第三章_非高炉炼铁重点设备介绍(下)讲述.ppt

在低金属化率时，煤气物理热回收对能耗影响很大； 物理热回收对能耗的影响随着Rm向Rm0靠近迅速减弱； 在Rm0处，过剩煤气量为0，不存在物理热的回收，净能耗达到最低。 rpc对煤耗的影响。 rpc低时，Rm＝0.96时净能耗在该二次燃烧率下处于最低水平； 适当时，净能耗在Rm＝Rm0时达到最低。 二次燃烧率对净能耗影响较大； 最低净能耗存在于0.2～0.25附近； 3.5 熔炼造气铁浴炉学习重点 铁浴炉的工作方式及特点； 影响熔炼煤有效热值的参数，二次燃烧及二次燃烧率定义； 煤气的改质或重整； 最佳二次燃烧率的控制范围； 预还原矿石金属化率及rpc对能耗的影响。 谢 谢 熔炼煤的干基有效热值可由下式估算： 有效热值（Qe）的影响因素： 湿度：影响较大。 煤气出炉温度Tg。 3.4.2 矿石熔炼热 铁矿石化学成分 铁矿石热收入包括铁矿石（海绵铁）物理热和成渣热； 熔炼热支出包括：冷却热损失、SiO2分解热、FeO分解热、脱硫热、溶剂分解热、铁水物理热、矿渣物理热、渗碳热等。 一般矿石的熔炼热（Qs）可由下式估算： 3.4.3 煤耗与产气量 熔炼煤耗随入炉海绵铁金属化率的提高直线下降，其关系有： 产气量与煤耗的关系近似正比； 总气量Mg有： 还原剂（CO＋H2O）气量Mr有： 3.3.4 与还原单元的配合 熔炼单元与还原单元通过还原气和海绵铁的联系称为一个整体； 还原单元的还原剂需要量由海绵铁金属化率和气体利用率决定； 海绵铁金属化率同时影响产气量（煤耗）和需气量； 产气量（Mr）随Rm提高而降低； 需气量（Mr‘）随Rm提高而升高。 0点左边，MrMr‘，金属化率偏低，还原气供过于求。煤耗由Mr决定，有副产品过剩煤气产出； 0点右边，MrMr‘，金属化率偏高，还原气供应不足；解决办法： 循环使用煤气。还原尾气清洗，脱除氧化性成分，加压，预热，返回使用； 按Mr’确定煤耗。热收入过剩，Tg提高。 0点，Mr＝Mr‘，系统最简单，此点称为理论最佳配合点。 0点对应的Rm即为Rm0，C记为C0，统称理论最佳配合参数，其由熔炼煤有效热值和矿石熔炼热决定。 3.4.5 原燃料及配合参数对煤耗的影响 矿石成分。矿石成分→矿石熔炼热→配合参数(Rm0）→煤耗。 式中：Q0——矿石预还原金属化率＝0时的熔炼热， 对Q0影响最为显著的参数是TFe、SiO2和CaO。 Rm0随Q0的提高而提高； 当Q0很低时，Rm0也很低。虽然对应煤耗较低，但过低会造成冶炼困难，一般规定Rm不能低于85％； 当Q0很高时，Rm0也很高。太高生产无法满足，一般规定，不能高于96％。 熔炼热对配合参数的影响 熔炼煤湿度。湿度→Qe→煤耗。 3.4 熔炼造气煤炭流化床学习重点 熔炼煤的有效热值及影响因素 理论最佳配合配合点，理论最佳配合参数； 矿石成分、熔炼煤湿度及配合参数对煤耗的影响。 3.5 熔炼造气铁浴炉 3.5.1 铁浴炉形式 熔融还原种采用最广泛的熔炼设备之一。 铁浴炉有立式和卧式两种，工作方式分为顶吹和底吹。 立式铁浴炉与氧气转炉相比主要有以下四个特点： 通过煤氧燃烧提供熔炼所需热量。因此，熔炼过程消耗大量熔炼煤并产生大量高温煤气。 原料是经过预热和预还原的海绵铁或预还原矿。 产品类似高炉生铁。 连续运行。 卧式铁浴炉主要特点是煤气与熔池的接触面积较大，且在炉内有一个与熔池平行的流动过程，强化了气液两相之间的热交换。 铁浴炉中的过程主要有三个：继续完成还原单元未完成的还原过程、将还原出的铁熔炼成生铁和制取还原气(煤的气化)。 还原反应： 气化反应产物没有二次燃烧的主要产物CO2 和H2O。 熔炼所需热量由碳的燃烧反应提供： 或： 3.5.2 影响熔炼煤有效热值的参数 对于铁浴炉有： 由上式可见，影响Qe的主要因素是煤气温度和熔炼煤湿度。 铁浴炉煤气出口温度与离开燃烧区时的温度差别不大，较煤炭流化床高。主要是由于熔池上方不存在含碳料层，不能有效形成垂直方向的温度梯度。 铁浴炉单位煤耗较高。主要是由于熔炼煤在铁浴炉中的有效热值过低，可通过提高燃烧热来改善。 二次燃烧：向气相中通入氧气，烧掉部分煤气，同时保持生成的CO2和H2不被还原。 二次燃烧率：通过二次燃烧氧化掉的CO和H2的比例，记为rpc。其对熔炼煤有效热值的影响极大。计算可知，当rpc ＝0.3左右时二次燃烧热的水平即可与一次燃烧相当。 3.5.3 二次燃烧率与有效热值 Qcom ←二次燃烧率 Qe← Tg ←二次燃烧热效率ηq和煤气水当量 燃烧热Qcom与二次燃烧率rpc近似成直线关系。 rpc越大， Qe越高。但为了避免金属铁或低