煤气流速对还原过程、热交换过程,煤气的压头损失以及煤气的分布均有很大影响。特别是随着高炉冶炼的日益强化,煤气流速不断增加,煤气运动问题显得愈来愈重要。为此,人们克服高温,粉尘等困难,采用毕托管、示踪原子、热线风速仪、局部煤气速度计等进行了大量的直接测量研究,并用高炉操作数学模型进行了计算分析,但因高炉内影响煤气流速的因素较多,也较复杂,所以获得的结果都不够准确。尽管如此,从众多的测量结果和数模中还是总结出了一些规律:
(1)高压操作使炉内煤气流速降低,而且流速与CO2%和温度有关,流速高处,煤气温度高,CO2含量低。
(2)用同位素氡、氪85和水银蒸气作示踪原子,测量得到:
由此推算煤气的线速度在2.5~6.8m/s之间。计算结果是固定床空隙度为0.416~0.42的炉料在运动时空隙度达到0.457~0.634,也就是增加了1.09~1.51倍。
(3)生产高炉的炉体半径上煤气分布是不均匀的,中心区煤气流速高。但在半径的任何位置上,从料面向下3~4m处煤气流速都达到最大,而在炉腰附近煤气流速最低,再向下在靠近炉缸处速度又有所增加。