高風(fēng)溫對高爐強化冶煉的意義.ppt

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1、高風(fēng)溫對高爐強化冶煉的意義鄒漾一、高風(fēng)溫（highblasttemperature）高風(fēng)溫（highblasttemperature）：在現(xiàn)代高爐中借助熱風(fēng)爐將鼓風(fēng)風(fēng)溫加熱到1200℃以上的操作。使用高風(fēng)溫操作是高爐冶煉的技術(shù)措施之一。簡史19世紀(jì)20年代以前高爐使用冷風(fēng)煉鐵，燃料消耗很高，生產(chǎn)率低。1828年英國尼爾森（D.Neilson）建議在高爐上使用“熱鼓風(fēng)”煉鐵，并于1829年在蘇格蘭克拉依特廠首次實現(xiàn)來這一建議，風(fēng)溫雖然只有149℃，但效果驚人，每噸生鐵的燃料消耗由8.06t/t降到5

2、.16t/t。降低來30%以上，產(chǎn)量提高46%，而用于加熱鼓風(fēng)消耗的燃料只有0.4t/t生鐵。1831年該廠將風(fēng)溫提高到316℃，燃料消耗降到來2.25t/t，產(chǎn)量比用冷風(fēng)煉鐵時翻了一番。從此熱風(fēng)很快被推廣，它成為高爐煉鐵史上極重要的技術(shù)進步之一。170℃余年來風(fēng)溫水平不斷提高，在日本、西歐、北歐、北美高爐的風(fēng)溫普遍達到1200℃，有的先進高爐的風(fēng)溫叨叨1350℃，前蘇聯(lián)的全蘇平均風(fēng)溫到1990年已達到1150℃左右。中國重點企業(yè)的平均風(fēng)溫在1997年為1047℃，梅山冶金公司、包頭鋼鐵公司高爐的

3、風(fēng)溫在1100℃以上，寶山鋼鐵(集團)公司3號高爐的風(fēng)溫在1997年達到1230℃。而地方骨干企業(yè)的平均風(fēng)溫在1997年為971℃，雖然其中個別鋼鐵廠高爐的風(fēng)溫在1000℃以上，但總體上說中國高爐的風(fēng)溫水平要比工業(yè)先進國的低150～200℃。二.高風(fēng)溫操作對高爐冶煉的影響1、風(fēng)溫提高，熱風(fēng)帶入爐熱量增加，風(fēng)口前燃燒碳量能得到減少；2、高爐高度上溫度發(fā)生再分布。風(fēng)溫提高，熱風(fēng)帶入爐缸熱量增加、同時燃燒碳量減少使煤氣發(fā)生量減少，煤氣往上攜帶的熱量減少，結(jié)果，爐缸溫度提高、爐身和爐頂溫度降低；3、風(fēng)溫提

4、高使燃燒碳量減少，使煤氣中CO量減少，同時爐身溫度降低使間接還原減少，從而使直接還原度提高。4、風(fēng)溫提高時，爐內(nèi)煤氣壓差增加，使?fàn)t料下降條件變壞，不利于爐料順行；5、風(fēng)溫提高，熱風(fēng)帶入爐熱量增加，風(fēng)口前燃燒碳量能得到減少，使焦比能得到降低。煉鐵工序占鋼鐵工業(yè)能耗的主要部分，高風(fēng)溫是實現(xiàn)煉鐵高爐節(jié)能的重要措施，據(jù)研究，在目前我國高爐風(fēng)溫范圍內(nèi)，每提高100℃風(fēng)溫，可降低焦比15~20kg/t鐵，可相應(yīng)提高產(chǎn)量3%左右。此外，高風(fēng)溫還是實行高爐噴吹煤粉的必要條件。隨著煉鐵技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)代高爐向大型

5、、高效、長壽等方向發(fā)展，提高高爐熱風(fēng)爐風(fēng)溫所具有的降低煉鐵焦比、提高高爐生鐵產(chǎn)量、提高噴煤比和降低高爐生產(chǎn)成本等作用越來越顯著。國際上先進企業(yè)的高爐風(fēng)溫在1300℃以上，我國2007年重點鋼鐵企業(yè)的平均風(fēng)溫僅為1125℃，與國外先進水平尚有一定差距。2.1.高風(fēng)溫和降低焦比的關(guān)系高風(fēng)溫降低焦比的原因提高風(fēng)溫后降低焦比是多種因素共同作用的結(jié)果，其原因主要有下列幾方面：1、鼓風(fēng)帶入的物理熱增加了爐內(nèi)非焦炭的熱量收入，代替了一部分由焦炭燃燒所產(chǎn)生的熱量，因而可使焦比降低。2、由于風(fēng)溫提高后焦比降低，一方

6、面是單位生鐵生成的煤氣量減少，爐頂煤氣溫度下降，煤氣帶走的熱損失減少，另一方面使造渣量減少，爐渣帶走的熱損失也減少因而可進一步降低焦比。3、由于風(fēng)溫提高后焦比降低，使高爐產(chǎn)量相應(yīng)增加，單位生鐵熱損失減少，因而有促進了焦比降低。4、風(fēng)溫提高后，爐內(nèi)高溫區(qū)下移，中溫區(qū)擴大，有利于間接還原的發(fā)展，利于焦比降低。5、風(fēng)溫提高后，鼓風(fēng)動能增大，有利于吹透中心，活躍爐缸，改善煤氣能量利用，從而能降低焦比。這對大型高爐而言尤為重要。2.2.高風(fēng)溫降低焦比的效果提高風(fēng)溫的節(jié)焦效果隨風(fēng)溫水平的高低而異。風(fēng)溫水平越低

7、，提高風(fēng)溫的節(jié)焦效果越好；風(fēng)溫水平越高，提高風(fēng)溫節(jié)焦的效果越差。這種規(guī)律可用以下公式說明：①高爐熱量有效利用系數(shù)KT隨焦比降低而升高，即風(fēng)溫越高，焦比越低，爐內(nèi)煤氣量越少，煤氣利用率越高。因而，風(fēng)溫水平高時，E值下降。②隨著風(fēng)溫提高，焦比降低，單位生鐵風(fēng)量減少，使鼓風(fēng)帶入能量a減少。因而E值下降。③綜合校正值b隨著風(fēng)溫的提高和焦比的降低而減少，最后可能達到負值，因而可使正值下降。綜合校正值b的這一特性是由于提高風(fēng)溫對高爐熱量收支有正負兩方面的影響所致。一方面，除了鼓風(fēng)物理熱直接代替焦炭燃燒熱以外，

8、由于焦比降低，渣量及煤氣量減少，爐渣及煤氣帶走熱量減少，同時，由于產(chǎn)量提高，單位生鐵熱損失減少，因而增加了使綜合校正值b成為正值的因素。另一方面，由于熱風(fēng)溫提高使焦炭的理論燃燒溫度提高，熱量集中于爐缸，這不僅使渣鐵溫度的升高，渣鐵帶走的熱量增加，而且使風(fēng)口區(qū)冷卻水帶走的熱量增加，因而增加了使b值成為負值的因素。風(fēng)溫越高和焦比越低時，b值成為正值的作用越小，成為負值的作用越大，可能其代數(shù)和變?yōu)樨撝?。如果負值b與a相等，則提高風(fēng)溫的效果等于零。提高風(fēng)溫節(jié)省的焦炭量可按下述經(jīng)驗公式計算：