高炉富氧喷吹还原性气体工艺分析

为降低高炉炼铁中固体碳耗、高效利用冶金高温副产煤气,提出高炉富氧喷吹还原性气体工艺流程,建立基于物料平衡与热平衡的高炉数学模型,并修正了理论燃烧温度计算公式.应用该模型分别对传统高炉、炉缸富氧喷吹还原性气体以及炉身喷吹循环煤气的炼铁流程进行技术参数分析.结果表明,炉缸富氧喷吹还原性气体以及炉身喷吹循环煤气的炼铁流程中,...     

鞍钢2号高炉富氧大喷吹冶炼试验

本文总结分析了鞍钢2号高炉富氧大量喷吹煤粉的工业性冶炼试验,结果表明:①鼓风含氧达到28.95％,喷吹煤量170.02kg/t,炉况基本稳定顺行。鼓风含氧每增加1％,增产2～3％;焦比降低0.5％;煤粉喷吹量增加12～13kg/t;煤焦置换比达0.8以上;煤气热值升高2.6％;②生铁质量有所提高,吨铁成本降低1～3元;③基本上找出其冶炼规律及对高炉设备原燃料、出渣出铁的要求。     

高炉喷吹煤气的煤造气试验

为克服喷吹煤粉给高炉冶炼带来的不利影响,提出了由造气炉燃烧普通煤产生煤气,自风口喷入高炉替代喷吹煤粉的新工艺,研究工艺参数对煤造气质量的影响规律。结果表明,气化剂流量增加,煤气中CO+H_2含量和煤气热值先升高后降低;CO+H_2含量和煤气热值随着反应温度、料层厚度、富氧率的增加而增加。当气化剂流量1.0 m~3/h、反应温度1 000℃、料层厚度1 000 mm、富氧率15%时,煤气质量达到最佳值,CO+H_2含量达到79.37%,煤气热值达到10 229.51 kJ/m~3。     

高炉喷吹煤粉提高煤气热值的探讨

本文探讨利用高炉大量喷吹煤粉来提高煤气发热值和增加煤气发生量。喷煤后的煤气发热值用Rist操作线计算。计算表明,高炉大量喷煤粉具有煤的气化效率高、用氧少、不用建煤气发生炉等优点。煤气发热值由800kcal/m~3提高到1000～1100kcal/m~3,因而可节约大量焦炉煤气。并分析了大量喷吹煤粉时,高炉可以正常操作的范围。     

富氢气体喷吹对高炉冶炼工况的影响规律

为了研究富氢气体进行高炉喷吹对于冶炼工况的影响，建立高炉喷吹富氢气体的能质平衡模型，研究了天然气、焦炉煤气、炉顶循环煤气喷吹量对燃料比、直接还原度、炉腹煤气量、氢利用率、炉腹煤气量以及CO₂排放量的影响。对风口理论燃烧温度的计算方法进行修正，将原燃料灰分吸热、未燃烧煤粉吸热、甲烷分解吸热等因素考虑在内，计算结果更精确。富氢气体喷吹可不同程度地降低直接还原度，发展间接还原，减少燃料消耗。当富氧率和焦比不变时，天然气对于直接还原度、风口焦炭质量、理论燃烧温度的影响最大，焦炉煤气其次，循环煤气最小。天然气、焦炉煤气、循环煤气喷吹量每提高10 m³,直接还原度分别降低0.014、0.009、0.002 4,风口燃烧焦炭量分别增加3.22、2.01、0.55 kg,理论燃烧温度分别增加20、14.33、10.17℃。高炉喷吹富氢气体后高炉CO₂产生量和排放量减少，其中天然气喷吹的CO₂减排效果最显著，与基准期相比，喷吹60 m³天然气时CO₂排放量减少了9.46%。     

高炉富氧喷吹焦炉煤气理论研究

 用计算模拟富氧喷吹焦炉煤气以后高炉直接还原度、焦比、入炉风量、炉腹煤气量、理论燃烧温度和炉顶煤气的变化,同时分析了富氧喷吹焦炉煤气对高炉冶炼可能带来的影响。计算结果表明：在保证高炉热量和理论燃烧温度满足高炉正常生产前提下,选择合适的富氧率和焦炉煤气喷吹量,可以使焦比降低至291kg/t,CO2的排放量减少6.1%,并且提高了煤气利用价值,增加企业的经济和环境效益。     

采用喷煤工艺优化高炉操作

从风口喷吹煤粉对冶炼工艺过程有良好影响。喷吹料的冷却效应就可能采用更高的风温，以及热风中更高的氧浓度，降低高炉煤气量并降低炉内压差，从而大幅度提高生产率。目前大多数炼铁厂为了降低焦耗采取喷吹煤粉（主要从1980年开始），因为煤相对便宜些。     

高炉喷吹COREX脱CO2顶煤气的数值分析

 COREX脱CO₂顶煤气作为一种优质富氢气体,直接喷吹进入高炉可有效降低高炉燃料消耗。建立了高炉喷吹COREX脱CO₂顶煤气静态工艺模型,研究高炉喷气对风口理论燃烧温度、炉腹煤气量、炉腹煤气成分、风口回旋区形状、直接还原度、节焦效果等因素的影响,并进一步探究了提高风温作为热补偿措施后的适宜喷气量。研究结果表明,不采取热补偿措施条件下,随着COREX脱CO₂顶煤气喷吹量的增加,理论燃烧温度逐渐降低,炉腹煤气量逐渐升高,高炉直接还原度降低。以维持理论燃烧温度和炉腹煤气量稳定为标准,风温相对基准提高30、60、90 ℃后,可接受喷吹的煤气量为45.4、85.5、123.3 m3/t。热补偿后,随着喷气量增加,鼓风量逐渐降低,富氧率逐渐升高。炉腹煤气中的CO及H₂含量随喷气量增加而增加,每增加10 m3/t的COREX煤气喷吹量,炉腹煤气中总的还原气体体积分数增加0.46 %,直接还原度降低0.006,节约焦炭1.48 kg/t。     

氧气高炉喷吹焦炉煤气数学模型

 为降低氧气高炉炼铁流程中循环煤气脱除CO2及煤气预热成本,提出了氧气高炉喷吹焦炉煤气炼铁流程,并建立了新流程能质平衡数学模型,应用该模型分别对传统高炉、传统高炉喷吹焦炉煤气、氧气高炉（鼓风氧体积分数为30%、40%、50%、100%）喷吹焦炉煤气炼铁流程主要技术参数进行计算并对比。结果表明,传统高炉喷吹少量焦炉煤气（30 m3/t）可降低燃料比13 kg/t,焦炉煤气置换焦炭的置换比为0.433 kg/m3,但是对其他参数影响不大。氧气高炉喷吹焦炉煤气流程随着富氧率提高,炉内还原势提高,CO和氢利用率下降,炉内存在还原剂表观过剩,非全氧鼓风条件下炉内没有发生氮气富集。新流程外供煤气总热值为3 000 MJ/t左右,与传统高炉相比变化不大,对现有钢铁联合企业煤气供需平衡影响较小。全氧高炉喷吹焦炉煤气炼铁流程相较于目前的高炉炼铁流程可节焦43%,增煤33%,总燃料比降低20%。     

混合喷吹煤粉和废塑料对高炉炉腹煤气的影响

为了研究混合喷吹时煤粉和废塑料对高炉炉腹煤气的影响,通过计算,得到喷吹不同比例混合的煤粉与废塑料时高炉炉腹煤气量及煤气成分。结果表明:随着混合燃料中废塑料比例增加,炉腹煤气量增加,煤气成分也相应改变;当PE(煤粉与聚乙烯)∶PP(聚丙烯)按5∶5混合时,炉腹煤气中φ(CO+H2)所占比例为47.96%,而单一喷吹煤粉时φ(CO+H2)所占比例为44.44%。     

济钢4号高炉提高煤比的措施及冶炼特点

对济钢4号高炉提高煤比的措施及冶炼特点进行了总结分析。济钢4号高炉提高煤比的主要措施有：精料、提高风温和富氧率、优化上下部操作、改进喷吹工艺等。高煤比冶炼的特点是炉缸活跃,炉顶煤气温度降低,煤气利用率提高,边缘煤气流发展,高炉顺行指数有所下降。     

钒钛磁铁矿冶炼高炉喷吹焦炉煤气的减排能力

高炉喷吹焦炉煤气可以充分发挥氢还原的作用,实现高炉冶炼的低碳绿色发展。为了分析高炉喷吹焦炉煤气的减排能力,以钒钛磁铁矿冶炼高炉的现场生产数据和炉内理化反应为基础建立质能平衡模型,研究焦炉煤气喷吹量对风口理论燃烧温度和炉顶煤气CO₂排放量的影响;建立一定约束条件下喷吹焦炉煤气的操作窗口,讨论其降碳减排能力。研究结果表明,在一定的富氧率、焦比、煤比和风温下,随着焦炉煤气喷吹量的增加,风口理论燃烧温度和炉顶煤气CO₂排放量均降低。当风温和煤比一定时,通过提高富氧率可以实现喷吹焦炉煤气高炉的热量补偿。随着焦炉煤气喷吹量的增加,富氧率提高、焦比降低。不喷吹焦炉煤气,钒钛磁铁矿高炉在富氧率为3%、焦比为380.0 kg/t(Fe)、煤比为130 kg/t(Fe)、风温为1 200℃操作条件正常运行时,其风口理论燃烧温度为2 075℃、炉顶煤气温度最低为120℃;当焦炉煤气喷吹量为55 m³/t(Fe)时,可以维持与不喷吹焦炉煤气时相同的理论燃烧温度和炉顶煤气温度,相应的富氧率为5.63%、焦比为371 kg/t,炉顶CO_2...     

高炉喷煤发展与前景

煤粉燃烧与利用及喷煤后高炉顺行是提高喷煤量的主要环节。本文对煤粉粒度、风口均匀喷吹、富氧（包括氧煤喷枪）、风口前适宜理论燃烧温度、料柱透气性（煤气分布与炉料运动）、煤的质量、喷煤装备等进行了论述，并就喷煤极限和发展前景提出看法。     

喷吹循环煤气氧气高炉的静态模型

根据整体及各区域的物理化学约束条件建立了氧气高炉工艺综合数学模型.通过模型的计算结果对能量在不同区域的利用情况进行了分析.得出结论如下:氧气高炉无煤气循环流程的一次能耗很高,燃料比在600 kg/tHM以上,并且无法实现高温区和固体炉料区之间的能量匹配.炉顶煤气循环后,可以实现能量在高温区和固体炉料区的同时平衡;在同时满足全炉热平衡和区域热平衡的条件下,氧气高炉炉身喷吹循环煤气流程的理论燃烧温度过高,而炉缸喷吹循环煤气流程的理论燃烧温度偏低;对于氧气高炉炉身、炉缸同时喷吹循环煤气流程,随着循环煤气量的增大,焦比升高,煤比降低,理论燃烧温度可以维持在合理的范围内.     

高炉富氧鼓风情况下煤粉在炉缸内的燃烧

用非短缺的廉价煤制备的煤粉代替焦炭的工艺可能性、经济性及效果,已为许多分析研究所证实。按照拉姆方法进行的计算表明,在苏联高炉作业的现代工艺条件下,即富氧鼓风、喷吹天然气、高度强化冶炼等工艺条件下,每吨生铁喷吹270千克煤粉取代天然气。因降低天然气耗量可补偿炉缸温度的变化,即     

关于高炉富氧鼓风问题的探讨

根据国内外有关资料介绍,高炉富氧鼓风正在日益兴起。国外许多钢厂已很成熟,富氧率一般在3—8％,甚至更高。 高炉富氧可以活跃炉缸,提高燃料喷吹量,降低焦比。据统计,我国生产的生铁,约有一半是喷吹燃料的。每吨生铁喷吹60～80公斤燃料,可以节约50～70公斤焦炭。富     

浅谈高炉喷吹烟煤的发展状况及安全措施

1 前言高炉喷吹煤粉有它显著的特点和效益,特别是喷吹烟煤其效益更加显著。由于烟煤燃烧性好、灰分低、含碳高,置换比高,活跃炉缸,保证炉况稳定和顺行。有利提高风温使用和富氧鼓风,煤粉吹入高炉后不仅代替了部分昂贵的冶金焦炭,而且降低生铁成本,缓解了增加生铁产量对冶金焦炭的需求量,为储量丰富的烟煤合理利用开辟了新途径,使我国能源得到更合理利用。“八五”期间冶金部要大力推广这项技术措施,第一步不富氧,要求喷吹量达到80～100kg/t,第二步富氧喷吹煤粉(富氧量2～4％)使喷煤量达到150kg/t,第三步是高富氧大喷吹,采用更高     

高炉富氧喷煤中煤粉燃烧的研究

高炉富氧喷煤是增产节焦的有效途径,实现超量喷吹煤粉,关键是煤粉的燃烧问题。本文针对富氧喷煤并用循环炉顶煤气来控制理论燃烧温度的炼铁工艺,建立了适用于高炉直吹管风口区的煤粉燃烧气化数学模型,经实验室模拟燃烧实验证明,该模型基本上是合理的。用数学模型对不同操作条件下的煤粉燃烧过程作了模拟计算,并以实验考察了喷吹方式对燃烧过程的影响。结果表明:用循环炉顶煤气来控制理论燃烧温度,能满足高炉冶炼的要求;增加喷煤量,将使煤粉燃烧率下降,进入回旋区内未燃尽煤粉量急剧增多,要实现超量喷吹煤粉,应选用燃烧性能好的烟煤作为喷吹用煤,适当降低煤粉的粒度,选择适宜的喷吹角度。     

关于风口喷吹燃料热滞后原因的探讨

对风口喷吹燃料热滞后现象原因分析,现有文献的分折与生产实践是有矛盾的.通过理论计算和分析认为热滞后有以下四个原因:1.喷吹后由于喷吹燃料的加热、汽化、分解,使理论燃烧温度降低,全部煤气留给炉缸热量减少,造成"先凉".由于煤气量及煤气热含量的增加,使炉料加热得更好,形成热滞后.2.喷吹燃料中的碳在炉缸的燃烧率低.3.喷吹燃料中的氢在直接还原中代替固体碳.4.喷吹燃料中的一部分氢和喷吹燃料生成的一氧化碳参加间接还原反应.     

攀钢高炉喷吹煤粉助燃剂的试验研究

为了提高高炉喷煤比、降低焦比,攀铜l群高炉进行了喷吹煤粉助燃剂的试验研究。结果表明添加煤粉助燃剂后高炉取得了较好的技术经济指标;随着助燃剂用量的增加,燃料比降低的幅度增大;高炉喷吹添加使用助燃剂后,焦炭负荷增加,焦比降低,炉顶煤气温度降低,煤气利用率提高。添加助燃剂后焦比降低了9．3kg/t,煤比降低了0．9kg/t,综合焦比降低了10．1kg／t。