转炉干法烟气量计算

烟气量计算

氧气顶吹转炉净化回收系统中炉气量的大小主要取决于吹氧量及铁水碳含量的大小，单位时间内产气量的大小主要取决于脱碳速度，供氧强度越大，脱碳速度越快，产气量就越大。在整个吹炼过程中，炉气量、炉气温度和成分也是不断变化的，其变化关系如图所示。

炉气量、温度、和含量与吹氧时间的关系

1.炉气量计算

在进行除尘系统蒸发冷却器设计时，根据最大炉气量换算成的最大烟气量来计算系统设备。因此，首先应计算出最大炉气量，最大炉气量的计算方法有两种。

①按最大脱碳速度计算。根据碳平衡原理，最大炉气量:

式中，为最大脱碳速度时产生的最大炉气量，m³/h；G为炉役后期最大铁水装入量，kg；为最大脱C速度，%/min；22.4为气体物质的摩尔体积常数，L/mol；12为C的相对原子质量；、分别为炉气中、气体的体积分数，%。

②按经验公式计算。此公式是日本按“OG法”实践经验整理的，计算公式如下：

式中，为最大炉气量，m³/h；、为铁水和终点钢水中碳的质量分数，%；t为吹氧时间，min；G为炉役后期最大铁水装入量，kg；1.8为经验系数，假设平均炉气量为1，考虑强化冶炼和加矿石时炉气量突然增大的因素，取最大值为1.8倍。

2.干烟气量计算

炉气离开转炉炉口进入烟罩时吸入空气，使炉气中的燃烧变为，它本身的体积并未增加。但是由于吸入空气带入相应的氮气使烟气量增加，如下式：

式中，1.88表示从空气中吸入1/2份氧气带入1.88份氮气。

中华人民共和国营业税暂行条例实施细则设为原始炉气量，则吸入空气部分燃烧后的干烟气量为:

式中，为吸入空气的燃烧系数：

采用未然法，<1，即炉气不完全燃烧。

3.湿烟气量计算

转炉烟气经汽化冷却烟道冷却后进入蒸发冷却器，蒸发冷却器作为干式冷却设备，内装有双介质喷嘴，喷入一定比例的水和蒸汽，利用水的汽化潜热将烟气温度迅速降低。烟气经降温冷却后变成湿烟气，则改变了烟气的特征，因此烟气量必须经过校正，作为选择风机和电除尘器的依据。

蒸发冷却器单位时间的喷水量是由转炉烟气中热含量在蒸发冷却器中的减少量来确定的，以达到蒸发冷却器出口的理想温度。单位时间喷水量计算如下：

式中，为需要注水率，m³/h；为烟气平均比热容，；为水的汽化潜热，；南京八一肝病医院为转炉干烟气量，m³/h；为蒸发冷却器入口温度，℃；为蒸发冷却器出口温度，℃。

转炉烟气平均比热容值取：=1.38

水的汽化潜热值取：=2500

那么喷水量计算公式可以简化为：

在实际操作中，实际的单位时间内喷水量要比依照上述方程式计算的值要小，这归咎于蒸发冷却器内热辐射的影响。因此，上述结果是凭经验来确定并纠正的。假设喷的水全部变成了蒸汽，那么增加的烟气量就有以下关系：

双介质喷嘴喷的蒸汽大约是水的1/10，因此整个系统的湿烟气量约为：

4.烟气量计算举例

设炉容量120t，最大铁水装入量135t，吹氧时间14min，铁水含碳量4%，终点钢水含碳量0.1%，最大脱碳速度0.42%/min。烟气成分见表：

表-烟气成分

a.最大炉气量：按最大脱碳速度计算=71050 m³/h；按经验公式计算=81435 m³/h。

因此，根据两式计算结果最大炉气量取值81500 m³/h。

b.烟气量采用未燃法时，如控制炉气中的只有约8%（=0.08）燃烧，则燃烧后的烟气量：=92042 m³/h。

c.最大湿烟气量：取蒸发冷却器入口温度为1000℃，出口温度为200℃，则最大湿烟气量为：=147488 m³/h。

附注1：蒸发冷却器筒体直径和高度计算方法。

式中，为蒸发冷却器直径，m；为蒸发冷却器内的烟气量，m³/h；为蒸发冷却器内的烟气断面流速，m/s。

经水和蒸汽双相流喷嘴所产生的水雾化粒径分布（通常在50-300μm），水雾完全汽化时间为0.2s-3.0s，烟气断面流速一般控制在4m/s以下。则蒸发冷却器的筒体高度国际贸易术语解释通则2010为：

附注2：蒸发冷却器单位时间的喷水量是由转炉烟气中热含量在蒸发冷却器中的减少量来

确定的，以达到蒸发冷却器出口的理想温度,供水压力约为0.6MP。在实际生产中，要考虑到蒸发冷却器内热辐射的影响。

供水系统对水质的要求如表所示：

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本文发布于:2024-09-22 19:30:20，感谢您对本站的认可！

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