风温对高炉操作的影响

风温高炉操作的影响
风温是高炉炼铁生产的重要热源之一,也是高炉最廉价,利用率最高的的能源,占高炉热量总收入量的20-30%。使用高炉煤气烧炉,实现了煤气的综合利用,可以降低吨铁的冶炼成本。提高风温可以实现节焦增产,多喷吹煤粉等多方面的经济效益,所以我们应重视努力提高风温的工作。
一,高风温的作用:
1,可大幅降低炼铁焦比。风温每提高100度,可提高风口区理论燃烧温度60-80度,可降低焦比4-7%,可允许多配煤15 kg/t。但实际上不同风温减低焦比的幅度不一样。
热风温度(℃)变动量(℃)影响焦比(㎏/t) 影响产量(%)
≧1100 ±100±15±2
1100~1000 ±100±20 ±4
1000~900 ±100±25 ±5
900~700 ±100±30 ±6
2,可显著地提高高炉生铁产量,因为焦比的降低,炉料的有效重量增加,料速加快,高炉利用系数相应增加。
3,风温的提高不但可以替代价格昂贵的焦炭,而且可以提高喷煤比。风温的提高可以提高理论燃烧温度,每100度风温可提高理论燃烧温度80度,可补充煤粉在风口燃烧带分解吸收的热量。
4,热风炉加热使用的是高炉生产的副产品高炉煤气来作为燃料,这样不仅降低了高炉炼铁的生产成本,也减少了煤气的排放,保护了大气环境。
二,高风温对高炉冶炼的影响
1,风口前燃烧的碳量减少
在冶炼单位生铁的热收入不变的情况下,热风带人的显热替代了部分风口前焦炭中碳碳燃烧放出的热量。风温越高,替代的部分越大。
M (替代的碳)=(1-2
1风温风温m m )×100% 经验计算表明,风温由0度提高到100度时,M(碳)减少20.6%,而由1100度提高到1200度时,M (碳)减少5.2%,也就是说风温越高,增加相同风温风口减少的碳是递减的。
2,高炉高炉上温度再分布
风温提高以后,高炉高炉上温度再分布表现为炉缸温度上升,炉身和炉顶温度降低,中温区(900-1000度)略有扩大。这是因为风温提高后,风口的理论燃烧温度升高,,炉缸温度升高,单位生铁的煤气量减少,煤气与炉料的水当量的比值下降,结果是炉身煤气温度和炉顶煤气温度均下降。
下面是炉顶煤气温度和风温的关系:
炉顶t =t/(0.5+0.0005风t )      t 为1000度时的炉顶温度
3, 直接还原度上升
风温提高以后,风口前燃烧的碳减少使co 减少,减少了
还原剂量,同时炉身温度的降低降低了间接还原速度,,两者使间接还原减少,尽管中温区扩大有利于间接还原进行,但前两者影响大于后一影响。因此,随着风温的提高,间接还原度将有所降低。生产总结的直接还原度与风温的关系经验公式如下:
R(d)=r(0.684+0.01
t)r为风温1000度时的直接
还原度
而通过检测,风温提高以后炉顶煤气中二氧化碳含量增加,这是因为风温提高后,单位生铁的焦炭消耗和炉顶煤气量的减少程度大于co2的减少程度时,就会出现间接还原降低而二氧化碳含量增加的现象。炉顶煤气利用率φ(C
o)/(φ
2
(C
o)+φ(C o)的上升是焦比降低所带来的结果。
2
4, 炉内料柱阻损增加
风温提高以后,炉内煤气压差升高,特别是炉子下部压差会急剧地上升,这将使炉内炉料下降的条件
明显变坏,如果高炉是在顺行的极限压差下操作,则风温的提高将迫使冶炼强度的降低。据统计,风温每提高100度,炉内压差升高5kp,冶炼强度下降2%-2.5%。
压差升高有两个原因:1为焦比降低,透气性变差,2为风温提高,高炉下部温度升高,煤气实际流速增大。还有学者认为高炉下部温度过高会促使Sio的大量还原并挥发,煤气将它带往上部,在炉腹凝聚,在焦块间分解成固态,大大恶化了
了料柱的透气性,严重时造成炉子难行并发展成恶性悬料。
这就是有时候有的高炉不接受高风温,主要是高炉下部温度过高,料柱透气性与高风温不相适应。应采取其它措施与高
风温相配合。
5,冶炼所需有效热量消耗减少
风温提高,焦比降低,由焦炭带入炉内的灰分和硫量减少,减少了单位生铁的渣量和脱硫耗热,从而使冶炼所需的有效热
耗相应地减少。
三高风温的取得
我国炼铁工作者认为,在考虑加热鼓风的基建投资和生产费用后,在现代条件下,可以将极限风温提高到1350-1400度。为获取这样高的风温,需要经济地解决两个方面的问题:
一方面是可提供能达到火焰燃烧温度(1550-1650度)的高温热量。
另一方面,是热风炉结构能在这样的高温下稳定持久工作,所有热风管道包括直吹管和热风阀能承受这样高的温度。
目前因晶界应力腐蚀等原因允许的最高燃烧火焰温度1450度,这样拱顶最高水平是1380±20度,而送风温度可达到1280±20度。国内很多企业都达到了。要达到这样的高的风温,要做好两个方面的工作。
A 高温热量问题
1)用高热值的煤气富化高炉煤气,例如加入焦炉煤气或者
天然气
2)使用热值较高的转炉煤气
3)预热助燃空气(至350-600度)和高炉煤气(150度)目前广泛使用的是用热风炉烟道废气余热预热助燃空气,可将助燃空气提高到200度,提高火焰燃烧温度70度左右,相应提高热风温度50度。但与1300的风温还有距离,现在成功实现的是采用前置小储热式热风炉两座预热助燃空气到600度,风温可接近1300度。
B热风炉结构问题
1)采用耐高温的热风阀(填注高铝质不定型耐火材料的耐
热合金钢板焊接结构)和送风管道。
2)热风炉壳加厚隔热保温层,喷涂高铝质耐火纤维,实现
耐热和绝热的效果
3)使用抗高温蠕变的耐火材料,实现炉内砌体结构稳定,
高炉耐高温,又长寿。
四,高炉接受高风温的条件
高炉接受最高风温极限是与冶炼条件有关的,随着冶炼条件的的改变,它可以向更高的水平发展,目前最高已达1300度就是例证。
1)加强原料准备,提高矿石和焦炭的强度,筛除小于5mm
的粉末以改善料柱透气性。重视品位的提高,使渣量减少。
采用合理的炉料结构改善炉腹和软熔带的工作条件。
2)提高炉顶煤气压力。对比高压和高风温对高炉冶炼的影

本文发布于:2024-09-21 21:44:24,感谢您对本站的认可!

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