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随着高炉的大型化，高炉设置双铁口或三铁口已经是很普遍的事情了，多铁口装置不仅可以及时排尽炉内渣铁，减轻环流侵蚀，促进炉况顺行，而且可以有效减轻炉前工作强度，为渣铁沟及炉前设备的维护保养赢得宝贵的间歇时间。随着多铁口的优越性和便利性为业内人士所认可，现在甚至不少的一千级以下的高炉都设置了双铁口或正在谋划改造成双铁口装置。 世间万物，因为有了对比，便有了高低优劣之分，两场出铁亦然，因为有了对比，也便时常显现出两场工作的不均匀性，这种不均匀性表现在两场的炉温、铁量差、渣量甚至生铁硫含量的较大的差异，当然，这些差异并不一定是同时表现出来的，可能有的高炉表现在两场炉温差异较大，有的高炉表现为两场出铁量出渣量差异较大，甚至有的高炉表现出一场铁多渣少而另一场渣多铁少的现象等等。 从理论上分析，当原燃料条件、炉况和炉内操作没有较大波动时，两场出铁应该是均匀稳定并在一定的可控范围内小幅波动的，不应该有较大的差异，是什么原因导致了两场的不均匀呢？ 普遍的观点认为，造成两场不均匀的原因基本可归纳为两种，一是认为炉缸堆积，因炉缸产生了局部的或者整体的堆积，炉缸活跃性降低，渣铁在炉缸内的渗透能力降低，使得出铁时远离铁口一侧的渣铁不能及时渗透到铁口侧，从而表现出两场的出铁不均匀。二是认为炉缸周向煤气流分布不均匀，存在较大的差异，从而使两场方向生成的渣铁量不同、温度水平不同，出铁时也就表现出两场的不均匀性。 上述两种观点应该为多数的高炉操作者所认可，所以多数出现两场出铁不均匀现象的高炉，处理的原则也多是围绕这两方面进行的，努力改善炉缸工作状况，活跃炉缸，尽力调整风口布局使炉缸周向工作均匀甚至有意识的扩大铁量少一则风口进风面积，期望这一则铁量会有所增加。几番努力后往往会发现，收效甚微或者根本没有作用。 事实上，不仅多铁口高炉存在两场出铁不均匀的现象，对于单铁口高炉，也常存在相临两个铁次出铁差异大的现象(常见的如一次铁多一次铁少，一次炉温高一次炉温低，严重的还有出铁先见渣后见铁或者一次铁多渣少，一次渣大铁少等)。当然，如果仅是相临两个铁次或两场炉温、硫的较大差异尚且可以用煤气流的分布不合理(如边缘气流不稳、煤气流周向分布不匀)来解释，笔者在早期的文章《高炉出铁两场温度相差较大的原因分析》中也比较倾向于这种观点，但相临两个铁次或渣铁量的较大差异或先见渣后来铁的现象，怕是用周向气流分布不匀的理由来解释是很难让人信服的。用炉缸堆积来解释？虽然炉缸堆积可能导致诸多的炉况问题，却也不可能一炉铁炉缸还堆积着，下一炉铁已经不堆积了吧，即便有这个可能，又怎么解释出铁先见渣后来铁的现象呢？ 炉缸是个工作环境极其恶劣的区域，即便凭借现有的科技技术，我们依然无法亲身进入到炉缸，一窥炉缸内渣铁的真实运动实况，所以也只能依靠一些外在的表现结合固有的常识去推断其可能的原因。 笔者试图以一些不同的观点去解释两场出铁不匀的现象，可以确定的是，形成这种出铁不均匀现象的原因，不应该是炉缸堆积的问题，也不可能是周向气流分布的问题(至少它们不是主要的原因)，而是一种渣铁在料柱中滞留的现象，通俗点说，就是渣或铁滞留在了料柱中，不能及时渗出，积累到一定的量又集中渗出，使得两场出铁一场多一场少。这有点象传说中的液泛，但却又和液泛不尽相同。 通常我们共认的常识是：因铁水比重大于炉渣比重，在炉缸内，炉渣永远漂浮在铁水上方，铁口打开时亦是先流出铁之后再流出渣。这个认识是百分百的正确的，至少在渣铁静止状态下或低压状态下是合理的。然而，随着高炉风机配置越来越高，高风压大风量炼铁己成为趋势，这也打破了炉缸内原有的平衡，使得渣铁有机会不再遵循原有的规则，变得躁动与不安，尤如平静的海面，看似外表依然平静，其实在海水下面早已暗流涌动，甚至就连海平面也不再是水平的，变得坑坑洼洼，起伏不定，原因是因为大海太辽阔了。 高炉内，从风口平面看进去，鼓风随着向中心穿透，压头不断损失，直至压力衰减到无力吹动前面的焦炭形成回旋区的内边缘。即在径向上，鼓风压力是由外向内降低的。 其次当鼓风压力足够高，风速足够大时，鼓风从风口鼓入，会产生一个向下的紊流。 最后，当因上部透气性恶化，或上部透气性与风量不适应时，回旋区会受到压缩，使风压升高，风量减小，同时使回旋区产生一个较大的向炉缸下部的压力。 上述三点可以确定，炉缸内并不是一个安静平和的避风港，弱肉强食在这里依然适用。 死料柱下部是浸在铁水中随铁水面的上下移动而上下浮动的，当因各种原因使回旋区产生向下的分压时，回旋区下部的炉渣受到压迫，这个压力进一部传递到最下面的铁水面，使整个回旋区笼罩下的铁水面受到一个来自回旋区方向的压力(这里实际上是压强，流体或气体可以大小不变的传递压强，即使很小的压强如果作用在较大面积上也会产生巨大的压力)，而这个时侯中心死料柱的压力相比较而言是较低的，于是炉缸底部铁水在巨大压力下沿中心死料柱逆流而上，部分或全部进入中心死料柱中，炉渣则在上部压力作用下全部或部分沉到了炉缸的底层。当然，这个过程中也会有一些炉渣被压向中心死料柱，但因为炉渣流动性及渗透力远小于铁水，炉渣有可能只来得及进入死料柱的外表层就已经被汹涌而上的铁水阻止进一部深入，滞留在外表层的炉渣反而充当了一个保护层的角色，使得煤气更难以进入中心死料柱，中心死料柱压力更低，更易于铁水逆流而上。 当然，以上的过程只是个人的猜想，没有人能真正看到这样一个奇怪的现象，如果这个猜想成立，就可以用来解释出铁不匀的现象了。 当铁水被无辜的压入中心死料柱后，在出铁时忽然发现，铁是那么的少，渣是那么的多，或者是根本是先见渣，等到渣流完了，只有少量铁流出，很快透风了。当中心死料柱中铁水累积到一定的量或一定高度，强大的自重力有能力克服来自边缘回旋区传导过来的压力时，集中从中心死料柱倾泻而出，出铁时铁量增大，远超理论铁量。 不难理解，无论是铁水还是炉渣，在经过回旋区落入炉缸后，已经享受不到回旋区燃烧产生的热量了，当大量铁水被压入中心死料柱，只有少量铁水和大量炉渣共存时，少量铁水很容易吸收大量高温炉渣的热量，使得炉温升高。相反，大量压入中心死料柱的铁水，由于中心死料柱温度本就偏低，又接触不到温度较高的炉渣，所以本身温度只有降低的份了，在中心死料柱中滞留的时间越长，温度越低，当滞留在中心死料柱中的铁水大量泻出时，炉温也骤然降低。 同样的，在风口水平面以上，由于大风量高风压的存在，死料柱中的压力和煤气流量都是较低风压时增大的，另一方面，大风量高风压使死料柱中滴落的渣铁的量也是较低风压时多的，并且，死料柱一向是温度较低的区域，渣铁在死料柱中远没有温度较高的回旋区上方的渣铁流动性和渗透性好，这使得在风口以上死料柱中极易生成局部的液泛，阻碍渣铁滴落，积累到一定量克服煤气阻力后又集中落下，也是形成出铁量不匀和温度波动的重要原因之一。 出铁不匀的原因是因上部的液泛还是下部的渣铁逆流或者两者共存，不同的高炉不同的炉况可能表现并不一样，需要具体问题具体分析。 小结：1、表述能力有限，总感觉不能正确充分的表达清楚原本的思路，欠缺的就由读者朋友们自己脑补吧。 2、出铁量不匀的可能原因一是炉缸渣铁发生了逆流，渣下铁上；二是上部死料柱可能存在局部的液泛现象，阻碍了渣铁正常滴落的途径。 3、无论是哪种情况导致的出铁不均匀，其本质都是高风压大风量惹的祸，没有高风压不可能有使渣铁逆流的巨大压力，没有大风量，不具备形成液泛的条件。 |
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