高炉热储备区温度对煤气利用率的影响
高风温对高炉强化冶炼的意义
五.高炉接受风温的条件
①搞好精料。精料水平越高，炉内料柱透气性越好，炉 搞好精料。精料水平越高，炉内料柱透气性越好， 况越顺，高炉越易接受高风温。 况越顺，高炉越易接受高风温。 喷吹燃料。喷吹量的提高，有利于高炉使用高风温。 ②喷吹燃料。喷吹量的提高，有利于高炉使用高风温。 加湿鼓风。 ③加湿鼓风。加湿鼓风能因鼓风中水分分解吸热而降低 炉缸燃烧温度，利于高风温的使用。通常， 炉缸燃烧温度，利于高风温的使用。通常，加湿鼓风是 作为暂时没有喷吹或喷吹量太少的高炉为控制风口前理 论燃烧温度的一种手段而使用的。我们不提倡此法。 论燃烧温度的一种手段而使用的。我们不提倡此法。 精心操作。首先要找准高炉的基本操作制度， ④精心操作。首先要找准高炉的基本操作制度，特别是 要搞好上下部调剂，保持合理煤气分布， 要搞好上下部调剂，保持合理煤气分布，以保证炉况顺 其次，操作中要精心调节，早动、少动， 行。其次，操作中要精心调节，早动、少动，以减少炉 况波动，并应尽可能采用固定风温（固定在最高水平） 况波动，并应尽可能采用固定风温（固定在最高水平） 调节喷吹量或鼓风湿度的操作方法。 调节喷吹量或鼓风湿度的操作方法。
简史 19世纪20年代以前高炉使用冷风炼铁，燃料消耗很 19世纪 年代以前高炉使用冷风炼铁 世纪20年代以前高炉使用冷风炼铁， 生产率低。1828年英国尼尔森 D.Neilson） 年英国尼尔森（ 高，生产率低。1828年英国尼尔森（D.Neilson）建议 在高炉上使用“热鼓风”炼铁，并于1829年在苏格兰克 在高炉上使用“热鼓风”炼铁，并于1829年在苏格兰克 拉依特厂首次实现来这一建议，风温虽然只有149℃ 拉依特厂首次实现来这一建议，风温虽然只有149℃，但 效果惊人，每吨生铁的燃料消耗由8.06t/t降到 降到5.16t/t。 效果惊人，每吨生铁的燃料消耗由8.06t/t降到5.16t/t。 降低来30%以上 产量提高46%， 以上， 降低来30%以上，产量提高46%，而用于加热鼓风消耗 的燃料只有0.4 t/t生铁 1831年该厂将风温提高到 生铁。 的燃料只有0.4 t/t生铁。1831年该厂将风温提高到 316℃ 燃料消耗降到来2.25t/t， 316℃，燃料消耗降到来2.25t/t，产量比用冷风炼铁时 翻了一番。从此热风很快被推广， 翻了一番。从此热风很快被推广，它成为高炉炼铁史上极 重要的技术进步之一。170℃余年来风温水平不断提高， 重要的技术进步之一。170℃余年来风温水平不断提高， 在日本、西欧、北欧、北美高炉的风温普遍达到1200℃ 在日本、西欧、北欧、北美高炉的风温普遍达到1200℃， 有的先进高炉的风温叨叨1350℃ 有的先进高炉的风温叨叨1350℃，前苏联的全苏平均风 温到1990年已达到 年已达到1150℃左右。 温到1990年已达到1150℃左右。中国重点企业的平均风 温在1997年为 年为1047℃ 梅山冶金公司、 温在1997年为1047℃，梅山冶金公司、包头钢铁公司高 炉的风温在1100℃以上，宝山钢铁(集团)公司3 炉的风温在1100℃以上，宝山钢铁(集团)公司3号高炉的 风温在1997年达到 年达到1230℃ 风温在1997年达到1230℃。而地方骨干企业的平均风温 1997年为 年为971℃ 在1997年为971℃，虽然其中个别钢铁厂高炉的风温在 1000℃以上， 1000℃以上，但总体上说中国高炉的风温水平要比工业 先进国的低150～200℃ 先进国的低150～200℃。
高炉煤气 燃烧烟气温度
高炉煤气燃烧烟气温度高炉是冶金工业中的重要设备，用于将铁矿石转化为熔融铁水。
高炉煤气是在高炉内部产生的一种重要燃料，它可以为高炉提供所需的热能。
而煤气燃烧的过程中产生的烟气温度则是一个关键参数，它对高炉的热效率和生产效率有着重要影响。
高炉煤气的产生过程中，燃烧是一个主要的化学反应。
在高炉内，煤气与空气或氧气混合后，经过点火点燃，燃烧产生大量的热能。
而煤气燃烧的过程中，也会产生一定的烟气。
烟气的温度取决于燃烧的速率、煤气的组分以及高炉的操作条件等因素。
煤气燃烧的速率与煤气的供给量、燃烧区域的氧气浓度等因素有关。
一般来说，煤气供给量越大，燃烧速率越快，烟气温度也就越高。
而燃烧区域的氧气浓度对煤气燃烧速率也有很大影响。
在高炉的操作过程中，通过调整煤气供给量和氧气供给量，可以控制烟气温度的高低。
煤气的组分也会对烟气温度产生影响。
不同种类的煤气由于其组分的不同，其燃烧产生的烟气温度也会有所差异。
煤气中的主要成分是一氧化碳、氢气和一些杂质气体。
其中，一氧化碳和氢气是主要的燃料，它们的燃烧能够产生大量的热能。
而杂质气体则是煤气中的其他成分，它们的燃烧能力较弱，不能产生太多热能。
因此，煤气中杂质气体的含量越高，烟气温度也就越低。
高炉的操作条件也会对烟气温度产生影响。
高炉的操作温度、高炉内部的热传导和传热等因素都会影响烟气的温度。
高炉内部的温度越高，烟气温度也就越高。
而高炉内部的热传导和传热能力则会影响烟气温度的分布，不同位置的烟气温度也会有所差异。
煤气燃烧烟气温度的控制对于高炉的正常运行至关重要。
烟气温度过高会导致高炉的炉墙和炉缸受到过热而损坏，同时也会使炉渣不易排出，影响高炉的生产效率。
而烟气温度过低则会导致高炉的热效率下降，影响高炉的能耗和产能。
因此，高炉煤气燃烧烟气温度的控制是高炉操作的重要内容之一。
通过合理调整煤气和氧气的供给量，控制燃烧速率，可以实现烟气温度的控制。
同时，对于煤气的组分进行优化，减少杂质气体的含量，也可以提高烟气温度。
浅析燃高炉煤气锅炉热值与燃气量的关系
浅析燃高炉煤气锅炉热值与燃气量的关系秦小东朱宇翔（上海威钢能源公司，上海200431）摘要：在全燃高炉煤气高温高压锅炉中，燃料的发热量变化较大时，锅炉的许多运行参数将发生很大变化，而其中确定燃气量与热值的关系是至关重要的。
本文从锅炉热力计算书及最基本的热平衡方程出发，建立较为简单可行的数学模型，可供有关人员借鉴。
关键词：传热系数；煤气量；烟气量Analysis of Relations between Heat Value and Amount of Gas in Firing BFG Boiler ABSTRACT：When high temperature and pressure boiler of pure firing BFG, the operation data correspond to the heat value of gas. It is very important relations between heat value and amount of gas. According to hot balance equation and heating power calculation book of boiler,build a simple mathematic model.Key word: heating transfer factor; amount of gas; amount of flue gas1.前言高炉煤气作为冶金行业副产品被再次利用作为蒸汽锅炉的动力燃料极具意义,既可减少污染又可以节约能源,减少锅炉对动力用煤的需求[1]。
随着冶金行业的高炉大型化，高炉煤气的产量成倍增加。
纯燃高炉煤气的锅炉已由原来的中低压锅炉向高压锅炉迈进，并有向大型化发展的趋势。
而同时由于高炉运行水平的改善，致使高炉煤气热值有下降的趋势。
以上海威钢能源有限公司全燃高炉煤气锅炉为例，锅炉实际运行时，高炉煤气的热值只有2900 kJ/ N m3，偏离设计值3268kJ/ N m3有11%多。
高炉煤气成分研究
高炉煤气成分研究高压鼓风机鼓风，通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。
铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。
这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混合气体，就是“高炉煤气”。
1.高炉煤气成分高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、N2的含量分别占15%、55%，热值仅为3500KJ/m3左右。
高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关，现代的炼铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺，采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗，但所产的高炉煤气热值更低，增加了利用难度。
高炉煤气中的CO2、N2既不参与燃烧产生热量，也不能助燃，相反，还吸收大量的燃烧过程中产生的热量，导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。
高炉煤气的着火点并不高，似乎不存在着火的障碍，但在实际燃烧过程中，受各种因素的影响，混合气体的温度必须远大于着火点，才能确保燃烧的稳定性。
高炉煤气的理论燃烧温度低，参与燃烧的高炉煤气的量很大，导致混合气体的升温速度很慢，温度不高，燃烧稳定性不好。
燃烧反应能够发生的另一条件是气体分子间能够发生有效碰撞，即拥有足够能量的相互之间能够发生氧化反应的分子间发生的碰撞，大量的CO2、N2的存在，减少了分子间发生有效碰撞的几率，宏观上表现为燃烧速度慢，燃烧不稳定。
高炉煤气中存在大量的CO2、N2，燃烧过程中基本不参与化学反应，几乎等量转移到燃烧产生的烟气中，燃高炉煤气产生的烟气量远多于燃煤。
高炉富氧时煤气混合成分能够检测出CO、CO2、H2、CH4、N2等成分,为何停止富氧后只能检测出CO2及O2。
高炉使用含碳复合炉料的原理
高炉使用含碳复合炉料的原理发布时间：2021-05-14T09:00:16.270Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：葛超[导读] 摘要：考虑CO还原碳的反应，热储备区温度对煤气利用系数的影响在热力学和动力学方面存在竞争关系。
中国十九冶集团有限公司四川成都 617000摘要：考虑CO还原碳的反应，热储备区温度对煤气利用系数的影响在热力学和动力学方面存在竞争关系。
本文以单界面未反应核模型为基础，就温度对高炉煤气利用系数的影响推导理论模型，然后利用此模型解析高炉热储备区温度对煤气利用系数的影响规律，进而探讨高炉焦炭反应性与含碳炉料还原性的匹配。
结果表明，高炉使用高反应性焦炭降低热储备区温度，进而提高煤气利用系数的前提是矿石具有高的还原性。
矿石还原性低时，高反应性焦炭的使用会导致煤气利用系数下降，而期望通过增加矿石停留时间或提高压力来改变这样规律的操作空间甚小。
矿石还原性高时，热储备区所能承受的温降在理论上仍有一个极限。
因此，在实际生产中不必盲目追求焦炭的高反应性，应根据矿石的还原性选择具有适宜反应性的焦炭。
关键词：高炉;热储备区温度;煤气利用系数;矿石还原性;焦炭反应性热储备区是高炉炉身中下部煤气与炉料间热交换非常缓慢的区域，其中煤气和炉料的温差较小，且各自的温度沿高度基本不变。
理论研究和生产实践表明，高炉热储备区内主要发生碳至Fe的间接还原，且热储备区温度由入炉焦炭的溶损反应起始温度决定。
因此，热储备区下沿通常被认为是高炉内直接还原和间接还原的过渡界限。
鉴于CO还原碳为放热反应，热储备区温度的降低会使反应向生成CO2的方向移动，意味着高炉煤气利用系数的提高。
正是基于此，一些学者提出了使用高反应性焦炭降低热储备区温度，进而提高煤气利用系数和降低燃料比的高炉冶炼技术路线。
即高炉热储备区温度对煤气利用系数的影响。
需要说明的是，解析高炉热储备区对煤气利用系数的影响固然可以采用目前备受青睐的全高炉动力学模型。
750高炉高煤比实践及对高炉行程的影响
* 7 + 改善原燃料质量 高炉要接受大量喷煤， 最重要的物质条件就是提高精料水平， 其中关键是降低渣量和提高焦炭质量。改 善入炉料的原燃料条件， 提高入炉矿石品位及还原性， * " " * 年 # 月开始高炉采用高碱度烧结矿配加球团矿 ) * /
炉料结构的生产实践， 以改善综合炉料的高温透气性。焦炭过去使用 ! （或无锡 " # 吴泾焦 $! " # 常州焦 焦） ， 从%月份开始采用! 从而提高了焦碳的综合强度， 尤其是高温强度， 增强了其 " #宝钢焦$ ! " #吴泾焦， 抗溶损及抗侵蚀的能力。确保了焦炭在高炉中的骨架作用， 从而消除了由于矿焦比上升而使料柱透气性变 差的负面作用。原燃料质量的提高， 大大改善了高炉气体动力学条件。 改善炉缸均匀、 活跃程度 & ’ ( 提高风速， 经过长期的实践和不断的经验总结， 炼铁工作者对煤粉在高炉内的行为有了进一步的认识， 认为随着喷 煤量的增大， 必须增加鼓风速度， 提高鼓风动能， 改变炉缸煤气流初始分布状态， 确保高煤比下的炉缸活跃，
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高炉炉温系数
高炉炉温系数
高炉炉温系数是指在高炉冶炼过程中，炉温变化对炉内各种物理化学反应速率的影响程度。
它是衡量高炉操作稳定性和冶炼效果的重要指标之一。
炉温是高炉冶炼的重要参数，直接影响到高炉冶炼过程的稳定性和产量。
炉温的变化会引起炉内各种物理化学反应速率的变化，从而影响到冶炼过程的进行。
炉温升高会促进还原反应的进行，提高冶炼速度和产量。
但是炉温过高也会导致炉缸结焦和炉墙结渣的风险增加，甚至会引发爆炸等严重事故。
因此，合理控制炉温是高炉冶炼操作的重要任务之一。
高炉炉温系数描述了炉温与冶炼过程中各种物理化学反应速率之间的关系。
具体来说，炉温系数越大，炉温的变化对反应速率的影响就越大，反之亦然。
炉温系数的大小与多种因素有关。
首先，炉温系数与炉温的变化范围有关，一般来说，炉温系数在较低炉温范围内较大，而在较高炉温范围内较小。
其次，炉温系数还与炉内气氛、矿石性质、炉料配比等因素有关。
为了控制炉温系数，高炉操作人员可以通过调整炉温控制系统的参数来实现。
此外，合理选择炉料配比和优化炉料粒度分布等也可以降低炉温系数。
高炉炉温系数是影响高炉冶炼效果的重要指标之一。
控制炉温系数可以提高冶炼效率、降低能耗、延长高炉寿命，对于高炉冶炼的稳定性和经济效益具有重要意义。
高炉操作人员应该密切关注炉温系数的变化，采取相应的措施进行调控，以保证高炉冶炼过程的稳定运行。
同时，科研人员也应该加强对炉温系数的研究，探索更有效的控制方法，为高炉冶炼技术的进一步发展做出贡献。
影响高炉煤气利用率的因素分析
影响高炉煤气利用率的因素分析国内炼铁行业所采用的煤气利用率一般是指煤气的碳素利用率,是衡量炼铁过程中高炉内气固相还原反应中一氧化碳转化为二氧化碳的程度的指标。
从而表明高炉内碳氧化的程度和间接还原发展的程度，其表达式为ηCO=CO2/(CO2+CO),这也叫做煤气的化学能利用率,与之相对应的还有煤气的热量利用率,既煤气做为传热介质其热量被炉料吸收的程度,本文所说的煤气利用率不特别指出的话是指煤气的碳素利用率.在现代高炉上使用熔剂性烧结矿或高碱度烧结矿冶炼后，石灰石不再加入高炉配料或只加入量很少，只作为炉渣碱度的调节手段，炉顶煤气中的CO2含量基本上是由CO在还原过程中夺取矿石的氧转化而来的。
因此ηCO的大小取决于冶炼所使用矿石中铁的氧化程度和易还原金属氧化物含量，高炉内间接还原发展程度和高炉间接还原区内氢含量与一氧化碳含量的比值(H2%/CO%)等；此外决定焦比的因素以及喷吹燃料等也会给一氧化碳利用率带来一定影响。
(1)铁矿石中铁氧化程度高，也就是Fe2O3含量高(赤铁矿、球团矿和高碱烧结矿中Fe2O3含量高)，易还原金属氧化物含量高(高价锰氧化物MnO2、Mn2O3及Cu2O，NiO等)在炉身CO能夺取的氧量多，转化成CO2的量也多，ηCO就略有提高。
但在生产中原料条件相对稳定的情况下，这类因素对ηCO的影响不会很大。
(2)铁氧化物的间接还原发展程度是决定ηCO的主要因素。
由于间接还原是可逆反应(见高炉铁矿石还原)，ηCO受热力学规律所限制，在还原反应达到平衡状态时，平衡气相成分中CO2含量就决定了ηCO 的最高值，显然它受反应的平衡常数Kp控制的：ηCOmax= KP/(1+KP)，而反应的平衡常数是随温度而变的，因此不同温度下的ηCOmax也不同。
从铁矿石还原理论可以知道，铁氧化物的还原是按Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe顺序逐级还原的。
各还原反应有它自己的平衡常数，也就有它在热力学上最高的一氧化碳利用率。
提高炉高煤气利用率的方法
提高炉高煤气利用率的方法一、引言煤气作为重要的工业能源，其有效利用对于节能减排、提高生产效率具有重要意义。
炉高煤气利用率是指煤气在炉膛内燃烧时，实际用于加热物料或产生有用功的热量占煤气总热量的比例。
本文将从多个方面探讨提高炉高煤气利用率的方法。
二、优化煤气燃烧方式合理的燃烧方式是提高煤气利用率的关键。
应通过优化燃烧器结构、调整煤气与空气的配比、改善燃烧稳定性等措施，使煤气在炉膛内充分燃烧，减少不完全燃烧和热损失。
三、提高煤气预热温度提高煤气预热温度有助于增强煤气的热稳定性和燃烧速度，从而提高煤气利用率。
应合理配置预热设备，确保煤气在进入炉膛前达到适宜的预热温度。
四、强化煤气混合均匀性煤气与空气的混合均匀性直接影响燃烧效果。
应通过改进煤气输送系统和空气分配系统，确保煤气与空气在炉膛内充分混合，提高燃烧均匀性和效率。
五、调整炉膛操作参数炉膛操作参数如炉膛温度、压力、气氛等直接影响煤气燃烧效果。
应根据物料性质和生产需求，合理调整炉膛操作参数，使煤气在最佳状态下燃烧。
六、升级高效煤气燃烧器选用高效煤气燃烧器是提高煤气利用率的有效途径。
高效燃烧器具有燃烧效率高、热量损失低、污染物排放少等特点，能有效提升煤气利用效率。
七、煤气质量监控与调整煤气质量是影响煤气利用率的重要因素。
应建立煤气质量监控体系，实时监测煤气成分、热值等指标，并根据实际情况调整煤气使用方案，确保煤气质量满足生产需求。
八、减少煤气泄漏与浪费加强煤气管道和设备的维护管理，减少煤气泄漏和浪费是提高煤气利用率的重要环节。
应定期对煤气管道和设备进行检查和维修，确保煤气系统的密封性和稳定性。
九、引入智能控制系统智能控制系统能够实现煤气燃烧的自动化和智能化管理，提高煤气利用率的稳定性和可靠性。
通过引入智能控制系统，可以实时监测煤气燃烧状态、优化燃烧参数、实现煤气利用的最优控制。
十、结语提高炉高煤气利用率是节能减排、提高生产效率的重要手段。
通过优化煤气燃烧方式、提高煤气预热温度、强化煤气混合均匀性、调整炉膛操作参数、升级高效煤气燃烧器、煤气质量监控与调整、减少煤气泄漏与浪费、引入智能控制系统等多方面的措施，可以有效提高煤气利用率，为企业创造更大的经济效益和社会效益。
炼铁高炉炉顶煤气分布规律研究
结果分析：对模拟结果进行分析，如气体分布、温度分布等
模型验证：通过实验数据对模型进行验证，以确保模型的准确性和可靠性。
数值模拟结果分析
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模拟结果：得到炉顶煤气分布的规律和特点
模拟方法：采用有限元法进行数值模拟
影响因素：分析炉顶煤气分布受哪些因素影响
优化方案：提出优化炉顶煤气分布的建议和方案
实时监测：通过实时监测系统，实时监测炉顶煤气分布情况
调整操作参数：根据实时监测结果，调整操作参数，实现炉顶煤气分布的优化控制
应用效果评估和改进建议
改进建议：在环保方面，可以通过优化炉顶煤气分布，减少废气排放，降低环境污染。
应用效果评估：通过对炼铁高炉炉顶煤气分布规律的研究，可以提高生产效率，降低能耗，减少环境污染。
Hale Waihona Puke 改进措施：根据比较结果对数学模型进行改进，提高预测准确性
炼铁高炉炉顶煤气分布的数值模拟研究
5
数值模拟模型的建立
模型选择：选择合适的数值模拟模型，如CFD模型、有限元模型等
边界条件：设定模型的边界条件，如温度、压力、流量等
初始条件：设定模型的初始条件，如气体浓度、速度等
求解设置：设定模型的求解设置，如时间步长、迭代次数等
数值模拟结果与实验结果的比较
数值模拟结果与实验结果在某些方面存在差异，需要进一步研究
数值模拟结果与实验结果基本一致
数值模拟结果能够准确预测炉顶煤气分布
数值模拟结果可以为实际生产提供参考和指导
炼铁高炉炉顶煤气分布规律的应用研究
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应用场景和目标
提高炼铁效率：通过优化炉顶煤气分布，提高铁矿石的利用率和生产效率。
高炉炉顶煤气实际能量利用率
高炉炉顶煤气实际能量利用率及其技术应用展望潘宏中冶南方工程技术有限公司（430223 武汉市东湖新技术开发区大学园路33号）The utilization ratio of the actual energy and its technical advance for the Blast Furnace Top GasAbstract Analyzing the energy quality of the Blast Furnace Top Gas by using Exergy, its temperature Exergy and presser Exergy are only occupied 1~3.2% of the total Exergy, and the chemical Exergy is 97~99%, so that, developing the BFG Firing Gas Turbine (FGT) is the technical transformed direction of all kinds of BF top Gas energy in our country, Discuss the condition of the technical founds setting up TRT (Top gas pressure energy Recovery Turbine), including dry and wet types, and the queues in the traditional calculated results by using the heat insulation exponent.Keywords Blast furnace top gas analysis of energy qualities FGT and TRT technical bounds of TRT and its dry or wet types.摘要对高炉炉顶煤气作能质、火用质（exergy）分析：其温度火用及压力火用仅占其总火用质的1～3.2％，而其化学火用占97～99％；提出开发高炉煤气燃气透平(FGT)是我国大中小高炉煤气技术改造的方向；设置TRT技术界限的条件和干湿型TRT的条件；对传统绝热指数计算结论中存在的问题提出质疑。
高炉煤气的热空气温度
高炉煤气的热空气温度1. 概述高炉煤气是由高炉中煤粉的燃烧所产生的一种含有大量煤气组分的气体，是高炉生产过程中的重要产物之一。
高炉煤气中的热空气温度对高炉煤气的利用和炼铁过程的稳定性具有重要的影响。
本文将对高炉煤气的热空气温度进行探讨。
2. 高炉煤气的生成过程高炉煤气是由高炉中煤粉的燃烧过程中产生的。
在高炉炼铁过程中，将焦炭和矿石放入高炉内，通过高温还原作用使矿石中的铁锈被还原为金属铁。
焦炭起到了燃烧剂和还原剂的作用，同时也生成了大量的煤气。
3. 热空气温度的影响因素高炉煤气中的热空气温度受多种因素的影响，包括煤气成分、煤气流速、燃烧过程等。
3.1 煤气成分高炉煤气的成分复杂，包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、氮气等。
这些气体的不同比例会直接影响煤气的热空气温度。
例如，在煤气中含有较高比例的一氧化碳时，热空气温度会相对较高。
3.2 煤气流速煤气流速是指煤气在管道中的流动速度，也会对热空气温度产生影响。
当煤气流速较高时，热空气与煤气的充分混合程度会增加，使煤气的燃烧更加充分，从而提高热空气温度。
3.3 燃烧过程燃烧过程是指高炉煤气中的燃烧反应。
煤气在高炉中燃烧时需要与空气充分混合，才能达到更高的热空气温度。
同时，煤气燃烧的热量释放速度也会对热空气温度产生影响，释放速度快的煤气燃烧会导致热空气温度上升。
4. 热空气温度的调节方法为了提高高炉煤气中的热空气温度，可采取以下几种调节方法。
4.1 调节煤气成分通过调节煤气中气体的比例，可以改变热空气温度。
例如，增加一氧化碳的比例，可以提高热空气温度。
因此，可以通过改变煤气生成过程中的煤气成分比例，来调节热空气温度。
4.2 调节煤气流速通过调节煤气的流速，可以改变煤气与空气的充分混合程度，从而影响煤气的燃烧效果和热空气温度。
增加煤气的流速可以提高热空气温度。
4.3 优化燃烧过程通过优化煤气的燃烧过程，可以提高热空气温度。
例如，可以优化煤气与空气的混合方式，使煤气能够充分与空气混合，从而提高煤气的燃烧效果。
2200m3高炉提高煤气利用率的实践
５ 方案实施后 的效果
理 中要 密 切 关 注 的 问题 。具 体 有 以下 几 方 面 。
ｅ．焦 炭质 量 的 提 高 ，特别 是 焦 炭 的高 温 性能 （ＣＲＩ、ＣＳＲ）为提高煤气利用率奠定 了 基 础 。涟 钢从 炼 焦 的 配煤 控 制 人 手 ，努 力 改 善焦炭高温性能 ，降低焦炭灰分 ，焦炭高温性 能明显改善，为高炉的强化 ，特别是焦炭负荷 水平 的提高 提供 了可靠 的基础 。
ｄ．提高煤气利用率是低硅冶炼 的需要。 近年来 ，高炉生铁含硅逐步降低 ，目前基本控 制在 ０．３５～０．４５左右，月平均值 为 ０．４２。 降 低生铁 含硅 的必 要条件 是要 保证 有充 足 的 渣 铁物理 热 以满 足 脱 硫 的需 要 。如 果 长 期 欠 热 ，平 均含 硅低 于合理下 限 ，渣铁 物理热 不 足 ，会造成 炉 缸 状 况 恶 化 甚 至 煤 气 流失 常 。 一 般来 讲 ，在 相 同 的风 温 条 件 下 ，虽 然 低 焦 比、高煤气利用率和高焦 比、低煤气利用率都 可获得 低硅 生 铁 ，但 很 明显 前 者 是我 们 需 要 的。因此 ，从降硅节焦的角度出发 ，提高煤气 利用率 的效果 是双 重 的。
该方案于 ２０１０年 ３月初 实施完成 ，投入使
ａ．加 强调 压 阀门的 日常 管理 和 维 护 ，保
用后效果非常好 ，达到了以下几方面的 目的。 障 系统运行 正 常和安 全 。
ａ．调 压 阀的压力 调节 和炼钢 冶炼 过程 都
高炉炼铁行业指标
高炉炼铁行业指标
高炉炼铁行业指标
1. 炉温：高炉炉温是指高炉内部的温度，一般在1400-1600℃之间。
炉温的高低直接影响着炼铁的效率和质量。
2. 铁口温度：高炉出铁口温度是指高炉内铁水流出的温度，一般在1300-1500℃之间。
铁口温度的高低直接影响着铁水的成分和质量。
3. 出铁量：高炉炼铁时，每小时流出的铁水量称为出铁量。
出铁量的高低直接影响着炼铁的效率和经济效益。
4. 炉渣率：高炉炼铁时，产生的废渣量称为炉渣。
炉渣率是指每吨铁水产生的炉渣量，一般在150-200kg之间。
炉渣率的高低直接影响着炼铁的效率和经济效益。
5. 铁品位：高炉炼铁时，铁水中的铁含量称为铁品位，一般在90%以上。
铁品位的高低直接影响着铁水的质量和经济效益。
6. 煤气利用率：高炉炼铁时，煤气是主要的燃料之一。
煤气利用率是指高炉利用煤气的效率，一般在60%以上。
煤气利用率的高低直接影响着炼铁的经济效益。
7. 炉缸压力：高炉内部的压力称为炉缸压力，一般在0.1-0.2MPa 之间。
炉缸压力的高低直接影响着高炉的安全性和炼铁的效率。
关于为什么大高炉利用系数不高的调查报告
关于为什么大高炉利用系数不高的调查报告不同容积高炉炉型参数与利用系数的关系随着炉容的不断扩大，有效容积利用系数反而降低，这是由于大型高炉强化冶炼所需要的条件越来越高。
高炉炉内最活跃的部分是燃烧带，燃烧带的大小对高炉强化有决定性的作用。
大型高炉燃烧带占炉缸面积的比例要比小型高炉小，这对大型高炉的强化是不利的。
大型高炉强化冶炼措施如下：一、精料：精料要求：1）高碱度烧结矿；2）MgO球团作为优质酸性炉料；3）焦炭质量改善。
焦炭质量除常温下的M40和M10外，还需要重视焦炭的反应性（CSI）和反应后强度（CSR）。
生产实践表明，要保证高炉获得较低的焦比和较高的煤比，及较好的利用系数，专家建议：2000m3以上高炉CRI宜达到25%以下，而CSR宜控制在65%以上。
1000m3级及其一下高炉也应保证CRI在28%以下，而CSR在60%以上。
二、高风温：风温水平受到高炉所能接受的风温水平和热风炉能稳定供应的风温水平两方面因素的影响。
高炉喷吹燃料后，高炉能接受的高风温问题已得到解决。
但目前技术，热风炉还不能长期保证提供1300~1400风温℃。
主要原因是热风炉燃烧火焰温度在1450 ℃左右时，燃烧过程形成的NO X和SO X对炉壳造成晶界腐蚀。
因此，在热风炉拱顶温度控制在1350±50℃的条件下，只能为高炉提供1200~1250 ℃风温。
三、喷吹燃料：现代高炉操作应在低燃料比的基础上达到高产、高效益。
具体生产条件下，不仅需要一个合适的冶炼强度，还应有适宜喷煤量。
因为喷煤量受到炉缸热状态、煤粉燃烧效率、高炉顺行、置换比、操作水平等多因素的影响。
超过冶炼条件允许的适宜喷煤量后，不是高炉炉况变坏就是未燃煤粉大量增加，还有可能造成燃料比升高。
在现代的高炉炼铁条件下，适宜的喷煤量应在120~150kg/t铁。
大量厂家实践表明，要将煤比提高到150kg/t以上，到200kg/t而燃料比又低于500kg/t，必须创造以下条件：渣量280kg/t以下；风温1200~1250℃；富氧3.5%左右；脱湿维持全年在冬季水平；焦炭强度M40 89%以上，M10在6%以下，CRI 24%以下，CSR65%以上；喷吹混合煤，挥发分控制在20%±2%；均匀喷吹；精心操作，保证炉缸热量充沛，炉况稳定顺行等。
温度变化对煤气流量计的影响
温度变化对煤气流量计的影响
煤气流量计的计量不但是能源计量结算的重要依据,也是煤气用户,如加热炉、退火炉、热风炉等燃烧控制的重要依据,因而对提高产品质量、节约能源、减少加热钢坯烧损与燃烧不完全造成的环境污染有着重要意义。
饱和煤气湿度变化对煤气流量计的影响，由于每个地区的大气压力不同,每个钢铁企业煤气管网平均压力、平均温度也不同,这里,以管网绝对压力105kpa 波动±3kpa,绝对温度303k波动±30℃为例进行分析:
压力变化对煤气流量计的计量影响，在常压煤气中压力变化相对于大气压力是比较小的,所以, 引起的流量计量误差也是比较小的。
当绝对压力为105kpa波动压力为±3kpa时,不考虑温度、湿度的影响
温度变化对煤气流量计的计量影响，在常温煤气中温度变化相对于绝对温度是比较小的,所以引起计量误差也是比较小的。
当绝对温度为303k,波动±30℃时,不考虑压力、湿度变化的影响由单一温度变化引起的计量误差
伴随温度变化的饱和湿度对煤气流量计的计量影响，湿度不但影响着气体工作状态的体积,同时也影响着气体工作状态的密度。
在湿度不饱和的气体中根据气体温度查出的标准水蒸汽分压力及分密度乘以相对湿度后,煤气流量计还要换算到工作状态的水蒸汽分压力与分密度,而在常温常压下,湿度饱和的气体根据温度查出的标准水蒸
汽分压力及分密度,即可直接使用。
在冶金工业中焦炉煤气,转炉煤气是采用水洗法进行除尘的,高炉煤气也大部采用水洗法进行除尘。
即使有少数高炉煤气采用干法进行除尘,在煤气并网后随着管道输送一路不断降温,凝结水不断由水封排出,因而,用户使用的煤气基本上是饱和湿煤气。
高炉热储备区温度对煤气利用率的影响
高炉热储备区温度对煤气利用率的影响孟繁超;邹宗树【摘要】The relationship between temperature of thermal reserve zone and the gas utilization rate of blast furnace was investigated. Considering thermodynamics and practical condition, only the reduction of ferrous oxide occurs in the thermal reserve zone. Thus, the thermodynamic analysis and kinetic analysis of reduction reactions in thermal reserve zone were carried out with standard Gibbs free energy calculation and unreacted shrinking core model, respectively. The results of thermodynamic analysis show that only when the ( H2+H2O) volume fraction is smaller than 0. 3, lowering temperature is effective for improving gas utilization. The kinetic analysis shows that decreasing temperature from 1 273 K to 1 223 K, the reduction rate with H2decreases more than that with CO, showing that the influence of temperature on the reduction with H2is greater than that with CO. For most blast furnaces, the required reduction time is somewhat longer than the burden residence time in the thermal reserve zone, which means that the reduction reactions in thermal reserve zone don’t attain their equilibria, and lowering temperature is not effective for improving gas utilization.%研究了高炉热储备区内温度与煤气利用率的关系.结合热力学和实际情况,热储备区内只发生氧化亚铁的还原.因此需要利用吉布斯自由能计算和单界面未反应核模型对热储备区内还原反应进行热力学和动力学分析.结果表明:只有在H2+H2O体积分数小于0. 3时降低热储备区温度才能提高煤气利用率.从1 273 K降温到1 223 K,氢气还原速率降低得比CO还原速率降低得多,说明温度对氢气还原的影响更大.对一般高炉来说,炉料在热储备区中还原所需的时间比其停留时间长或接近,说明热储备区内的还原反应没有达到平衡,降低温度不利于提高煤气利用率.【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(039)007【总页数】5页(P985-989)【关键词】高炉;热储备区;热力学;动力学;煤气利用率【作者】孟繁超;邹宗树【作者单位】东北大学冶金学院, 辽宁沈阳 110819;东北大学冶金学院, 辽宁沈阳 110819【正文语种】中文【中图分类】TF531高炉热储备区是炉身处煤气与炉料间热交换非常缓慢的区域.一般认为,热储备区底端温度由焦炭溶损过程决定,不应低于高炉用焦炭溶损反应的起始温度[1-2].热力学上,在高炉热储备区温度下,含铁炉料中Fe3O4→FeO和FeO→Fe的还原均有可能发生.但在实际生产中,热储备区内主要以FeO→Fe的反应为主.由CO还原铁氧化物的叉子曲线可知,降低热储备区温度会使FeO还原反应的平衡向CO/CO2减小的方向移动,提高煤气利用率[3].基于此,日本学者提出了使用高反应性焦炭来降低热储备区温度,从而提高煤气利用率和降低高炉燃料比的操作工艺[4-5].之后,相关研究还进一步延伸到涉及焦炭反应性、含铁炉料还原性和合理炉料结构等方面[6].这里需要指出的有两点.第一,上述结论仅从热力学角度考虑，若考虑反应动力学,降低热储备区温度势必降低反应速率,不利于煤气的利用.第二,相关研究仅考虑CO,而未考虑H2的影响.理论上,H2还原FeO的叉子曲线与CO恰好相反,即降低热储备区温度会使FeO还原反应的平衡朝H2/H2O增大的方向移动,降低了氢气利用率[7],因此应充分重视H2的作用.鉴于以上两点,本文综合考虑CO-H2混合煤气体系,分别从热力学和动力学角度进行理论分析和计算,进一步阐明高炉热储备区温度变化对煤气利用率的影响规律.1 热力学分析CO-H2混合煤气在高炉热储备区内可能发生的反应有FeO+CO=Fe+CO2,(1)FeO+H2=Fe+H2O,(2)CO+H2O=CO2+H2.(3)文献[8]表明,可以忽略反应(3)的影响.下面以热储备区温度从1 273 K降至1 223 K 为例,应用热力学平衡计算,考察热储备区温度对煤气利用率的影响.对于反应(1)和(2),表1是应用热力学数据手册[9]得到的热储备区温度时使用的吉布斯自由能二项式.采用表1中数据进行计算,温度为1 273 K和1 223 K时,反应(1)的平衡常数分别为0.388和0.412,反应(2)的平衡常数分别为1.106和1.071.煤气利用率一般定义为(4)其中,φ为不同煤气组元的体积分数.表1 反应(1)和(2)的标准吉布斯自由能二项式Table 1Binomial expressions of standard Gibbs free energy of reactions (1) and (2) J/mol反应温度/KΔG=a+bTab(1)1184～1650-186284.406(2)1184～165016826-26.493高炉煤气中N2体积分数最大,约为50%,而CH4很少,可以忽略.因此,假设式(4)右端分母为0.5,φH2+φH2O分别为0,0.1,0.2,0.3,0.4和0.5,基于平衡常数计算不同温度下的煤气利用率,其结果如图1所示,随着φH2+φH2O的提高,高炉煤气利用率线性增大.当φH2+φH2O小于0.3时,低温时的煤气利用率较高.然而,在φH2+φH2O大于0.3时,情况正好相反.以上计算结果表明,只有在φH2+φH2O小于0.3时,降低热储备区温度才有利于煤气利用率的提高.这种情况适用于大部分高炉煤气,所以仅从热力学角度考虑,降低热储备区温度能够起到提高煤气利用率的作用.图1 不同温度下煤气利用率随(H2+H2O)体积分数的变化Fig.1Variations of gas utilization rate with(H2+H2O)volume fraction under differ ent temperatures2 动力学分析2.1 模型建立根据未反应收缩核模型理论,煤气还原FeO反应的总速率由外扩散传质速率N1,内扩散传质速率N2和界面化学反应速率N3构成[10].外扩散传质速率N1可表示为式中:r0为铁矿石原始半径,m;kg为气体边界层内传质系数,和分别为组元A气相本体以及在矿石外表面处的浓度,mol/m3.内扩散传质速率N2为式中:ri为未反应核半径,m;Deff为有效扩散系数,为组元A在反应界面处的浓度,mol/m3.界面化学反应速率N3可表示为式中:k+为正向反应的速率常数,m/s;K为平衡常数;为组元A的平衡浓度,mol/m3. 根据准稳态原理,各环节的速率相等,并等于总反应过程的速率,所以总反应速率为RA=N1=N2=N3.(5)利用式(5)可消去未知浓度和得到(6)引入矿石转化率f,并基于氧元素的质量守恒,可得如下关系式:(7)式中,未转化率X=1-f.忽略kg及Deff在还原过程中的变化,则可将式(7)分离变量并积分,最终得到(8)式中:cs为固相的浓度,mol/m3;t为反应时间,s.2.2 模型基本参数1) 氧化亚铁还原反应的反应速率常数为[11]其中,T为气体温度,K.2) 二元气相扩散系数的确定[12]:式中:DAB为A和B的互扩散系数,m2/s;Mi为i的摩尔质量,g/mol;Vi为i的扩散体积,cm3/mol;p=1.01×105Pa;εv为固体孔隙度;τ为曲折系数.3) 传质系数的确定[12]:式中:Re为雷诺准数;Sc为施密特准数;ug为气体速率,m/s;d为颗粒直径,m;μ煤气为煤气黏度,Pa·s;ρ煤气为煤气密度,kg/m3.2.3 计算结果与讨论本文假设φCO+φCO2+φH2+φH2O=0.5.为了分析讨论碳氢比的影响,分别取φH2O+φH2=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,在1 273 K和1 223 K时用式(6)和式(9)计算FeO的还原反应速率如图2所示.总反应速率为R总=φCORCO+φH2RH2.(9)由图2可看出,随着φH2O+φH2的增加,反应总速率单调增加,并且两个温度下反应总速率的差距也越来越大.图 2 1 273 K和1 223 K时(H2+H2O)体积分数与FeO还原速率的关系Fig.2Variations of FeO reduction rate with(H2+H2O)volume fraction at 1 223 K and 1 273 K由上述分析可得出,在FeO还原中,随着氢元素的增加,高温时总反应速率增加幅度比低温时大,由此可以看出氢元素在高炉煤气中所占的比例对反应速率有很大的影响.下面对反应速率和反应时间进行分析.本文中采用表2的操作条件,应用式(6)和式(7)计算1 273 K和1 223 K时反应速率和反应时间.另外由于煤气本体浓度是变化的,本文只是取平均数据进行定性研究.取炉料到达热储备区下端的转化率为0.5,并且由转化率可得到ri.1 273 K，转化率为0～0.5时,氢气和一氧化碳分别还原氧化亚铁的平均反应速率为RH2=1.459 9×10-4 mol/s,RCO=2.943 9×10-5 mol/s.1 223 K，转化率为0～0.5时,氢气和一氧化碳分别还原氧化亚铁的平均反应速率为RH2=1.264 1×10-4 mol/s,RCO=2.850 8×10-5 mol/s.计算结果表明,氢气还原反应速率减小了13%,而一氧化碳还原反应速率减小了3%.说明温度对H2还原FeO的影响更大.根据转化率和r0,以及平衡浓度,计算出反应所需时间.在1 273 K,f=0.5时氢气和一氧化碳分别还原氧化亚铁的反应时间为tH2=1.199 6×103 s,tCO=5.182 3×103 s.表2 高炉操作条件Table 2 Blast furnace operation conditions空塔流速m·s-1煤气初始体积分数/%H2COH2OCO2煤气黏度Pa·s煤气密度kg·m-3烧结矿直径/m孔隙度/%迷宫度料柱空隙度/%4.51631.60.41.011.7×10-61.350.025353.045在1 223 K,f=0.5时氢气和一氧化碳分别还原氧化亚铁的反应时间为tH2=1.416 4×103 s,tCO=5.460 6×103 s.由文献[13]得热储备区高度可按照炉身高度的50%～60%计算.表3为2 000～5 050 m3不同规格高炉的热储备区高度.表3 不同规模高炉的热储备区高度和炉料停留时间Table 3Height of thermal reserve zone and burden residence time for different-size blast furnaces高炉容积/m3200025003000320040005050热储备区高度/ m6.7～8.048～9.69.25～11.18.6～10.59.05～10.868.45～10.14停留时间×10-3 /s2.25～2.703.13～3.753.13～3.763.22～3.932.97～3.562.88～3.46由高炉利用系数P和炉型尺寸以及焦比、堆密度(其中堆密度是考虑压缩比后的堆密度,压缩比取经验公认的11%)和热储备区高度等参数可计算出炉料在热储备区内的停留时间,如式(10)所示：(10)式(10)计算结果如表3所示.比较反应时间和炉料停留时间可以看出,只有氢气还原时,反应时间比停留时间短,而一氧化碳则相反.高炉中一氧化碳体积比氢气大,所以对一般高炉来说,所需反应时间比炉料在热储备区中的停留时间长或接近,说明反应没有达到平衡,需要考虑动力学的影响.另一方面,近年来出现了关于高炉使用高反应性焦炭的讨论[4-6，14],也有使用高反应性焦炭但燃料比并未增加的生产实例.这是由于焦炭的反应性指数与溶损反应起始温度并不完全对应.因此,在现有高炉的条件下,只有在进一步改善含铁炉料还原性的前提下,使用低溶损反应起始温度的焦炭,才有可能通过降低热储备区温度提高煤气利用率.3 结论1) 铁氧化物还原热力学计算表明,对于大部分高炉煤气,降低热储备区温度有利于提高煤气利用率.2) 铁氧化物还原动力学计算表明,降低温度对氢气还原速率的影响大于对一氧化碳还原速率的影响.3) 完成热储备区转化率所需时间比炉料的停留时间长或接近,需要考虑动力学的影响.4) 只有在进一步改善含铁炉料还原性的前提下,使用低溶损反应起始温度的焦炭,才有可能通过降低热储备区温度提高煤气利用率.参考文献：【相关文献】[1] 王筱留.钢铁冶金学(炼铁部分)[M].2版.北京:冶金工业出版社,2013:152.(Wang Xiao-liu.Metallurgy of iron and steel(ironmaking)[M].2nd ed.Beijing:Metallurgical Industry Press ,2013:152.)[2]Naito M,Okamoto A,Yamaguchi K,et al.Improvement of blast furnace reaction efficiency b y temperature control of thermal reserve zone[R].Tokyo:Nippon Steel,2006.[3]Ariyama T,Murai R,Ishii J,et 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影响高炉炼铁焦比（燃料比）诸因素量化分析
影响高炉炼铁焦比（燃料比）诸因素量化分析影响高炉炼铁焦比（燃料比）诸因素量化分析1、入炉含铁品位的影响：入炉矿品位提高1%，焦比下降1.0~1.5%，产量提高2~2.5%。
2.焦炭含硫增加0.1%，焦比升高1.2%-2.0%；灰分增加1%，焦比上升2%左右。
3、烧结矿碱度（CaO/SiO2）的影响：烧结矿碱度降低0.1（当CaO/SiO2＜1.85时），焦比升高3~3.5%，产量下降3~3.5%。
4、烧结矿的FeO的影响：烧结矿的FeO升高1%，高炉焦比升高1.0~1.5%和产量降低1.0~1.5%。
5、烧结矿＜5mm粉末含量的影响：＜5mm粉末增加1%，焦比升高0.5%，产量下降0.5~1.0%。
6、烧结及球团转鼓每提高1%，高炉燃料比下降0.5%。
7、矿石含S每增加1%，燃料比上升5%。
8、烧结矿RDI的影响：当烧结矿的RDI+3.15≤72%时，RDI+3.15每提高10%，高炉降低焦比1.655%，产量提高5.64%（RDI≥72%以后，幅度递减）。
9、含铁炉料还原性对焦比的影响：含铁原料还原度降低10%，焦比升高8~9kg/t，烧结矿的MgO每升高1%，还原性下降5%。
10、入炉料SiO2和渣量对焦比的影响：入炉料SiO2升高1%，渣量增加30~35kg/t，渣量每增加100kg/t，焦比升高3.0~3.5%，（校正值20kg）。
11、热风温度的影响：高炉热风温度提高100℃（在950℃~1300℃风温范围内），入炉焦比下降8~20kg/t，并随风温水平提高而递减。
12、鼓风湿度的影响：高炉鼓风湿度提高1g/m3，焦比降低1kg/t铁，产量提高0.1~0.5%。
13、富氧的影响：高炉鼓风富氧1%，焦比下降0.5%，产量提高2.5~3.0%。
（随着富氧率提高递减）。
14、炉顶煤气压力的影响：顶压提高10kpa，焦比下降0.3~0.5%。
15、高炉炉顶温度上升100℃，燃料比上升30kg/t。
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中图分类号： TF 531
文献标志码： A
文章编号：1005 -3026(2018)07 -0985 -05
Influence of Thermal Reserve Zone Temperature in Blast
Furnace on Gas Utilization Rate
MENG Fan-chao， ZOU Zong-shu
高炉热储备区是炉身处煤气与炉料间热交换 非常缓慢的区域.一般认为,热储备区底端温度由 焦炭溶损过程决定,不应低于高炉用焦炭溶损反 应 的 起 始 温 度 [|-2].热 力 学 上 ，在 高 炉 热 储 备 区 温 度 下 ，含 铁 炉 料 中 Fe30 4— Fe0 和 FeO— F e 的还 原均有可能发生.但在实际生产中,热储备区内主
学 和 动 力 学 分 析 .结 果 表 明 ：只 有 在 氏 + 氏 0 体 积 分 数 小 于 0. 3 时 降 低 热 储 备 区 温 度 才 能 提 髙 煤 气 利 用 率 .
从 1 273 K 降 温 到 1 223 K ，氢 气 还 原 速 率 降 低 得 比 C O 还 原 速 率 降 低 得 多 ，说 明 温 度 对 氢 气 还 原 的 影 响 更 大 .
more than that w ith C O ，showing that the influence o f temperature on the reduction w ith H2 is
greater than that w ith C O . For most blast furnaces，the required reduction time is somewhat longer than the burden residence tim e in the thermal reserve zone，w hich means that the reduction reactions in thermal reserve zone d o n ’t attain their e q u ilib ria ，and low ering temperature is not effective fo r im proving gas u tiliza tio n . K e y w o rd s ：blast furnace; thermal reserve zone; therm odynam ics; kin e tics; gas utilization
对 一 般 髙 炉 来 说 ，炉 料 在 热 储 备 区 中 还 原 所 需 的 时 间 比 其 停 留 时 间 长 或 接 近 ，说 明 热 储 备 区 内 的 还 原 反 应 没
有 达 到 平 衡 ，降 低 温 度 不 利 于 提 髙 煤 气 利 用 率 .
关 键 词 ：髙 炉 ;热 储 备 区 ;热 力 学 ;动 力 学 ;煤 气 利 用 率
analysis and kinetic analysis o f reduction reactions in thermal reserve zone were carried out w ith
standard Gibbs free energy calculation and unreacted shrinking core m o d e l，respectively. The results o f thermodynamic analysis show that only when the (H 2 + H 20) volume fraction is smaller than 0. 3 ，low ering temperature is effective fo r im proving gas u tiliza tio n . The kinetic analysis shows that decreasing temperature from 1 273 K to 1 223 K ，the reduction rate w ith H2 decreases
( School of Metallurgy， Northeastern University， Shenyang 110819, China. Corresponding author：MENG Fanchao，E -m ail：7 4 1 6 5 1 5 4 9 @ )
A b s tra c t ：The relationship between temperature o f thermal reserve zone and the gas utilization rate o f blast furnace was inveபைடு நூலகம்tigated. Considering thermodynamics and practical co n d itio n ，only the reduction o f ferrous oxide occurs in the thermal reserve zone. T h u s，the thermodynamic
第39卷第7 期 2018年 7 月
东 北 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ） Journal of Northeastern University( Natural Science)
doi：10. 12068/j.issn. 1005 -3026.2018.07.015
V ol.39 ,No.7 Jul. 2 0 18
高炉热储备区温度对煤气利用率的影响
孟 繁 超 ，邹宗树
( 东 北 大 学 冶 金 学 院 ，辽 宁 沈 阳 110819)
摘
要 ：研 究 了 髙 炉 热 储 备 区 内 温 度 与 煤 气 利 用 率 的 关 系 .结 合 热 力 学 和 实 际 情 况 ，热 储 备 区 内 只 发 生
氧 化 亚 铁 的 还 原 .因 此 需 要 利 用 吉 布 斯 自 由 能 计 算 和 单 界 面 未 反 应 核 模 型 对 热 储 备 区 内 还 原 反 应 进 行 热 力