冲天炉风压计算方法及阻力损失分析

风量和风压似乎与配料计算无关，但风量与风压是焦炭燃烧的动力源（燃烧氧的来源），供应最佳风量、风压促使冲天炉正常熔炼，是对铁液化学成分（元素烧损）及铁液温度至关重要的工艺参数，所以本文略加以计算。

1.风量

风量计算有两种方法，一种是按最佳送风强度计算，另一种是按每小时焦炭消耗量计算。

（1）按最佳送风强度计算风量 计算公式为

式中 Q_风量——冲天炉送风量（m³/min）；

W——按主风口处炉膛截面面积计算的最佳送风强度［m³/（min·m²）］；

F——冲天炉主风口处炉膛横截面面积（m²）；

D——炉膛直径（m）。

根据资料和生产经验最佳送风强度为100～160m³/（min·m²），与铁焦比的关系为

铁焦比 最佳送风强度m³/（min·m²）

（10～12）∶1 100～120

（8～10）∶1 120～140

（6～8）∶1 140～160

化简公式为 Q_风量=（100～140）D²

（2）按每小时焦炭消耗量计算风量 根据资料1kg焦炭完全燃烧时的理论空气量计算公式为

L_理=0.089C+0.033S

式中的C、S分别为100kg焦炭中固定碳和硫的绝对含量。

例3-10 生产率为5t/h冲天炉，炉膛直径D为900mm，总铁焦比为8，焦炭含固定碳80%（质量分数），含硫0.69%（质量分数），计算1kg焦炭完全燃烧需要理论空气量和冲天炉实际鼓风量？(www.xing528.com)

解：L_理=（0.089×80+0.033×0.69）m³/kg=7.14m³/kg

2.风压

风压是冲天炉鼓风和克服送风系统的各种阻力，如管道沿程阻力、局部阻力、料层阻力、炉胆及其他阻力损失，计算风压也可以说是送风系统阻力之和，计算公式：

H_风压=∑h₁+∑h₂+h₃+h₄+h₅

式中 H_风压——送风系统总阻力（Pa）；

∑h₁——送风系统沿程阻力（Pa），见表3-4；

∑h₂——送风系统所有局部阻力（Pa），见表3-4；

h₃——炉胆内阻力损失（Pa），见表3-4；

h₄——料层阻力损失（Pa），见表3-4；

h₅——送风管道消声器阻力（Pa），一般取100～200Pa。

表3-4 冲天炉各部分阻力损失 （单位：Pa）

注：1.沿程阻力损失按12m/s速度，20m距离计算。

2.局部阻力损失，中央送风速度按60m/s及三个直角弯，两个阀门，两个突然扩张，一个突然收缩计算，其中以风口阻力损失为主。

3.料层阻力损失只考虑与焦炭块度和堆密度有关，按（100～120）（H+0.25D）式计算，其中H为有效高度（m），D为炉膛直径（m）。

4.表3-4所列总阻力损失值包括10%～20%的没有考虑到的阻力损失，可参考此表数据选择风机风压。