对高炉富氧鼓风的几点认识

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富氧鼓风最具潜力的增产降焦措施

富氧鼓风最具潜力的增产降焦措施

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高炉富氧喷煤

高炉富氧喷煤

高炉富氧喷煤摘要:提高煤比是今后我国炼铁的重要任务。

富氧对提高煤比的作用在理论和实践中都得到证实。

3%一5%的富氧是实现200kg/t以上煤比的必要条件。

当今的价格体系使富氧在经济上已可行,变压吸附制氧为高炉用氧提供了新的选择。

必须建立完善的高富氧大喷煤技术保障措施,尤其重视风口监测、鼓风湿分的监控以及喷煤系统的完善。

关键词:高炉富氧鼓风喷煤Blast furnace oxygen-enriched coal sprayAbstract :High coal ratio is a target of ironmaking in future and the role of oxygen enrichment in high coal ratio has been proved in theory and practice.3%~5%oxygen enrichment is essential for realizing the coal ratio higher than 200 kg/t.The current price system makes the oxygen enrichment feasible economically and oxygen generation by absorption at variable pressure provides new routine of oxygen supply for blast furnace.It is very important to set up a complete technical system of pulverized coal injection with high oxygen enrichment,monitoring of tuyere status and water content in blasting air.Key words: blast furnace air blasting with oxygen enrichment pulverized coal injection1.概述高炉是生产率和热效率都很高的炼铁设备,其主要目的是用燃料和铁矿石及溶剂,经济而高效率地得到温度和成分合乎要求的液态生铁。

005 关于炼铁工艺中的富氧率的概念与计算

005  关于炼铁工艺中的富氧率的概念与计算

关于炼铁工艺中的富氧率的概念与计算那树人(内蒙古科技大学材料与冶金学院)摘要:本文评介了目前炼铁工艺中关于富氧率的两类不相同的概念与计算,认为富氧率应定义为由富氧鼓风所引起的含氧量的增量;并介绍了作者所提出的富氧率算式,这有助于富氧鼓风相关概念及计算的统一与规范。

关键词:富氧率概念计算富氧鼓风是高炉强化冶炼所采用的措施之一,富氧鼓风能够提高风中含氧量,增加高炉产量:而高炉喷吹煤粉可以替代焦炭降低焦比,它们的结合可以优势互补,是高炉炼铁生产发展的必由之路。

富氧率的概念与计算,目前在炼铁业界还没有统一与规范。

据笔者搜集整理炼铁书籍资料,对富氧率的定义大致可分两类:第一类是把富氧鼓风引起风中含氧量的增量作为富氧率;第二类是把鼓风中兑入的氧气(或富氧气体)量作为富氧率。

两者的概念是不同的,由此所进行相关计算也是不同的。

1 有关富氧率概念、算式的评介1.1 关于第一类富氧率文献[1]中提到富氧率的概念是:高炉富氧时鼓风中含氧量的增量。

又说,当大气中含O2 2l%和氧气中含O2 99.5%时此式实则是富氧率=(0.995-0.21)×W’=0.785×W’因是“作业时间”内的氧气和风量,则驴是每立方米鼓风(包含氧气)中氧气数量。

这里的富氧率指的就是含氧量的“增量”,该式较为简单,有些经验公式的样子(当氧气含02其它值时,公式如何书写呢?当然这倒是不难的)。

文献[2]给出的富氧率的算式是:当氧气入口在冷风管道孔板前面时这里的富氧率也是指氧的增量,但此增量除了富氧外,还有湿分的影响,范围有些扩大。

当不考虑鼓风湿分时,其富氧率的算式与前者提出的相通。

该式计算时考虑了冷风,氧气的计量问题,实用性强些。

总之,对于这类富氧率来说,富氧l%时,同样体积的风可以多烧碳素0.01/0.2l=4.76%,亦即冶炼强度能够提高4.76%,这符合炼铁界的习惯说法,或者说“4.76”的说法由此而来。

这种富氧率有约定俗成之意,目前在炼铁生产中使用的较多。

对高炉操作的分析

对高炉操作的分析

对高炉操作的分析高炉操作是一项生产实践与理论性很强的工艺流程。

本文介绍了高炉冶炼对原燃料(精料)的要求和高炉冶炼的四大基本操作制度(装料制度、送风制度、热制度、造渣制度)以及冷却制度的内容与选择;也介绍了高炉的炉前操作对高炉冶炼的影响,高炉操作的出铁口维护等内容;同时,还阐述了高炉冶炼的强化冶炼技术操作如高炉的高压操作,富氧喷煤操作(富氧操作、喷煤粉操作、富氧喷煤操作),高风温操作(风温对高炉的影响和风温降焦比等)等操作细节。

本文介绍的内容对高炉冶炼都很重要,望与高炉的实际情况结合,减少高炉操作失误,从而使高炉冶炼取得更好的经济技术指标。

中国是世界炼铁大国,2007年产铁4.894亿吨,占世界49.5%,有力地支撑我国钢铁工业的健康发展。

进入21世纪以来,我国钢铁工业高速发展,新建了大批大、中现代化高炉。

在当前国内外市场经济竞争更加激烈的情况下,各企业都面临如何进一步降低生产成本的问题。

在高炉炼铁过程中,如何操作,改善操作,保持炉况稳定进行,降低消耗,提高经济效益是高炉工作者的一项重要任务。

在遵循高炉冶炼基本规则的基础上,根据冶炼条件的变化,及时准确地采取调节措施。

一.高炉炼铁以精料为基础高炉炼铁应当认真贯彻精料方针,这是高炉炼铁的基础.,精料技术水平对高炉炼铁技术指标的影响率在70%,高炉操作为10%,企业现代化管理为10%,设备运行状态为5%,外界因素(动力,原燃料供应,上下工序生产状态等)为5%.。

高炉炼铁生产条件水平决定了生产指标好坏。

因此可见精料的重要性。

1. 精料方针的内容:·高入炉料含铁品位要高(这是精料技术的核心),入炉矿含铁品位提高1%,炼铁燃料比降低1.5%,产量提高2.5%,渣量减少30kg/t,允许多喷煤15 kg/t。

原燃料转鼓强度要高。

大高炉对原燃料的质量要求是高于中小高炉。

如宝钢要求焦炭M40为大于88%,M10为小于6.5%,CRI小于26%,CSR大于66%。

高炉鼓风机知识

高炉鼓风机知识

第一部分高炉鼓风机知识第一章高炉鼓风机定义及其分类一、高炉鼓风机的定义高炉鼓风机定义:它是能将一部分大气汇集起来,并通过加压提高空气压力形成具有一定压力和流量的高炉鼓风,再根据高炉炉况的需要进行风压、风量调节后将其输送至高炉的一种动力机械。

从能量的观点来看,高炉鼓风机是把原动机的能量转变为气体能量的一种机械。

鼓风机的作用:向高炉送风,以保证高炉中燃烧的焦炭和喷吹的燃料所需的氧气。

另外,还要有一定的风压克服送风系统和料柱的阻损,并使高炉保持一定的炉顶压力。

高炉鼓风设备是为冶炼高炉提供足够的含氧空气,它是高炉生产的重要组成部分。

由于高炉冶炼的连续性,要求鼓风机均匀地供给一定量的空气,另外还应有一定的风压,以克服送风系统和料柱阻力,并使高炉保持一定的炉顶压力,在整个冶炼过程中,由于原料、燃料、操作等条件的变化,引起炉况经常改变,也相应地要求供风参数也要变化,所以要求高炉风机具有一定的稳定调节范围和可靠的安全控制系统。

二、高炉鼓风机的分类㈠压缩机按排气压力分类通风机:P>0.0142 Mpa(表压)鼓风机:P=0.0142~0.245 Mpa(表压)压缩机:P>0.245 Mpa(表压)㈡按原理分1.容积式(间断流式)鼓风机,其主要分为往复式鼓风机和回转式鼓风机。

2.速度式(连续流式)鼓风机,其主要分为喷射式和透平式,透平式鼓风机按流体在叶轮中流动的情况分为三种,即离心式(径流式)、轴流式和混流式。

现代轴流式鼓风机按其静叶又可分为静叶可调式和静叶固定式;静叶可调式又包括全静叶可调式和部分静叶可调式两种。

现代离心式鼓风机又分为带中间冷却器和不带中冷器两种。

透平式鼓风机按其调节方式可以分为转速调节和静叶调节两大类。

目前动力厂的高炉鼓风机风压均大于0.245Mpa,严格而言应属压缩机范畴,其大都属于轴流和离心两类。

㈢汽轮机的分类1.按工作原理分⑴冲动式汽轮机:按冲动作用原理工作的汽轮机又称为冲动式汽轮机。

在近代冲动式汽轮机中,蒸汽在动叶内都有一定程度的膨胀(在有些级中甚至还相当大),但习惯上仍可称为冲动式汽轮机。

010 再次认识富氧对炼铁的影响

010  再次认识富氧对炼铁的影响

再次认识富氧对炼铁的影响臧向阳焦刚(日照钢铁有限公司技术中心)摘要:对于富氧的认识,很大企业存在各种看法,对于富氧是否经济和适用,本文从成本和技术两个方面阐述了在不同情况下富氧对炼铁的具体影响。

通过风口前理论燃烧温度,分析了富氧、喷煤的相互作用。

对极限煤比,极限富氧量,提出了限制条件和解决办法。

关键词:富氧喷煤成本影响1 前言富氧与喷煤技术的广泛应用均始于上世纪60年代,特别是喷煤技术,由于近几年煤粉和焦炭的差价不断拉大,几乎所有企业对于提高煤比没有异议。

但对于富氧的认识,很多企业还停留在全焦冶炼或者低煤比的时代,认为富氧主要作用是提高产量,降低少量燃料比,但总体富氧是不经济的,会增加生铁的实际成本,这种导向下,大多高炉的富氧都是炼钢的剩余氧气,很少有企业单独建制氧机组供高炉富氧使用,造成高炉富氧率一直在低水平徘徊。

随后,多数企业又积极的认为,富氧对以降低生铁成本有非常巨大的空间,把高炉富氧率提高到很高的程度。

其实,对于富氧的评价,应该结合煤比,煤、焦差价等综合条件,重新认定富氧对炼铁的影响。

2 富氧对生铁成本的影响4.5年前,煤粉与焦炭的价格差只有~400元/t,近几年,焦煤供应日趋紧张,焦炭价格不断攀升,焦炭与煤粉的价格差拉大,到2008年6月,差价逐步拉大到1000~1300元/吨。

但到2008年10月时,由于钢铁市场疲软,焦炭与煤粉的价格差又缩小到仅200元/吨左右,所以一成不变的认定富氧对于高炉冶炼生铁是否经济就不具科学性。

高炉在喷吹燃料的同时采用富氧鼓风,从技术角度看肯定是合理的,现在就从成本方面重新计算分析。

高炉采用富氧鼓风以后,每吨生铁的燃料和主要动力费用将发生如下变化:(1)对燃料及动力费用的直接影响——富氧鼓风可以增加喷煤量,以更多廉价的煤粉代替昂贵的冶金焦,其结果将降低生铁成本中的燃料费用。

而氧气的使用虽然可以降低每吨生铁的耗风量,但由于它们的价格相差悬殊,动力费用将是增加的。

关于对高炉冶炼鼓风动能的认识

关于对高炉冶炼鼓风动能的认识

关于对高炉冶炼鼓风动能的认识雷金碧孙荣森(宁夏博宇焦铁集团)摘要:通过理论研究和实践体会相结合,阐述了高炉冶炼过程鼓风动能的操作要点和调剂条件。

关键词:风机鼓风动能理论运算鼓风动能调剂1 概述高炉冶炼是一个封闭逆流式反应过程,送风制度是高炉操作的基础,因此风机的选择、风口配置、风口布局及鼓风动能等送风制度合适与否是直截了当阻碍各项经济指标及高炉顺行,也是腐蚀高炉炉体及风口小套的重要因素,是延长一代高炉寿命的关键。

结合宁铁高炉操作实践和理论研究,提出如下调剂依据和措施。

2 高炉选择合适鼓风机每座高炉都有合适的风压风量,鼓风机有它的名牌风量风压,在一定的冶炼条件下,炉机选配合适,可使二者的生产能力得到充分发挥,杜绝因炉容过大受制于风机能力不足或因风机能力过大而导致风机长时刻处于不经济区运行。

然而,随着高炉冶炼强度的提高,选择风机时应给高炉留有一定的强化冶炼的余量,一样余出15%左右。

同时选择高炉风机时必须考虑大气的温度、湿度及压力等工况条件,不同地区由于海拔不同(如:高原与平原地区),风机的工况条件差异较大,风机的出口风量不同,选择高炉风机时鼓风机的最大送风能力应能满足高炉在夏季达到最高冶炼强度时的需要量,其次在冬季,风机出力较大时,能保证高炉在最低冶炼强度下操作而不放风或不进入飞动区。

2.1 风机出口风量的工况值考虑大气状况阻碍的理论换算公式为:鼓风机出口风量(q v,m3/min)=鼓风机特性曲线上工况点的容积流量(Q,m3/min)×风量修正系数(K)2.2 风机的串联和并联当高炉风机选型较早或建成后风量、风压不能满足实际生产需要,可通过串联或并联的方式进行补偿。

风机串联一样是指在主风机进风口前置一加压风机,其风量可比主风机稍大,而风压较低,要紧作用使主风机吸入的空气密度增加,串联的原则是增加风压。

风机并联是指同性能的风机并联,把两台风机的出口管道顺着风的流淌方向合并成一根管道送往高炉,原则是风压变化不大,风量增加。

高炉鼓风富氧

高炉鼓风富氧

高炉鼓风富氧. 鼓风富氧------历史背景简史:早在1876年贝塞麦就提出采用富氧鼓风来强化高炉冶炼,1913年比利时乌格尔厂第一次进行了高炉富氧鼓风试验,鼓风含氧增加到23%,产量提高12%,焦比降低2.5%~3.o%。

以后德国、前苏联也相继进行了试验。

但是富氧鼓风作为一项实际应用技术,是从50年代开始的,1951年美国国家钢铁公司威尔顿厂建立一台氧气纯度达95%的制氧机用于高炉富氧,鼓风含氧量达到22.5%~25.O%,并取得富氧1%增产4%~5%的效果。

进入60年代由于大功率低能耗高炉专用制氧机的诞生和高炉喷吹燃料技术的开发和广泛应用,高炉富氧鼓风在欧、美、日本及前苏联等国得到迅速推广。

1976~1981年苏联新利比茨克2000m3高炉,先后进行富氧35%和40%的试验,创造高炉富氧最高水平,喷吹天然气156m3/t,高炉增产9.4%,利用系数达到2.5t/(m3?d),焦比398kg/t,获得了较好的经济效益。

2.鼓风富氧--------中国历史研究50年代中国科学院化学冶金研究所叶渚沛提出“三高”理论(高压操作、高风温和高压蒸汽结合使用)并在首都钢铁公司(首钢)的试验高炉上进行冶炼试验。

60年代以来,随着高炉喷吹燃料技术的发展,首钢、鞍山钢铁公司(鞍钢)、马鞍山钢铁公司、上海钢铁一厂等先后在高炉上采用富氧鼓风。

1966年首钢1号高炉鼓风富氧量达24%~25%,喷吹煤粉量最多达到270kg/t,效果是鼓风增氧1%即增产4%~5%。

1986~1987年鞍钢2号高炉进行高富氧大喷吹工业试验,鼓风含氧达到28.59%,喷煤量170.02kg/t,效果十分明显,鼓风增氧1%增产2.5%~3%,同时可增加喷煤12~13kg/t。

1985年宝钢1号高炉4063m3大型高炉上采用鼓风机前富氧,最大富氧率4%。

3.鼓风富氧--------对冶炼的影响与作用(1)单位碳素燃烧生成的煤气量减少,风口前理论燃烧温度上升。

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对高炉富氧鼓风的几点认识
(刘卫国)
1、概述
富氧鼓风一种高炉强化冶炼技术。

在高炉大气鼓风中加入工业氧,以提高鼓风含氧浓度,强化风口区燃料燃烧,从而提高生铁产量。

1913年比利时乌格尔厂第一次进行了高炉富氧鼓风试验,鼓风含氧增加到23%,产量提高12%,焦比降低2.5%~3%。

60年代以来,随着高炉喷吹燃料技术的发展,我国鞍山钢铁公司、马鞍山钢铁公司、上海钢铁厂等先后在高炉上采用富氧鼓风。

2、富氧对高炉生产的影响
2.1 对高炉内热平衡的影响
单位碳素燃烧生成的热量升高,高炉内气固相比减少,因此炉缸热状态好转、炉缸和炉腹下部温度升高,煤气量减少,风口前理论燃烧温度上升。

但由于煤气体积减少,会使中温区相对缩短,从而使低温区扩大。

从总体看,由于单位生铁的鼓风量减少,热风带入的热量也会减少;但煤气量减少使顶温降低,可减少热支出;同时因富氧1%,可增产4%左右,单位生铁各部热损失也可以减少一些,所以总的热量消耗仍然是降低的。

炉腹下部、炉缸温度上升,对硅、锰等一些难还原元素十分有利,因此适宜于冶炼锰铁、硅铁等铁种。

2.2 对回旋区的影响
高炉一般通过控制风速和鼓风动能来稳定回旋区的形状,达到稳定煤气流的目的。

首先在风量不变时,随鼓风中含氧量增加,炉腹煤气量时逐渐增加的,为保证炉况顺行,应控制好炉腹煤气量和炉腹煤气流速。


此在大量富氧时,应适当减少入炉风量。

其次是富氧使炉缸的煤气量减少,炉缸温度上升。

这两方面的原因导致高炉富氧后的回旋区缩短,使煤气流的初始分布趋向于边缘。

故富氧后要调整布料制度以维持合理的煤气流分布。

2.3 对料柱透气性的影响
富氧后,炉缸煤气体积少,煤气对炉料下降的阻力也减少,但是富氧鼓风使燃烧带的焦点温度提高,炉缸半径方向的温度分布不合理,以及产生SiO气体剧烈挥发,到上部重新凝结,大大的降低了料柱透气性。

2.4 对燃料比的影响
A、随鼓风中含氧量的提高,煤气中CO浓度增加,煤气的还原能力提高,有助于间接还原过程的发展,有利于降低燃料比。

B、富氧后因煤气量减少,在某种程度上扩大了低于700℃的区域,又限制了间接还原的发展,但可通过喷吹燃料来抵消煤气量减少的因素。

C 、富氧可提高喷吹燃料的燃烧率,有利于提高燃料比
根据冶炼条件的不同,维持适合高炉炉型的富氧率使可以降低燃料比的。

2.5对喷吹燃料的影响
富氧鼓风使风口前理论燃烧温度提高,为了控制正常冶炼时的适宜理论燃烧温度,富氧后可适当增加喷吹燃料数量。

为保证喷吹燃料在风口前充分燃烧,需要由一定氧的过剩系数。

当喷吹燃料量较少时大气
鼓风就可以维持合适氧的过剩系数,但当喷煤量超过120kg/t.Fe时,就要用富氧来保证氧过剩系数,正常时氧的过剩系数应>1.5。

随着喷吹量增加,焦炭负荷上升,料柱透气性变差,炉缸径向温度梯度增加,中心不活跃。

此时应适当缩小风口面积,维持一定的风速与鼓风动能,以保持适宜的风口回旋区深度与良好的炉缸工作状,提高炉缸渣铁渗透性,上部采用以疏通中心为主并适当发展边沿煤气流的装料方法以改善料柱透气性,降低料柱阻损。

3、结语
富氧时高炉冶炼的一种强化手段,每种炉型都由适合的富氧率,而且它随原燃料条件、冶炼铁种和冶炼条件的不同而不同。

适宜的富氧率不但可以提高各项技术经济指标,而且有利于炉况的顺行。

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