富氧对高炉冶炼的影响
空气预热 燃 烧 热 风 炉 , 使 火 焰 温 度 达 1550 ~
高发热值燃料 1700℃
对
策
结构
热风炉结构能承受高 温
材质(钢、耐火材料) 热风阀
喷煤对高炉冶炼的影响
a. 风口前燃料燃烧的热值↓
b.扩大燃烧带 c.风口前理论燃烧温度 ↓ d.直接还原度↓ e. 煤气阻力损失(△P)↑ g.存在热滞后现象
富氧对高炉冶炼的影响
往高炉鼓风中加入工业氧气
富氧对高炉冶炼的影响
a. 提高产量 每富氧1%增产3~5% b. 提高t理 每富氧1%, t理↑45~50℃ (炉缸煤气量↓所致) c. 燃烧带有缩小的趋势 (N2↓, t理↑→加快碳的燃烧过程) d. 高温区下移,炉身、炉顶温度↓(煤气量↓所致)
e. 直接还原度略有升高
对于不喷吹燃料的高炉 加湿鼓风不失为一种调剂炉况的手段
喷吹煤粉 高风温 高压操作 富氧鼓风
t理
↓
↑
—
↑
t顶
↑
↓
—
↓
rd
↓
↑
↓
↑
△P
↑
↑
↓
↑
高压操作对高炉冶炼的具体影响
(1)燃烧带减小 (2)对还原的影响(rd↓,[Si]↓) (3)料柱阻力损失△P↓ (4)大幅度减少炉尘吹出量
(5) 降 低 焦 比
f.炉内温度场变化
高温区 上移
原因
炉身温度 炉顶温度
略有上升 → W气 ↑所致 W料
炉缸温度 趋于均匀
炉缸边缘温度↓ → 风口理论燃烧温度下降所致
炉缸中心温度↑ → 煤气穿透能力增强所致
(煤气量、煤气含氢、鼓风动能↑)
影响喷煤置换比的因素
·煤粉含C量和含H2量 ·煤粉燃烧率 ·炉况顺行程度 ·有否有补偿手段
一、高风温对高炉冶炼的影响
1) 风口前燃烧C量减少
2) 高炉内温度场发生变化
炉缸温度↑ 炉身上部和炉顶温度↓ 中温区(900~1000℃)略有扩大
3) 直接还原度略有升高 4) 炉内压损△P↑ 5) 有效热消耗减少
6) 改善生铁质量
高风温的获得
☆高炉煤气发热值较低:3200~3800kJ/m3
☆获得高风温的设备因素受限制
最大特征――节省燃料消耗
脱湿减少了水分的分解耗热 通常脱湿1%,可降低焦比约8kg
鼓风加湿?
采取
(有争论)
鼓风脱湿?
喷煤高炉→脱湿鼓风
◎节省湿分的耗热以弥补喷煤分解耗热 (将湿分分解消耗的热量节省下来用
于喷煤更合算)
◎可以消除大气湿度波动的影响
不喷煤高炉 → 加湿鼓风
·鼓风含氧量增加,冶强↑;焦比不变时,产量↑。 ·充分利用高风温(水分耗热,为高风温创造了条件)。 ·H2浓度↑,有利间接还原,rd↓。 ·消除大气湿度波动对高炉炉况的影响 ·可减少单位碳量在风口燃烧所需风量→煤气量↓,△P↓ ·保持△P一定时,可加风,冶强↑,产量↑
影响高炉接受煤粉喷吹量的因素
· 高炉精料水平(炉内透气性) · 炉缸热量水平(炉内热补偿) · 煤粉理化特性(炉内燃烧率) · 喷煤的均匀性(喷吹设备)
喷煤的t理不足由富氧弥补
富氧的煤气量不足由喷煤补偿
喷煤的燃烧率由富氧来提高
高炉鼓风富氧 制氧技术是关键
生产纯氧电耗高,故纯氧的价格高 开发生产低成本的、含氧60%左右
的高炉用氧技术 是一个具有重大意义的研究课题
新技术动向――氧气高炉
6.3.5 综合鼓风
鼓风湿度调整+富氧鼓风+高风温+高压操作+喷煤
综合鼓风
1.鼓风湿度调整
(1) 加 湿 鼓 风 在鼓风中加入水蒸气以提高鼓风湿度
通常水蒸气在冷风管道中加入
最大特征――强化高炉冶炼
干风含氧量21% 水蒸气含氧量50% 单位体积的水蒸气比干风含氧高1.38倍
鼓风中湿度增加1%(8g/m3), 在焦比不变时,产量可提高1.38%
(2) 脱 湿 鼓 风 把鼓风中的水分脱除一部分 使鼓风湿度保持在低于大气湿度的稳定水平 通常用氯化锂作脱湿剂吸收鼓风中水分, 或用冷却法脱除鼓风中水分。
(尽管CO↑ → rd↓ ,但是:炉身温度↑ → rd↑; I↑→ 停留时间↓ → rd↑
富氧与高风温的异同
富氧:热收入减少
一方面不带入热量 另一方面风量↓
t理 富氧 ↑ 高风温 ↑
携带热量 热收入 T顶
无
↓
↓
有
↑
↓富氧Biblioteka 喷煤相结合对于 扩大喷煤量 增加富氧量 均有好处
富氧的热量不足由喷煤补偿