械没弱首修件的 限制 ， 遗缺 乏 更多的育输数攘 ， 现在尚燕 法淮 行平媲媲颐喷屋精空氧藏脸的 更深 刻 的 分析 ， 但是在主海痢教公司 三撤及 一撤拭质 的初步桔果 已 可 月等明徙旅硕中咳入厘精空氟是能够精短 卜慷的熔辣畴简 ， 推覆燎子 的砌 徽 和喊少燃料的 消耗的 。 而且也有可 能拾媲颐磷造改推 指出 了 希望 。 、 准一步 的拭墩瞧 孩靛在更多的 平媲上 淮 行 ， 鼓可缓毅控制 和溯量趣精空氧的厘 力 、 流量的 毅愉 ， 叹出 的 管子可以探用 水 冷的 叹 嘴 ， 钩度 能 够 稠筋 业 用 自勤 擦制 来 镬 行 换 向 八 信 早一翰枯旅 卜抉扮筋 跳 、 放娜最少夹禅高 珍斋 的大 淫 研介信 佣 阴 摄 同 阵 椒且右 一 定的理盖意羲 。 ， 夏 、 必 」 孟 乡 工 退 口 丁 一 参 考 谕平燎的裤造简题 文 献 “ 平服辣钢生炭简题 ” 第二集幕稚凡挥 ， “ 鞍铜 ” 年脸期 “ “ ， 助 ” 以提 高慷子耐用性焉 目的 的平蟾熟 工 研 毙 ， “ 平慷辣铜生走 阴题第二集 ， 陈辱界等得 · 、 ‘ 净钾 ” ， 助“ “ 等 “ 冶金燎 ，， 北 京铜裁翠院 ， 年第能期 束北工 鬃院浮 ， 商矜印害豁
