淺論“高爐懸料”

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1、淺議“高爐懸料”高爐的“懸料”問題，可以說是一個“懸而未決”的問題，老員工們說：這么多爐長、工長、技師祁研究一輩子了，也沒有搞明白。傳統(tǒng)的研究方法己經(jīng)走不通了，只有轉(zhuǎn)換思路，才有突破的可能。我們的研究論文中沒有使用專業(yè)術(shù)語，而是從基木的物理知識講起，任何一種理論都應(yīng)當(dāng)遵循科學(xué)的規(guī)律，同時要服從物理原則的限制。懸料問題實(shí)際上就是一個純粹的物理現(xiàn)象。對于懸料現(xiàn)象的發(fā)生原理，傳統(tǒng)理論是這樣解釋的。爐料在爐體中受到兩個作用力，一是使?fàn)t料下行的重力，二是阻礙下行的阻力。當(dāng)阻力大于重力時就會發(fā)生懸料。阻力又分為兩個力，摩擦阻力和空氣浮力，摩擦阻力較小，阻力以空氣浮力為主。當(dāng)懸料發(fā)生時，一

2、般采取降風(fēng)壓的辦法，減小浮力使?fàn)t料下滑。因為高爐是一個封閉的系統(tǒng)，內(nèi)部溫度又非常高，所以無論哪種解釋，其實(shí)都是一種猜想，我們將通過運(yùn)用物理定律來論證這一現(xiàn)象。下面首先來分析懸料后的癥狀，用物理知識中的“液體浮力”定律來分析。一、懸料之后打開鐵口，不出鐵水只出風(fēng)。老員工講，是因為怎樣怎樣導(dǎo)致反應(yīng)減緩或停止，沒有鐵水了。但是送風(fēng)并沒有完全停止,按道理，送風(fēng)量應(yīng)該和鐵水量成正比，不應(yīng)該一點(diǎn)鐵水都沒有啊。懸料不等于說不反應(yīng)，1200多度的熱風(fēng)，與爐料在哪兒接觸，就在哪兒反應(yīng)，并不一定要在風(fēng)口處。再者說，在堵口的時候，仍然有鐵水在向外排放，開口后怎么就沒有了？所以說問題的關(guān)鍵不是“鐵水

3、有沒有”，而是——“鐵水哪去了”。整個高爐內(nèi)部從爐頂?shù)綘t底都填滿了爐料，實(shí)際上鐵水只存在于風(fēng)口以下的爐料顆粒之間的空隙之中。有的同事認(rèn)為，鐵口以下稱為“死鐵層”的空間，全部是鐵水。這是錯誤的認(rèn)識，根據(jù)物理法則，在重力作用下爐料一定會“沉底”。這一點(diǎn)一定要強(qiáng)調(diào)清楚。風(fēng)口以上的爐料是焦炭與礦石的混合爐料，風(fēng)口以下的爐料就只剩下焦炭，因為礦石都熔化了，而焦炭可以耐受高溫，并兼有強(qiáng)度。當(dāng)風(fēng)口以上發(fā)生懸料，風(fēng)口部位燒空，那么想象一下，風(fēng)口以下還會維持原狀嗎？當(dāng)然不會。焦炭與鐵水的密度比例懸殊，所以當(dāng)失去上方的壓力后，焦炭必定會上浮，如同泡沫塑料漂浮于水而，鐵水液而則必然會下落，鐵水都“

4、收縮”到鐵口以下的空間中去了，成了真正的“死鐵層”，出不來了。二、根據(jù)參數(shù)記錄，懸料后爐溫經(jīng)常會有所上升，然后再下降。如果問老員工，反應(yīng)停止了、鐵水沒有了，哪兒來的熱量？那么他們的冋答究竟有多大的可信度呢？能量守恒定律是絕對不能違反的，這是分析問題的根本前提。在正常情況下，因為風(fēng)向上走，所以燃燒的是焦炭與礦石的混合爐料，根據(jù)“液體浮力”定律，懸料后焦炭上浮，到達(dá)風(fēng)口部位，這個時候，燃燒的是“純焦炭”，是“純爺們”，火力猛，當(dāng)然會使?fàn)t溫有所上升。三、當(dāng)降風(fēng)壓之后懸料下落，可能會使鐵水或爐渣灌入風(fēng)口堵塞。前邊已經(jīng)講到，按照老員工的說法，已經(jīng)沒有鐵水了，又怎么會突然“躥升”到風(fēng)口的

5、高度呢？這些鐵水是哪來的呢？這樣明顯才盾的邏輯，任誰也講不清楚，任誰也聽不明口。但是按照我們的“液體浮力”定律來解釋就簡單明了。降壓后懸料落下來，砸到漂浮的焦炭上，把焦炭“拋”進(jìn)鐵水中,一個猛子扎到爐底，鐵水液面必然會升高上漲。舉個非常簡單的例子。烏鴉找到半瓶水，可是夠不到水面，怎么辦？烏鴉叼來幾塊“焦炭”,丟進(jìn)瓶了里，水面上升，聰明的烏鴉就喝到水了。進(jìn)行理論研究的基本原則是：力求以最簡單的假設(shè)對各種現(xiàn)象做出統(tǒng)一的解釋，這就是“簡單性原則”。我們以一個簡單的“液體浮力”理論對各種癥狀做出了統(tǒng)一且合理的解釋，所以是可信的，而復(fù)雜且矛盾的觀點(diǎn)往往是錯誤的。理論的第一步具有方向性，

6、是整個理論的基礎(chǔ)，因此一定要慎重，不耍輕易下結(jié)論。比如這個“不出鐵水就是因為沒有鐵水”的結(jié)論，顯然是過于草率了，以至于把整個思路帶進(jìn)了死胡同。跟維修工老李討論懸料問題，講我們的“液體浮力”理論，講到一半，老李說：“老哥，后面的不用你講我都明口了。你的理論絕對正確”。真正的道理不用多費(fèi)口舌，方向確定了，過程就簡單。假如只告訴老李“用物理的液體浮力定律來分析”，和信老李自己也能夠得出完整的推論。只有自己親自得出的結(jié)論才是可信賴的、有價值的,而錯誤的結(jié)論總是強(qiáng)迫人們?nèi)ソ邮?，?dāng)你最終接受并認(rèn)可它的時候，說明你已經(jīng)被“思想錨定”了。現(xiàn)在開始討論懸料的成因，先講一個物理實(shí)驗。右手拿一杯水

7、，蓋上一張紙板，左手掌壓住，翻轉(zhuǎn)過來，使杯口朝下，然后慢慢移開左手，紙板和水不會掉落下來，也可以說是水懸在杯子里了。這個實(shí)驗證明了大氣壓力的存在，是大氣壓力或者說大氣浮力使水懸在了水杯中。但是僅有大氣壓力還不行，比如我們將一瓶水倒立起來，空氣會化為水泡，穿過水層進(jìn)入瓶中，消除瓶子內(nèi)外的壓力差，水就咕嘟咕嘟流了出來。所以說必不可少的條件是要有一張紙?？諝夂退际橇黧w，當(dāng)它們處于顛倒位置時，不可避免要發(fā)生對流置換，它們之間沒有一個穩(wěn)定的界面來實(shí)現(xiàn)作用力。紙板將水和空氣分開，提供了一個界面，在重力與浮力之間起