第九章高炉强化冶炼与新技术应用.ppt

* * 第九章 高炉强化冶炼与新技术应用 第一节 高炉强化冶炼的方向 第二节 精料 第三节 高压操作 第四节 高风温 第五节 喷吹燃料 第六节 富氧鼓风 第七节 加湿鼓风与脱湿鼓风 * * 第一节 高炉强化冶炼的方向 高炉操作者的任务就是在给定条件下达到“高产、优质、低耗、长寿”的目的。 从提高高炉生产能力看，主要从三个方面：1）扩大炉容；2）降低休风率；3）强化冶炼。 强化冶炼：在顺行基础上，使高炉在单位时间内能鼓入更多的风量（氧量），提高冶炼强度，以便获得高的利用系数和低的焦比。 从利用系数（ηV）与冶炼强度（I）和焦比（K）的关系式： ηV=I/K 可以看出，要想提高ηV，一是要提高冶炼强度（I），二是要降低焦比（K）。 * * 从右图I与K的关系可以看出： 1）在一定原料条件下，K先随I的提高而降低，当I达到一定值后，K随I的增加而增加，且存在一个适宜的I，此时K最 低。 2）随着原料条件的改善，适宜的I值提高而焦比K随之降低。 图1 焦比与冶强的关系 * * 解释I与K的这种关系，要从顺行和炉内煤气能利用二个方面来分析： 1）当I较低时，由于鼓风动能小，煤气流速低，导致煤气流分布不均匀，易形成炉缸堆积，虽然煤气在炉内停留时间较长，但由于煤气与矿石不能充分接触，煤气能利用还是较差 ，同时单位热损失相对较高，因而焦比较高。随着I的增加，煤气分布趋于合理， 煤气能利用得到改善，焦比随之降低。 2）当I达到一定值后，则随I的增加，煤气流速增大，煤气在炉内停留时间减小，煤气能利用变差，焦比升高。在不改善原料条件下，若I过高，则会导致压差明显升高，引起高炉难行或悬料，破坏高炉顺行，焦比升高。 * * 因此，在一定的冶炼条件下，有一个适宜的I 值 ，此时风量与料柱透气性相适应，K较低，超过或低于这个值，都会使K增加。因此应不断改善原料条件和冶炼条件，提高操作水平，使适宜的I值向更高的方向发展，以获得低的焦比和高的利用系数。 高炉强化冶炼的基本方针：以精料为基础，以节能为中心，改善煤气能利用，选择适宜的冶炼强度，最大限度地降低焦比和燃料比，有效地提高利用系数。 高炉强化冶炼主要采取措施：精料、高压、高风温、富氧鼓风、大喷吹、脱湿鼓风和自动控制等。 * * 第二节 精料 精料是高炉强化冶炼的物质基础。 一、精料基本内容 基本内容；高、稳、熟、小、匀、净 高： 稳： 熟 小： 匀： 净 二、提高人造富矿的高温冶金性能——还原后强度、还原性、软熔性 三、合理炉料结构 * * 第三节 高压操作 高压操作：提高炉顶煤气压力的操作。一般炉顶压力超过0.03MPa均称为高压操作。它是通过安装在煤气除尘系统管道上的高压阀组，改变煤气通道面积，从而提高炉顶煤气压力。 高压操作是随着高炉大型化以及炉顶设备的改进而得到实现和提高，是高炉强化冶炼的主要手段。 生产实践证明：炉顶压力提高0.01MPa，产量提高2~3%，焦比降低0.5~1.0%。 高压操作现状： 高压操作作用： 1、强化冶炼作用 炉顶压力提高，炉内煤气体积减小，流速降低，压差减小，有利提高冶炼强度，提高产量。 * * 图2 冶强与顶压的关系 图3 压差与顶压及冶强的关系 * * 2、焦比降低 1）高压操作改善了煤气流分布，促进炉况稳定顺行和炉温稳定，降低煤气流速，煤气与矿石接触时间增加等。 2）产量提高，单位生铁热损失减少。 3）压力提高，CO2+C=2CO反应开始温度提高，间接还原区扩大。 4）高压不利SiO2等直接还原反应的进行，有利抑制Si等的还原。 3、增加调剂炉况手段，为高炉大型化创造条件。 高压操作使燃烧带缩小，因此，高压应与大风量、大喷吹等配合使用。同时，高压后，鼓风机动能消耗增加，回收炉顶煤气剩余压力能对降低能耗、降低生铁成本有重要意义。 * * 第四节 高风温 热风作用：是降低高炉焦比、增加产量的重要措施，而且还有利增强炉渣脱硫能力，从而提高生铁质量、补偿喷吹燃料和炉缸热量不足，以及稳定风口燃烧带温度，为喷吹燃料创造有利条件。 风温水平： 风温水平与提高风温降低焦比的关系： 风温水平 -800 800-900 900-1000 +1000 降焦 % 4.0 3.5 3.0 2.0-2.5 （每提高100℃风温降焦幅度） * * 一、提高风温对焦比影响 目前高炉冶炼而言，rd 值偏高，碳素消耗取决于热量消耗而非还原剂消耗，故风温提高，焦