烧结机漏风率测定方法
摘要：介绍了烧结机漏风率的传统测定方法和最近几年讨论比较多的量热法，以及近几年发明的一些测定烧结机漏风率的方法。
关键词:烧结机；漏风率测定；量热法；
现代抽风烧结技术是目前铁矿烧结的主要方法。烧结抽风系统漏风主要是由设备和生产操作缺陷造成的。烧结机的漏风率对烧结生产的各项经济技术指标影响很大，使生产率下降，电耗增加，产生噪音害使工作环境恶化等。目前国内烧结机漏风率一般在50%左右甚至更高。因此，如何有效的降低漏风率是钢铁企业节能降耗的重要工作之一，而只有测定漏风率后才能更好的降低漏风率。 1 漏风率的传统测定方法
烧结机漏风率的测定方法主要有以下几种：
① 经验公式估算法
此方法所用公式为：
Q 漏=k(L+B)p0.42
式中 Q 漏——漏风率，m 3/h
L ，B ——烧结机的长度和宽度，m ；
p ——负压，×9.8 Pa；
k ——漏风系数。
由于k 值与烧结机结构、磨损程度有关，所以其范围很大(k=30～75) ，因而这种方法只有理论意义。
② 密封法
将台车篦条间隙密封，开动抽风机调节各风箱闸板达到生产时的负压，将风机所抽的风量视为漏风量，而漏风量与总废气量之比即为漏风率。 ③ 料面风速法
用热球风速仪测量料面各点风速，推算出通过料面的风量，以此风量作为有效风。出炉篦子时，由于烧结过程的进行，风变成烟气，烟气量可通过混合料中的水分含量、碳酸盐中的CO 2量和硫量来计算。但此法在点火保温段不能测，而且测点少了没有代表性。
④ 漏风点测风速法
用风速表、皮托管及热球风速仪等仪器测量漏风点风速。此法对局部漏风点测定有效，能定量检漏，对堵漏及考核是十分必要的。
⑤ 平衡计算法
这是一种使用较广泛的方法，但目前还存在气体同步采样工作量大、对每个风箱而言测定结果绝对误差很大(有的达40.1 %)，即重显性不好、气体分析量较大和无法确定具体的漏风部位等问题。而且该算法只能算出漏风率，漏风量要通过流量法测定才能算出。
⑥ 流量法
在符合测量流量规范的直管段，用透平式或文丘里节流装置或皮托管、均速流量计测定流量。流量计算中所涉及的温度、动压和静压等参数应同时测取。流量法在国内外烧结机漏风率测定中应用较广泛。
2 量热法测漏风率
上述的传统方法都不能实现在线测量，而烧结过程是局部波动的，用传统方法进行同步测量的费用很高，非同步测量的测试数据重现性又很差，因此，近几年有人提出了采用量热法测试烧结过程漏风率的技术方案，以实现在线测量。
量热法的基本原理是：设存在某一系统，那么进入该系统的废气热量为离开该系统的废气热量加上系统热损失和热储备的变化量。在正常稳定操作条件下，热储备变化为零，热损失不变，可建立热平衡式。
系统热平衡图
其计算公式为
在烧结机炉箅下、烧结风箱支管直管段分别设置热电偶I 、热电偶II ，所述热电偶I 、热电偶II 分别测量该漏风前烧结机炉箅下的温度，以及漏风后烧结风箱支管直管段的温度，记为to 、tm ，λ为热损失率，Co 通过气体中C O 、C O 2、O 2、N 2和H 2O 5个主要组分热焓变化计算得到，在烧结稳定时，该C O 值是一定值；Ca 是空气的比热, ta 是漏入的空气温度，可以用第三个热电偶测得。
量热法与流量法测定的漏风率/%
经过实验表明，量热法是可以长期采集数据，其灵敏度高，而且价格便宜。与计算机相连可以实现在线预报漏风率。通过在线测试系统能较好的了解各风箱的漏风率状况以及其变化趋势，为点检提供依据，从而有针对的采取高效的减漏措施，以提高检修效率，以实现降低烧结系统漏风率的目标。
3 其他漏风率测定方法
最近几年不断有新的测量方法出现：
（1）一种以烟气分析法为背景的烧结机系统漏风率的测定方法
测定步骤：
① 采用以径向伸入所述烧结机出风管道的烟气采集管采集烟气。
② 用氧气浓度检测仪检测所采集的烟气中的氧气浓度，并按照下述公式计算系统漏风率：
式中
K O 2为烧结机的系统漏风率；
V 1为所测定部位的氧气浓度，单位为体积百分比，直接从氧气浓度检测仪中读数；
V 2大气中的氧气浓度，单位为体积百分比，一般情况下为常数。
所述烟气收集管1包裹水平管和竖直管，所述水平管和竖直管的连接部分圆弧过渡。在初次测定时，首先在所述烧结机的出风管道3上开孔，并安装带有法兰盘的套管2，测定时，烟气采集管1的竖直朝向与烟气流向的方向相反，当测定完毕时，用盲板与带法兰盘的套管2连接，将出风管道3上的孔封好。
此方法通过测定出风管道处得氧气含量即可判断是否存在系统漏风，操作简单，有效节约测定成本和时间，能及时掌握烧结过程的系统漏风情况，并及时作出烧结参数的调整。
（2）一种烧结机系统漏风率测定方法
测定方法：
首先，通过测量烧结机台车不同部位的料面风速计算出进入烧结料层的有效风量Q 进，通过测量静电除尘器前的大烟道内的风速计算出抽风机抽入大烟道的总风量Q 总，通过混合料中的水分含量计算出其变化为水蒸气的含量；
然后，统一换算成标准状态下的风量：Q 总标、Q 进标、Q 水标；
最后根据以下公式计算出漏风率B ：
所述水蒸气的含量的计算方式为：通过的测定混合料的堆比重和混合料中水得质量百分含量计算， 单位时间内混合料中的含水摩尔量
标准状态下水蒸气的体积为：
式中:n 水——单位时间内混合料中的含水摩尔量
λ—混合料的堆重比
β—混合料中水的质量百分含量
b—台车宽度
h—料层高度
V机速——台车移动速度
各部分标态下的风量计算如下：
① 料面有效进风量
其中：P 1=P标=1个大气压，T 1=273+t1,t 1为室温，T 标=273 K
式中：Q 进标—标准状态下烧结料面有效进风量
Q进—工况下烧结料面有效进风量
P1——大气的压力
T1—大气的温度
T标—标准状态下气体的温度
P标—标准状态下大气的压力
② 大气烟道内的总风量
式中：Q 总标—标准状态下大烟道内的总风量
Q总—工况下大烟道内的总风量
P2—大烟道内的压力
T2—大烟道内的温度。
此方法可操作性强，解决了日常生产中测量不方便、测量误差大、气体分析量大以及现有技术中漏风点测风速法只能测量局部漏风率的缺点。
4 结语
由于节能降耗的要求，烧结机的漏风情况越来越受到重视，越来越多实用、方便的漏风率测定方法也不断出现，相信今后还会有更多好的方法出现。 参考文献
[1] 金永龙，徐南平，邬士英，等. 烧结机漏风率测定新技术的研究和应用.
钢铁研究学报.
[2] 吴洁，金永龙. 烧结机本体漏风率的在线测量技术及应用. 唐山学院学报.
[3] 陈铁军. 铁矿烧结理论与实践.
烧结机漏风率测定方法
摘要：介绍了烧结机漏风率的传统测定方法和最近几年讨论比较多的量热法，以及近几年发明的一些测定烧结机漏风率的方法。
关键词:烧结机；漏风率测定；量热法；
现代抽风烧结技术是目前铁矿烧结的主要方法。烧结抽风系统漏风主要是由设备和生产操作缺陷造成的。烧结机的漏风率对烧结生产的各项经济技术指标影响很大，使生产率下降，电耗增加，产生噪音害使工作环境恶化等。目前国内烧结机漏风率一般在50%左右甚至更高。因此，如何有效的降低漏风率是钢铁企业节能降耗的重要工作之一，而只有测定漏风率后才能更好的降低漏风率。 1 漏风率的传统测定方法
烧结机漏风率的测定方法主要有以下几种：
① 经验公式估算法
此方法所用公式为：
Q 漏=k(L+B)p0.42
式中 Q 漏——漏风率，m 3/h
L ，B ——烧结机的长度和宽度，m ；
p ——负压，×9.8 Pa；
k ——漏风系数。
由于k 值与烧结机结构、磨损程度有关，所以其范围很大(k=30～75) ，因而这种方法只有理论意义。
② 密封法
将台车篦条间隙密封，开动抽风机调节各风箱闸板达到生产时的负压，将风机所抽的风量视为漏风量，而漏风量与总废气量之比即为漏风率。 ③ 料面风速法
用热球风速仪测量料面各点风速，推算出通过料面的风量，以此风量作为有效风。出炉篦子时，由于烧结过程的进行，风变成烟气，烟气量可通过混合料中的水分含量、碳酸盐中的CO 2量和硫量来计算。但此法在点火保温段不能测，而且测点少了没有代表性。
④ 漏风点测风速法
用风速表、皮托管及热球风速仪等仪器测量漏风点风速。此法对局部漏风点测定有效，能定量检漏，对堵漏及考核是十分必要的。
⑤ 平衡计算法
这是一种使用较广泛的方法，但目前还存在气体同步采样工作量大、对每个风箱而言测定结果绝对误差很大(有的达40.1 %)，即重显性不好、气体分析量较大和无法确定具体的漏风部位等问题。而且该算法只能算出漏风率，漏风量要通过流量法测定才能算出。
⑥ 流量法
在符合测量流量规范的直管段，用透平式或文丘里节流装置或皮托管、均速流量计测定流量。流量计算中所涉及的温度、动压和静压等参数应同时测取。流量法在国内外烧结机漏风率测定中应用较广泛。
2 量热法测漏风率
上述的传统方法都不能实现在线测量，而烧结过程是局部波动的，用传统方法进行同步测量的费用很高，非同步测量的测试数据重现性又很差，因此，近几年有人提出了采用量热法测试烧结过程漏风率的技术方案，以实现在线测量。
量热法的基本原理是：设存在某一系统，那么进入该系统的废气热量为离开该系统的废气热量加上系统热损失和热储备的变化量。在正常稳定操作条件下，热储备变化为零，热损失不变，可建立热平衡式。
系统热平衡图
其计算公式为
在烧结机炉箅下、烧结风箱支管直管段分别设置热电偶I 、热电偶II ，所述热电偶I 、热电偶II 分别测量该漏风前烧结机炉箅下的温度，以及漏风后烧结风箱支管直管段的温度，记为to 、tm ，λ为热损失率，Co 通过气体中C O 、C O 2、O 2、N 2和H 2O 5个主要组分热焓变化计算得到，在烧结稳定时，该C O 值是一定值；Ca 是空气的比热, ta 是漏入的空气温度，可以用第三个热电偶测得。
量热法与流量法测定的漏风率/%
经过实验表明，量热法是可以长期采集数据，其灵敏度高，而且价格便宜。与计算机相连可以实现在线预报漏风率。通过在线测试系统能较好的了解各风箱的漏风率状况以及其变化趋势，为点检提供依据，从而有针对的采取高效的减漏措施，以提高检修效率，以实现降低烧结系统漏风率的目标。
3 其他漏风率测定方法
最近几年不断有新的测量方法出现：
（1）一种以烟气分析法为背景的烧结机系统漏风率的测定方法
测定步骤：
① 采用以径向伸入所述烧结机出风管道的烟气采集管采集烟气。
② 用氧气浓度检测仪检测所采集的烟气中的氧气浓度，并按照下述公式计算系统漏风率：
式中
K O 2为烧结机的系统漏风率；
V 1为所测定部位的氧气浓度，单位为体积百分比，直接从氧气浓度检测仪中读数；
V 2大气中的氧气浓度，单位为体积百分比，一般情况下为常数。
所述烟气收集管1包裹水平管和竖直管，所述水平管和竖直管的连接部分圆弧过渡。在初次测定时，首先在所述烧结机的出风管道3上开孔，并安装带有法兰盘的套管2，测定时，烟气采集管1的竖直朝向与烟气流向的方向相反，当测定完毕时，用盲板与带法兰盘的套管2连接，将出风管道3上的孔封好。
此方法通过测定出风管道处得氧气含量即可判断是否存在系统漏风，操作简单，有效节约测定成本和时间，能及时掌握烧结过程的系统漏风情况，并及时作出烧结参数的调整。
（2）一种烧结机系统漏风率测定方法
测定方法：
首先，通过测量烧结机台车不同部位的料面风速计算出进入烧结料层的有效风量Q 进，通过测量静电除尘器前的大烟道内的风速计算出抽风机抽入大烟道的总风量Q 总，通过混合料中的水分含量计算出其变化为水蒸气的含量；
然后，统一换算成标准状态下的风量：Q 总标、Q 进标、Q 水标；
最后根据以下公式计算出漏风率B ：
所述水蒸气的含量的计算方式为：通过的测定混合料的堆比重和混合料中水得质量百分含量计算， 单位时间内混合料中的含水摩尔量
标准状态下水蒸气的体积为：
式中:n 水——单位时间内混合料中的含水摩尔量
λ—混合料的堆重比
β—混合料中水的质量百分含量
b—台车宽度
h—料层高度
V机速——台车移动速度
各部分标态下的风量计算如下：
① 料面有效进风量
其中：P 1=P标=1个大气压，T 1=273+t1,t 1为室温，T 标=273 K
式中：Q 进标—标准状态下烧结料面有效进风量
Q进—工况下烧结料面有效进风量
P1——大气的压力
T1—大气的温度
T标—标准状态下气体的温度
P标—标准状态下大气的压力
② 大气烟道内的总风量
式中：Q 总标—标准状态下大烟道内的总风量
Q总—工况下大烟道内的总风量
P2—大烟道内的压力
T2—大烟道内的温度。
此方法可操作性强，解决了日常生产中测量不方便、测量误差大、气体分析量大以及现有技术中漏风点测风速法只能测量局部漏风率的缺点。
4 结语
由于节能降耗的要求，烧结机的漏风情况越来越受到重视，越来越多实用、方便的漏风率测定方法也不断出现，相信今后还会有更多好的方法出现。 参考文献
[1] 金永龙，徐南平，邬士英，等. 烧结机漏风率测定新技术的研究和应用.
钢铁研究学报.
[2] 吴洁，金永龙. 烧结机本体漏风率的在线测量技术及应用. 唐山学院学报.
[3] 陈铁军. 铁矿烧结理论与实践.