高炉自冷式氧油喷枪冶炼试验

一、前言国内外对高炉喷吹重油(或焦油等)的雾化进行了许多工作:采用机械雾化和介质雾化。前者主要改进喷枪结构和油压等,后者采用压缩空气和蒸汽等作为雾化剂,都收到了一些效果,但也都没有得到根本解决。对有供氧条件的高炉,用氧来直接雾化油是比较理想的。它既是雾化剂,又是助燃剂,同时又不失去富氧本身作用。此外,一般富氧鼓风是把压力高的(6～8公斤/厘米~2)氧气引进冷风管道,这时氧气的高压能量就损失了,并随着不可避免的漏风损失,一部分氧也损失了。如果将部分或全部高压氧气不通过冷风管,而直接送入风口喷枪雾化油.就可较好地利用这部分氧的高压能量,此时     

高炉喷吹重油的雾化及喷嘴设计

我国喷吹重油已有十多年的历史。虽然一些高炉在这方面已取得了许多成绩,但还存在一些问题。例如:喷吹重油量虽然很大,焦比有所降低,但置换比不高,燃料比很大。有的高炉则发现除尘器和洗涤塔排出大量的炭黑,因而限制了喷吹量,所有这些都说明,喷入高炉的重油没有有效的利用,而造成这些现象的原因主要是喷入高炉的重油没有很好的雾化。要解决上述问题,只有改善重油的雾化。本文针对重油雾化问题提出几点意见以供参考。     

氧气高炉工业化试验研究

在8m2氧气高炉上进行了工业化试验,试验氧气高炉炉缸和炉身各设1排风口,炉缸风口喷吹氧气和煤粉,炉身风口喷吹预热的焦炉煤气.试验结果表明:氧气高炉可以实现全氧大喷煤炼铁生产,吨铁喷煤量可以达到450kg,生产效率大幅度提高;炉身吨铁喷吹180ms预热焦炉煤气以后,焦比降低90kg,煤比降低50kg,生产效率提高约20%...     

国外高炉喷吹煤粉动态

国外大型高炉,在石油危机前都是采取从风口喷吹重油操作,而在石油危机后则改为使用焦炭并确立了无油操作。从技术开发角度来看,曾经考虑过采用焦油与煤粉混合(TCM)和煤粉与重油混合(COM)作为重油的代用燃料。最后断定喷吹煤粉乃是完善全焦操作最适宜的措施。采用喷吹煤粉的着眼点在于炼焦煤与煤粉用煤价格不同而且喷吹煤粉代替重油能够使高炉稳定操作。     

电弧炉不同喷吹方法的比较

本文对采用手动喷枪、机械化喷枪、炉底喷吹和水冷喷枪等四种向电弧炉内喷吹氧气和粉末材料的工艺方法进行了比较。手动喷枪已不能适应目前炼钢工艺水平，水冷喷枪和机械化喷枪两者取代了手动喷枪。采用机械化喷枪向电弧炉内喷吹氧气和粉末材料，不仅效率高，而且经济。     

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%。     

氧油雾化喷吹在小高炉的冶炼效果

丹阳钢铁厂有15m~3小高炉一座。在冶金部与省冶金局的关怀下,77年建了一座能力为150m~3/小时的制氧车间,供高炉送氧,以达增产与降焦之目的。于77年制定了高炉氧油雾化及高炉富氧的技术工艺流程,通过试验效果是显著的。78年9月高炉曾富氧加喷吹重油,利用系数达4.0以上,焦比达600kg/吨以下,但由于没有计量设备。所以没有得到数据。11月20日至月底正式做了氧油雾化试验,产量提高9.7％,焦比下降15.5％,燃料比下降6.6％,高炉顺行,作操稳定,现将情况简要介绍如下:     

塔兰托厂一体化的高炉喷煤系统

塔兰托厂高炉喷煤车间的设计考虑了喷吹距离与原料处理、磨煤和喷吹站等全部ＰＣＩ功能一体化措施，从而最大地降低了投资成本。由于富氧程度的增强，风口内氧碳化（Ｏ／Ｃ）随着煤比的增加而减少，目前塔兰托厂在煤比为１５０ｋｇ／ｔ铁时Ｏ／Ｃ比值接近２。随着煤比的进一步增加，需要使用同轴氧－煤喷枪和催化剂等。     

高炉喷吹煤粉

高炉喷吹燃料是大幅度地降低焦比的重要措施。这是近20年来高炉重大技术发展之一,无论是国内还是国外,高炉喷吹燃料都取得良好的效果。我国自1963年开始,先后对高炉喷吹重油和煤粉进行了实验室和工业性试验,鞍钢在1964～1965年全厂高炉普遍开始喷吹重油,1964年首钢公司、北京钢铁学院以及其它单位协作在首钢炼铁厂1~#高炉进行喷吹无烟煤试验,获得成功,不久这一技术在全厂推广。现在我国重点企业的高炉有60%以上喷吹燃料。由于近年来能源结构调整,重油供应受到限制,喷油逐年减少,喷煤逐年增多,     

高炉喷煤直吹管内气粉两相流的浓度场

在对高炉局部富氧喷煤直吹管内气固两相流流场研究的基础上,对直吹管内氧和煤粉的浓度场进行了数值研究,包括氧－煤喷枪的插入角度和枪位、局部富氧射流的漩流数以及煤粉粒度的影响。结果表明,氧－煤喷抢的插入角度和枪位对氧,特别是对煤粉的浓度场分布有较大的影响;合适的富氧率下气的旋流作用能够促进氧气与煤粉的混合,增强氧－煤喷枪出口附近区域的动量传输和质量传输;利用氧－煤喷枪可以形成一个局部富氧区域,显提高煤     

高炉氧煤喷吹技术讲座(四)

7富氧大喷吹（煤粉）7.1氧煤喷吹关系高炉采用富氧喷吹燃料（煤粉）技术可以大幅度增加产量，以大量煤代替冶金焦炭，提高煤气热值，使焦比降到200kg／t铁以下，给高炉生产带来新的曙光。长期以来高炉富氧没有得到大量发展，除供氧等原因外，主要考虑到过高的富氧率将使炉缸单位煤气量减少，炉缸温度过于集中，造成炉况上凉下热，行程困难，因此在冶炼普通生铁条件下鼓风含氧量被限制在25％以下。高炉喷吹燃料（煤粉）使护缸单位煤气量增加，同时热解使护缸温度降低，过大的喷吹量将给高炉带来严重后果：压差升高，喷吹燃料利用率降低。为了…     

各种因素对喷吹置换比影响的分析

高炉喷吹燃料的中心环节是保证在一定喷吹量条件下,努力提高置换比,大力降低综合燃料比。不管喷吹何种燃料,置换比越高,则节能、降焦和经济效益越显著。因此进一步分析提高喷吹燃料的置换比是高炉工作者的迫切任务。置换比的高低除与喷吹燃料本身理化性质有关外,还与入炉原燃料质量、风温、富氧水平、喷吹燃料粒度和雾化程度、风口区     

顶煤气循环氧气高炉低碳炼铁技术综合评价

顶煤气循环氧气高炉工艺是一种新型高炉炼铁工艺，具有大幅降低燃料比、减少CO₂排放和提高铁水生产效率等优点。对于氧气高炉的内部生产状态、整体生产指标、能量利用以及经济效益等进行了深入的系统性研究。通过顶煤气循环氧气高炉多流体模型，对风口喷吹循环煤气与风口炉身同时喷吹循环煤气2种路线下不同操作参数对氧气高炉的冶炼状态、生产指标、氧气高炉的能量利用效率以及经济效益的影响进行了研究对比。结果表明，随着理论燃烧温度的增加，氧气高炉焦比上升，产量进一步增大，高炉的热力学完善度和■效率降低，氧气高炉的综合效益增加。在只有风口喷吹循环煤气的条件下，与理论燃烧温度2 000℃的案例相比，理论燃烧温度为2 184℃时，焦比上升至243.9 kg/t,产量增加至5 538.3 t/d,热力学完善度由90.69%降低至88.30%,经济效益由13 540万元/a上升至16 252万元/a。与风口喷吹循环煤气的路线相比，风口和炉身同时喷吹循环煤气的顶煤气循环氧气高炉具有更大的产量、节焦量、热力学完善度、■效率以及更高的综合经济效益。在理论燃烧温度为2 184℃,炉腹煤气流量为3 881 m...     

煤氧喷枪强化电炉冶炼技术

由北京科技大学和唐钢合作开发的煤氧喷枪强化电孤炉冶炼技术,已获得专利权。该技术运用于缺少石油和天然气的地区,熔化期利用煤氧喷枪向炉内喷吹煤粉和氧气,经混合后燃烧释放大量的热用以加热和熔化废钢,从而降低熔化期电耗和缩短熔化时间。煤氧喷枪应用无烟煤或烟煤为原料,利用自身     

全氧高炉风口喷吹烧结烟气的冶炼特征

摘要：建立了高炉或氧气高炉喷吹烧结烟气的数学模型,实现对烧结烟气利用与处理的目的。模拟结果显示：当烧结烟气喷吹温度为1250℃,全氧高炉的炉缸与炉身处各循环200m3/t炉顶煤气时,烧结烟气喷吹量每增加100m3/t,高炉理论燃烧温度降低约134℃,直接还原度增大0.02。随着烧结烟气喷吹量的增加,煤比逐渐增大,炉顶煤气中氮气含量逐渐增大,SO2浓度逐渐降低。当烧结烟气喷吹量达到894m3/t时,炉顶煤气中的SO2质量浓度为214.28mg/m3,与普通高炉相比,降低约1.48mg/m3;氮氧化物质量浓度为45.42mg/m3,低于普通高炉约6.36mg/m3。     

高炉喷煤直吹管内气粉两相流的流场

在高炉富氧喷煤过程中 ,直吹管使喷入的煤粉与氧气预混、预热 ,并促使煤粉的热解和部分煤的燃烧。运用多相流的拟流体模型建立了高炉局部富氧喷煤直吹管内气粉两相流动的数学模型 ,对气粉两相流场进行了数值研究 ,探讨了气相和煤粉的速度分布规律及其影响因素 ,其中包括氧 -煤喷枪的结构、漩流数和富氧率等。结果表明 ,氧 -煤喷枪的漩流、富氧率等仅在氧枪出口的有限区域内对流场有较大的影响 ;喷煤对整个直吹管内的流场影响较小 ,但在氧 -煤喷枪出口附近区域会促使气相和煤粉激烈混合 ,动量和质量传输较强烈     

高炉采用富氧鼓风有利可图吗?

对高炉采用富氧鼓风和喷吹煤粉时测算最高允许氧气价格的方法和结果进行了阐述，测算结果表明，由于当前煤焦价格差拉大，高炉采用富氧鼓风是有利可图的。     

高炉喷煤直吹管内气粉两相流的浓度场

在对高炉局部富氧喷煤直吹管内气固两相流流场研究的基础上 ,对直吹管内氧和煤粉的浓度场进行了数值研究 ,包括氧 -煤喷枪的插入角度和枪位、局部富氧射流的漩流数以及煤粉粒度的影响。结果表明 ,氧 -煤喷枪的插入角度和枪位对氧 ,特别是对煤粉的浓度场分布有较大的影响 ;合适的富氧率下氧气的旋流作用能够促进氧气与煤粉的混合 ,增强氧 -煤喷枪出口附近区域的动量传输和质量传输 ;利用氧 -煤喷枪可以形成一个局部富氧区域 ,显著提高煤粉周围的氧浓度 ,促进煤粉的快速燃烧     

高炉富氧喷吹焦炉煤气对CO_2减排规律研究

将高炉分为高温区和固体炉料区两个区域,在物料平衡和热量平衡的基础上,以大型高炉生产数据做支撑,建立了高炉富氧喷吹焦炉煤气数学模型。计算结果表明:高炉富氧喷吹焦炉煤气,焦炉煤气喷吹量每增加50m3,可减少炼铁工序CO2排放量约5%,同时风口理论燃烧温度降低约35℃;如果保持风口理论燃烧温度与现有大型高炉相同,那么随着焦炉煤气喷吹量的增大,炼铁工序CO2排放量要比不考虑风口理论燃烧温度时大,但仍可以显著降低CO2排放量。     

影响喷吹燃料置换比的因素及提高置换比的途径

高炉喷吹油,煤后,可以降低焦比,改善炉况顺行。影响油、煤对焦炭的置换比的因素很多,就操作而言,有风温水平、喷吹强度,雾化程度、煤气能利用程度等。乳化喷吹是提高雾化程度的有效途径之一。风口前燃烧带温度不足时,风温成为影响置换比的主要矛盾。而风温高于1000℃,实际喷吹强度在90克/米~3·风以上时,喷吹强度就成了影响置换比的主要矛盾。目前,我厂提高置换比的主要途径是提高雾化程度。