承钢4#高炉调整煤气流分布的实践

煤气流分布对高炉冶炼有重要影响,分析了承钢4#高炉煤气流波动的原因,从送风制度、装料制度、热制度等方面进行调整后,高炉煤气流得到了很好控制,达到了煤气流分布合理、高炉稳定顺行、煤气利用率提高、焦比降低的目的.     

四川德胜集团钒钛有限公司炼铁厂高炉操作技术进步

改善原燃料质量,通过对高炉送风制度、炉顶布料制度的调整,炉内煤气流的分布更趋合理,高炉煤气利用率也得到进一步提高。高炉煤气流的合理分布对炉料的传热、强化冶炼进程起决定性的作用,直接影响高炉冶炼的强化程度和经济效果。     

首钢京唐1#高炉合理煤气分布控制措施

高炉煤气分布是高炉顺行、冶炼经济技术指标以及长寿等问题的直接决定因素,甚至可以说,操作高炉即操作煤气。因此,高炉合理煤气流分布是炼铁工作者永恒的追求,京唐1#高炉煤气分布长期稳定、合理,各项经济技术指标处于国内一流水平。以京唐1#高炉冶炼实践为基础,从高炉的送风制度、原燃料管理、装料制度、热制度和冷制度等操作参数入手分析,得出了控制高炉煤气分布的措施,对高炉生产起到了重要的指导作用。     

唐钢3200m~3高炉煤气流分布的调整与控制

分析了煤气流分布对高炉冶炼的影响,针对唐钢3号高炉（有效容积3 200m3）煤气分布特点,从装料制度、送风制度、炉缸状况、原燃料等方面进行调整后高炉煤气流得到了很好的控制,分布稳定合理,高炉各项指标均有提高,并且能稳定地保持在较好水平。     

唐钢3号高炉煤气流分布的调整与控制

分析了煤气流分布对高炉冶炼的影响,并针对唐钢3号高炉煤气分布特点,从装料制度、送风制度、炉缸状况、原燃料等方面进行了一系列调整措施。结果发现:高炉气流得到很好的控制,分布稳定合理,高炉各项指标均有进步且能稳定的保持在较高水平。     

首钢京唐1号高炉操作炉型管理实践

从首钢京唐公司1号高炉近6年来操作炉型调整和变化过程出发,对比设计炉型,通过对原燃料管理、装料制度、送风制度、热制度、冷却制度和渣铁排放制度等高炉操作制度的摸索,分析总结高炉合理操作炉型特点,从而确定高炉操作炉型管理方案,使高炉煤气稳定,煤气形态合理,保持正常的操作炉型,确保高炉长期顺稳,实现高炉各项指标最优化。     

1号高炉基本操作制度探讨

根据首钢1号高炉自身炉型特点及不同时期的炉料质量变化情况，逐渐掌握了矮胖型高炉煤气分布规律，并通过装料与送风制度的有机结合，对煤气分布进行了有效控制，使高炉顺行状况得以改善，综合燃耗降低，2006年各项技术经济指标大幅攀升。     

浅析首钢炼铁厂2号高炉装料制度

介绍首钢炼铁厂2号高炉倡导稳定边缘、打开中心煤气的冶炼理念，借助炉顶摄像、十字测温、高炉煤气连续自动分析等设备，摸索出了一套高产、低耗、稳定、长寿的装料制度。     

天钢2000 m3高炉强化冶炼生产实践

对天钢2000m3高炉强化冶炼的过程进行分析总结。随着高炉生产强度逐步提高,对高炉采取了重视精料入炉、优化送风制度、合理分布炉内煤气流、富氧喷煤等调剂手段,使焦比达到375kg/tFe、煤比149kg/tFe、高炉利用系数2.51,保证了高炉的稳产、高产及强化冶炼工作顺利进行。     

首钢调整高炉煤气分布的生产实践

介绍了首钢调整高炉煤气分布思路“打开中心、稳定边缘”与“稳定中心、照顾边缘”的由来,根据高炉生产实际,提出了煤气分布的衡量标准。举例说明了在实际生产中针对不同高炉,通过对煤气分布形态的判断来调整高炉装料制度,实现了高炉煤气稳定分布。     

合理调整高炉风口参数的数学模型及措施

 合理调整风口对大型高炉吹透中心、活跃炉缸十分重要。目前,实际操作常常认为增加风口长度、增加风口回旋区深度、缩小风口面积能提高风速,进而提高鼓风动能,以利于吹透中心。建立了调整风口参数的数学模型,并以某厂3 200 m3高炉为例,给出了在总风量不变的条件下,增加1个风口长度、减小1个风口面积以及多个风口尺寸调整时,各风口风量、风速和鼓风动能的变化。发现增加部分风口的长度时,对应风口风量、风速、鼓风动能降低。缩小少数风口的面积,会降低对应风口的风量;只有在缩小多数风口的面积时,已调整的风口风速和鼓风动能才可能提高,而未调整的风口风量、风速和鼓风动能提高幅度更大。根据该数学模型,定量化给出该高炉调整风口的相关参数,可用于调整炉缸煤气流的均匀性,维持高炉稳定、顺行。     

高炉合理鼓风动能与炉缸活性的关系

 通过分析高炉鼓风动能与炉缸活性的关系,认为合理的鼓风动能不仅是保持炉缸活性良好的前提条件,更是高炉操作者调节炉况的重要手段之一。通过研究合理鼓风动能的理论依据和计算方法,发现高炉合理鼓风动能不仅需要随着高炉容积的增大而增大,而且需要有合理的风量和风口面积。通过比较不同容积高炉所对应的风量,提出了风量比和风量系数的概念;介绍了本钢新1号高炉通过调节风口面积探索合理鼓风动能的过程。对高炉在不同鼓风动能条件下所产生的各种直观现象和仪表变化进行了说明,针对这些现象就可以判断出鼓风动能是否在合理范围内,并进行相应的调节。因此,合理的鼓风动能需要适应高炉生产的各方面条件的变化,这就需要对合理鼓风动能进行不断的探索和实践,以形成应变的合理的送风制度,确保高炉生产长期稳定顺行。     

Research on main technical parameters of blast furnace with natural gas injection

With the application and popularization of blowing natural gas in blast furnace, it is necessary to study the thermodynamic behavior of natural gas and the variation of operating parameters in blast furnace. By the second law of thermodynamics, the reduction behavior of blowing natural gas in blast furnaces was analyzed. Based on the material balance and heat balance model, the influence of oxygen enrichment, blast temperature and humidity on the blast furnace bosh gas volume and the theoretical combustion temperature in the front of tuyere raceway after natural gas injection were discussed. The quantitative analysis of dynamic coupling effect was realized by linear regression on the effect of key parameters. The results show that natural gas first absorbs heat at high temperature and cracks into CO and H2, which helps to improve the volume fraction and reduction potential of CO and H2 in the gas and promote the indirect reduction reaction. Natural gas injection into blast furnace leads to the rapid increase in the bosh gas volume and the rapid decrease in the theoretical combustion temperature. The change of humidity has a great influence on the bosh gas volume and the theoretical combustion temperature, followed by the oxygen enrichment. However, the blast temperature has a mild influence due to the limited potential to change relatively.     

高炉风口小套前端磨损机理研究

为了减少风口小套前端碰撞磨损的发生,利用离散单元模型和计算流体力学的耦合模型对焦炭在风口前的运动行为进行了研究,并根据得到的焦炭速度矢量场分析了风口小套前端物理磨损的机理。结果表明:风口小套前端处于靠近高炉壁面的区域时,焦炭颗粒运行速度较小,磨损不会很严重,但小套长度较短,会导致炉体中心气流不盛;处于远离高炉壁面的区域时,焦炭运行速度快、粒度较大、数量较多,磨损严重;处于离高炉壁面最远的区域时,焦炭运行速度快,但速度方向与小套前端相切,且焦炭粒径小,因此磨损很小。     

喷吹天然气条件下高炉主要工艺参数的研究

摘要：随着高炉喷吹天然气技术的应用推广,需要对天然气在高炉内的热力学行为及其操作参数的变化进行研究。利用热力学第二定律,分析了喷吹天然气在高炉内的热力学还原行为。并以物料平衡和热量平衡模型为基础,探讨了鼓风富氧、鼓风温度、鼓风湿度等工艺参量对喷吹天然气后高炉炉腹煤气量和风口回旋区理论燃烧温度的影响及其变化。利用高炉操作参数对炉腹煤气量和理论燃烧温度影响结果进行线性回归,实现定量分析各因素之间的动态耦合效果。研究结果表明：天然气首先在高温下吸热裂解成CO和H2,有助于提高煤气中CO和H2的体积分数和还原势,促进间接还原反应的进行。高炉喷吹天然气导致炉腹煤气量快速升高,理论燃烧温度快速降低。鼓风湿度的变化对炉腹煤气量和理论燃烧温度影响很大,富氧率其次。而风温变化潜力有限,对炉腹煤气量和理论燃烧温度影响相对较小。     

风口焦炭取样研究对高炉操作的指导

根据首钢4号高炉风口焦炭取样的数据,分析了回旋区焦炭带的长度与实际风速、风口焦炭粒度及焦炭质量的关系,探讨了煤比与渣量及回旋区焦炭带的长度的关系;探索了高炉透气性指数与实际风速、煤比、风口焦炭粒度及高炉布料制度之间的关系。通过对炉缸径向煤气压差分析对高炉焦炭负荷、上下部制度的合理调整提出了建议。相关建议实施后,高炉技术经济指标明显改善。     

晋南钢铁高炉喷吹富氢气体工业化实践

 钢铁工业是中国制造业中碳排放量最高的行业,碳排放占全国碳排放总量的15%左右。高炉是钢铁工业碳消耗量最大的工序,碳消耗占钢铁流程总碳消耗的70%以上,减少高炉冶炼碳消耗是降低钢铁工业碳排放的最有效措施。高炉喷吹富氢气体不但可以提高冶炼效率,减少污染物排放,而且可以减少焦炭或煤粉消耗,从源头上降低高炉冶炼碳消耗,从而减少碳排放。以山西晋南钢铁两座1 860 m3高炉风口喷吹富氢气体工业化生产数据为例,详细研究了高炉喷吹富氢气体对燃料比、风口理论燃烧温度、炉腹煤气量、H₂利用率以及CO₂排放量的影响。结果表明,喷吹富氢气体可以显著降低高炉固体燃料消耗,在吨铁富氢气体喷吹量为65 m3条件下,富氢气体与固体燃料的置换比为0.49 kg/m3;风口喷吹富氢气体降低了风口理论燃烧温度,吨铁每喷吹1 m3富氢气体,风口理论燃烧温度降低约1.5 ℃,高炉鼓风量和炉腹煤气量都少量降低;喷吹富氢气体以后,炉内H₂的利用率平均为37.3%,CO的利用率约为43.2%;吨铁CO₂排放量可以降低80 kg左右,高炉CO₂排放降低了5.6%,取得了较好的经济、环境和减污降碳效果。     

高炉回旋区运动现象的数值模拟

风口回旋区是高炉内产生还原气体及热量的主要区域,颗粒相和气相在风口回旋区内的相互作用非常剧烈。回旋区的形状和大小决定了炉内煤气流的一次分布,是炉况顺行的基础。本文为了从颗粒尺度来描述回旋区内部气体和颗粒的运动行为,建立和发展了离散单元法和流体计算力学耦合模型。耦合模型考虑了多个相间力的作用(包括曳力、虚假质量力、升力和压力梯度力),得到了不同时刻风口前焦炭颗粒的分布图、体积分数云图、速度矢量图等。这些图表明在鼓风速度130 m/s时,风口前有颗粒被吹开,形成了明显的空腔,风口前及其附近区域的颗粒在做回旋运动,可以断定回旋区已经形成,且在6 s时风口回旋区达到稳定。     

关于高炉风口面积调节方法的探讨

通过建立高炉送风系统模型,模拟了风口尺寸对风口速度、流量和鼓风动能的影响,纠正了高炉操作认识上的一些错误。研究表明,缩小少数几个风口面积会减小鼓风动能,但却增大了其它风口的鼓风动能;只有减小多个风口的面积,才会增大所有风口的鼓风动能。减小少数几个风口的操作之所以能抑止边缘气流是其风量明显减少所致。     

关于高炉风口面积调节方法的探讨

通过建立高炉送风系统模型,模拟了风口尺寸对风口速度、流量和鼓风动能的影响,纠正了高炉操作认识上的一些错误。研究表明,缩小少数几个风口面积会减小鼓风动能,但却增大了其它风口的鼓风动能;只有减小多个风口的面积,才会增大所有风口的鼓风动能。减小少数几个风口的操作之所以能抑止边缘气流是其风量明显减少所致。