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高炉富氧 锦程气体设备
2019-07-15

        高炉富氧的很大效果是提高产量。富氧鼓风将给炉内带来二个方面的变化,一是风口前理论燃烧温度的升高,二是吨铁煤气量的下降。另外,增加富氧率,也有利于改善煤粉的燃烧。

        鼓风中氧的浓度增加,燃烧单位碳所需的鼓风量减少;鼓风中氮的浓度降低,也使生成的煤气量减少,煤气中CO浓度因此而增大。这些变化,对冶炼过程产生多方面的影响:
1)由于煤气体积少,煤气对炉料下降的阻力也减少,为加大鼓风量、提高冶炼强度创造了条件。
2)随鼓风中含氧量的提高,煤气中CO浓度增加,煤气的还原能力提高,有助于间接还原过程的发展,但因煤气量减少,在某种程度上扩大了低于700℃的区域,又限制了间接还原的发展。所以富氧能否降低燃料消耗,要由实际生产结果来定,不同冶炼条件,结果也不相同。
3)富氧鼓风改变了冶炼中的热平衡。从分区看,由于富氧提高了理论燃烧温度,下部高温区热交换显著改善,热量集中于炉腹以下。但由于煤气体积减少,会使中温区相对缩短,从而使低温区扩大。从总体看,由于单位生铁的鼓风量减少,热风带入的热量也会减少;但煤气量减少使顶温降低,可减少热支出;同时因富氧1%,可增产4%左右,单位生铁各部热损失也可以减少一些,所以总的热量消耗仍然是降低的。
 4)富氧鼓风对顺行产生影响。因为富氧鼓风使燃烧带的焦点温度提高,炉缸半径方向的温度分布不合理,以及产生SiO气体剧烈挥发,到上部重新凝结、降低料柱透气性,从而破坏炉况顺行。所以在富氧又采用高风温时,用喷吹燃料控制理论燃烧温度是经济合理的。若无喷吹燃料装置,则应采用加湿鼓风。
高炉富氧鼓风的特点和作用

        高炉冶炼是高温物理化学反应,参与反应的主要元素是Fe-C-O。Fe来源于矿石,包括烧结矿、球团矿、块矿等。碳来源于燃料,包括焦炭及各种喷吹物。O2来源于高炉鼓风和富氧。原先矿石和燃料是由高炉上部装入的,而从高炉下部进入炉内的仅是鼓风,后来发展高炉综合鼓风技术,即从高炉下部进入炉内的不仅有鼓风,还有富氧及各种可燃的碳氢化合物,甚至还有含铁、含CaO的粉状物质。

        富氧的目的原先主要为提高风中含氧,强化高炉冶炼,后来由于喷吹燃料技术发展,高炉喷吹的天然气、重油或煤粉量过大时,导致高炉理论燃烧温度过度下降,使高炉过程困难,同时也难于继续提高喷煤量。而高炉富氧之后,可以相应提高理论燃烧温度,提高反映区的氧化气氛,形成富氧喷吹技术,特别是富氧喷煤技术,更适合国内的实际。

        现在国内高炉喷煤量已普遍达到100kg/t,而宝钢高炉达到200kg/t的国际水平,还有一大批高炉煤比超过了150kg/t,从高炉喷吹煤粉的实践可知道,在无富氧的条件下,煤比一般能达到100kg/t,个别可达到120kg/t,若想达到更高的水平必须配备富氧,否则将导致高炉喷煤置换比降低。目前国内高炉富氧一般在3%的水平,个别可能高些。国外有的国家电力充足,富氧可达到10%,甚至更高。南钢高炉这次富氧是用专用VPSA制氧,但更大的目的在强化高炉冶炼,多出铁,当然也应相应提高煤比。

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