高炉操作节能技术

高炉操作节能技术

1、科学布料节能

怎样解决煤气流和炉料运动之间的矛盾？

通过合理的布料制度和送风制度，可以科学地解决煤气流和炉料逆行运动的矛盾，使煤气流分布合理，炉况稳定顺行，实现节焦增产的作用。

高炉炼铁为什么要选择装料制度？

选择装料制度的目的就是要达到炉喉径向矿石和焦炭的合理控制，已实现合理的煤气流分布，保持高炉稳定顺行，煤气的能量得到充分利用，达到高炉炼铁高产、节能、长寿的结果。科学的装料制度可以实现高精度煤气流分布，有较好的节能效果。

怎样评价煤气流分布科学合理？

煤气流分布有三种类型：边缘发展型、双峰型和中心发展型。随着炼铁原燃料质量的改善，高炉操作水平的提高，从控制边缘与中心气流均发展的“双峰”式煤气流分布向边缘煤气CO2含量略高于中心的“平峰”式煤气曲线。综合煤气中CO2含量从16%~18%发展为18%~22%。宝钢4000M3级高炉达到23%以上。

如何实现合理布料？

使用无料钟炉顶设备可以灵活布料，进行多种形式布料，达到理想效果。采用环形布料（单环或多环），并要使用溜槽倾角的多角档位数。小于1000M3高炉一般选用5~7个角位，1000~2000M3高炉一般选用8~10个角位，大于2000M3高炉一般选用10~12个角位。不同容积的高炉，需要确定不同焦炭平台宽度和厚度，中心漏斗的焦炭量和滚向中心的矿石量。使用大矿批量上料之后，高炉内的焦批层高要在0.5M左右，宝钢4000M3级高炉焦层厚度在800~1000mm。

料线提高后对布料起到什么作用？

料线提高后，炉料堆尖向中心移动，有疏松边缘煤气流的作用。料线深度与上部炉型、炉料性能等有关，一般为1~2米。

合理煤气流分布时，炉顶温度在什么水平？

煤气流分布没有一个固定的模式，随着高炉生产条件的变化和技术进步的需求而要不断调整。希望边缘煤气CO2含量要高于中心，而且差距较大的“展翅”型煤气分布曲线。高炉中心煤气温度在500℃以上，边缘要大于100℃。

2、高风温节能

风闻升高100℃对高炉炼铁有什么影响？

热风温度升高100℃会使风口前理论燃烧温度升高60℃，炉内压差升高5kPa；基础风温在950℃时，可节焦20kg/t，基础风温在1050~1150℃时，可节焦10kg/t。风温升高100℃，可允许多喷吹煤粉约30kg/t。

用低热值高炉煤气烧炉如何实现高风温？

采用蓄热式燃烧技术，将助燃空气和煤气预热到500℃以上，再去烧热风炉，是可以实现1200℃以上的高风温。

如何操作热风炉才能实现高风温？

烧炉和送风时热风炉拱顶温度差要控制在100~150℃，可以减少耐高温的硅砖破碎。希望将热风炉的送风时间控制在1小时内，最好在40分钟左右。

如何提高热风炉的蓄热能力？

采用19~30孔格子砖作为蓄热体，可提高热风炉的蓄热能力。

送风系统经受高风温的薄弱环节在那里？

热风三叉口和热风短管是送风系统经受高风温的薄弱环节。

3、脱湿鼓风有利于节能

脱湿鼓风有哪些作用？

鼓风湿分每降低1g/m3，热风温度升高9℃，风口前理论燃烧温度升高5~6℃，允许提高喷煤比1.5~2.0kg/t，可降低焦比0.8kg/t.鼓风湿度降低1%，风口前理论燃烧温度提高45℃左右。

为什么说在没有喷煤条件下，使用高风温进行加湿鼓风有增产节焦的效果？

正常生产的高炉风口前理论燃烧温度在2200±50℃，使用高风温而没有喷煤情况下，理论燃烧温度要升高，会使SiO2的还原度增加，导致高炉难行。进行加湿鼓风，每增湿1 g/m3，风口前理论燃烧温度下降5~6℃。总体上讲，高风温的作用是大于加湿的作用，风闻升高，使还原过程加快，有利于降低炼铁燃料比。鼓风每加湿1%，可降低焦比0.9kg/t，增加产量3.2%。

4、低硅铁冶炼

低硅铁冶炼的节能效果如何？

生铁含Si量降低0.1%，可降低炼铁燃料比4~5kg./t。

降低铁水含Si量的主要措施是什么？

（1）降低炼铁燃料比，可减少SiO2的还原量

（2）减少SiO2的入炉量：减低焦炭灰分含量和烧结矿中SiO2含量

（3）降低风口循环区火焰温度，减少SiO气体生成量

（4）控制软熔带的形状和位置，减少SiO气体的反应时间，抑制[Si]的生成

（5）炉渣性能优化，降低渣中SiO2的活度。提高渣中MgO含量，改善炉渣流动性

如何降低高炉热量损失？

高炉热量损失主要反映在炉体各部分的散热，单位面积散热最多的地方是炉腹和炉腰，约占炉体总散热的50%左右。

调整炉内煤气流分布是控制炉体热负荷最重要的手段。控制煤气流边缘发展，寻求适宜的中心煤气流分布是高炉操作者的重要任务。

炉体热量主要是通过冷却水来进行疏导。控制这部分热负荷主要是依靠控制水的热熔比、水的流量和水温差三个方面。水的热熔比、水流量一般是恒定的，所以控制好水温差是有利于减少高炉热量损失。

5、适宜的冶炼温度节能

为什么不提倡高强度冶炼？

炼铁学理论和高炉生产实践表明，当冶炼强度低于1.15t/m 3

.d 时，提高冶炼强度，会有增

产节焦的效果；当冶炼强度大于1.15 t/m 3

.d 时，再提高冶炼强度，会有增产、焦比升高的效应。

为什么说降低高炉燃料比可以提高高炉产量？

炼铁学理论是：高炉利用系数＝冶炼强度÷燃料比。提高高炉利用系数有两个办法。一是提高冶炼强度，另一个是降低燃料比。

高冶炼强度会带来什么后果？

中小高炉是采取大风机、大风量实现高冶炼强度和高产。高炉燃烧1kg 煤炭一般要消耗2.5M

3

的风，而鼓风机产生1M 3

的风需要消耗0.85kgce/t 的能量。太钢、宝钢等大高炉的吨铁风

耗一般在950M 3左右，而中小高炉一般要在1200～1300M 3，个别的有达到1500M 3

的风耗。仅从风耗一点上分析，中小高炉就会比大高炉能耗高。

为什么提倡炉腹煤气量指数取代冶炼强度？ 高炉生产实际存在着强化冶炼的界限。从气体力学角度进行分析，高炉过大的风量会出现高炉下部液泛现象和高炉上部炉料的流态化现象。这表明，高炉炼铁所使用的风量是有限度的。所以说用冶炼强度衡量高炉生产技术水平是不科学的。经过专家、学者们的讨论研究，在修改的《高炉炼铁工艺设计规范》中提出了“炉腹煤气量指数”这个概念。其定义为：单位炉缸断面积上产生的炉腹煤气量。用下列公式表示：

2

4d

V X BG

BG π⋅=

式中：X BG 为炉腹煤气量指数

V BG 为炉腹煤气量，m3/min d 为炉缸直径，m

在现有原燃料条件下，操作较好的炉腹煤气量指数在58～66左右，最大极限炉腹煤气指数可暂订在70。

科学提高冶炼强度的手段是什么？

采用富氧鼓风和高压操作是科学提高高炉冶炼强度的有效手段。

富氧鼓风对高炉炼铁有什么影响？

高炉鼓风富氧率提高1％，增加产量4.26％，风口前理论燃烧温度提高35～45℃，允许多喷吹煤粉10～15kg/t ，降低焦比1％，高炉煤气发热值提高3.4％，炉顶煤气温度下降。 氧气是用电能换来的，过高的富氧，要增加炼铁工序能耗。

为什么提倡用变压吸附制氧设备为高炉供氧？

变压吸附制氧每立方米供氧耗电为0.3kwh ／m 3，而深冷制氧电耗为0.5kwh ／m 3

。为高炉设置专门制氧设备可实现稳定供氧，且氧的浓度在85％以上就可以。变压吸附制氧设备开停机灵活，投资省，占地少。

提高炉顶煤气压力有什么效果？

炉顶煤气压力提高10kPa 高炉可增产约1.9％，焦比约下降4％左右，有利于冶炼低硅铁，