高爐富氧噴煤學(xué)習(xí)材料

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1、高爐富氧噴煤學(xué)習(xí)材料 高爐富氧鼓風(fēng)的特點和作用 　　高爐冶煉是高溫物理化學(xué)反應(yīng)，參與反應(yīng)的主要元素是fe-c-o。fe來源于礦石，包括燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦等。碳來源于燃料，包括焦炭及各種噴吹物。o2來源于高爐鼓風(fēng)和富氧。原先礦石和燃料是由高爐上部裝入的，而從高爐下部進(jìn)入爐內(nèi)的僅是鼓風(fēng)，后來發(fā)展高爐綜合鼓風(fēng)技術(shù)，即從高爐下部進(jìn)入爐內(nèi)的不僅有鼓風(fēng)，還有富氧及各種可燃的碳?xì)浠衔铮踔吝€有含鐵、含cao的粉狀物質(zhì)。 　　富氧的目的原先主要為提高風(fēng)中含氧，強化高爐冶煉，后來由于噴吹燃料技術(shù)發(fā)展，高爐噴吹的天然氣、重油或煤粉量過大時，導(dǎo)致高爐理論燃燒溫度過度下降，使高爐過程困難，同時也難于繼續(xù)提

2、高噴煤量。而高爐富氧之后，可以相應(yīng)提高理論燃燒溫度，提高反映區(qū)的氧化氣氛，形成富氧噴吹技術(shù)，特別是富氧噴煤技術(shù)，更適合國內(nèi)的實際。 　　現(xiàn)在國內(nèi)高爐噴煤量已普遍達(dá)到100kg/t，而寶山高爐達(dá)到200kg/t的國際水平，還有一大批高爐煤比超過了150kg/t，從高爐噴吹煤粉的實踐可知道，在無富氧的條件下，煤比一般能達(dá)到100kg/t，個別可達(dá)到120kg/t，若想達(dá)到更高的水平必須配備富氧，否則將導(dǎo)致高爐噴煤置換比降低。目前國內(nèi)高爐富氧一般在1—3%的水平，個別可能高些。國外有的國家電力充足，富氧可達(dá)到10%，甚至更高。敬業(yè)高爐這次富氧仍然是用煉鋼余氧，但更大的目的在強化高爐冶煉，多出

3、鐵，當(dāng)然也應(yīng)相應(yīng)提高煤比，所以一旦富氧，立即達(dá)到較高水平，富氧率達(dá)到2-3%，沒有多余的實踐時間，更要求預(yù)先能掌握較多的富氧噴煤知識。 一、氧氣的特點和制備方法 　　氧氣是自然界一種普通重要的物質(zhì)元素，存在于大氣中，存在于水中，存在于地殼的各種氧化物中，是人類生存的必備條件，也是自然界變化的必備條件。 　　氧氣和自然界的其他物質(zhì)一樣，有三種存在狀態(tài)，一般為氣態(tài)。在溫度高于-183℃其為氣態(tài)，無色透明，比重為1.429g/cm3。溫度在-183℃—-219℃之間其為蘭色的液體，當(dāng)溫度低于-219℃時，其為淡蘭色的固體。就像水蒸氣、水和冰一樣。 　　氧元素在元素周期表中處在第二周期，第ⅵ族

4、。原子序號為8，原子量為16，其原子核有8個質(zhì)子和8個中子，核外有8個電子繞核旋轉(zhuǎn)，電子層為2層，第一層有2個電子（飽和時為2個）第二層為6個電子（飽和時為8電子）因此極需從別處拉過2個電子，使外層電子飽和、穩(wěn)定。在一定的條件下，極易和其他物質(zhì)產(chǎn)生化合反應(yīng)，生成相應(yīng)的氧化物，co、co2、h2o、……。其中應(yīng)特別注意的是co和co2。任何氧化物或其他化合物的分子，隨溫度升高，原子間的結(jié)合力變?nèi)?，即容易將其原子分開。唯co和co2完全相反，隨溫度升高，其原子結(jié)合更牢固。因此不論焦炭也好，煤粉也好，雖然其燃燒是放熱反應(yīng)，隨環(huán)境溫度升高，其反應(yīng)越激烈，這就是在高爐噴吹煤粉和其他碳?xì)浠衔飼r，

5、要求提高風(fēng)溫的原因。 　　正常狀態(tài)下，高爐的燃燒反應(yīng)是在大氣中的氧和燃料中的碳之間發(fā)生的，大氣中參與反應(yīng)的o2僅占21%，其余79%是n2和其他少量元素，實際不參與化學(xué)反應(yīng)，只有溫度的變化，因此高爐內(nèi)的實際燃燒反應(yīng)化學(xué)式應(yīng)為： 　　2c+o2+79n2/21=2co+79n2/21+2340千卡/千克碳 　　如果鼓風(fēng)中o2由21%升高到25%，其燃燒反應(yīng)式為： 　　02c+o2+79n2/21=2co+79n2/21v物=129.07升 　　12c+o2+78n2/22=2co+78n2/21v物=124.22升 　　22c+o2+77n2/23=2co+77n2/21v物=119.7

6、9升 　　32c+o2+76n2/24=2co+76n2/21v物=115.73升 　　42c+o2+75n2/25=2co+75n2/25v物=112.00升 　　式中可見，當(dāng)鼓風(fēng)中的氧由21%上升到25%時，雖然燃燒同樣的碳，產(chǎn)生同樣的熱量，但燃燒產(chǎn)物的體積下降了13.23%，這樣就便于高爐強化。初期用氧就是為高爐強化冶煉的。富氧率提高之后，燃燒產(chǎn)物減少，帶到上部去的熱量也少了，高爐熱量集中在下部區(qū)域，產(chǎn)生下熱上涼現(xiàn)象。而高爐噴煤多，理論燃燒溫度下降多，高爐產(chǎn)生下涼上熱現(xiàn)象，如果兩者適當(dāng)配合，使高爐內(nèi)的溫度分布趨于均勻，有利于整個高爐冶煉過程的進(jìn)行。 　　氧氣制備在實驗室用含氧化合

7、物分解制備。工業(yè)上一般采用分餾法制備，由于當(dāng)初冶金工廠的氧主要為煉鋼轉(zhuǎn)爐準(zhǔn)備的，轉(zhuǎn)爐要求氧純度達(dá)到99.5%以上，而高爐用氧對純度要求不嚴(yán)。制備高純度的氧能耗大，合理的方案應(yīng)該單為高爐配備制氧機(jī)，現(xiàn)在國內(nèi)已有個別廠用變壓吸附的方式為高爐配備了制氧機(jī)。天津鐵廠用液氧壓縮技術(shù)，為高爐配備了一臺15000m3/h制氧機(jī)，由于其出塔壓力即可達(dá)到0.6mpa，可直送高爐，不采用加壓再減壓的流程，氧的成本較低，僅0.32元/m3（正常的0.48元/m3）已