高炉除湿技术与高炉稳定

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1、一、前言钢铁工业是国民经济的基础工业，钢铁产品在各类原材料中用途最广泛。当今世界的文化和经济的发展与钢铁生产有着非常密切的关系，它对国家工业化和国防现代化具有举足轻重的作用。20世纪90年代以来，我国炼铁工业取得了巨大的成绩，生产指导思想也逐步由过去的重产量、抓速度，转变为重质量、抓品种、节能降耗、提高经济效益。而鼓风脱湿技术的应用，就可以在一定程度上提高高炉运行的经济性和稳定性。二、鼓风脱湿2.1鼓风湿度对高炉冶炼的影响高炉冶炼过程中，高炉鼓风是不可或缺的一个重要环节，而进入高炉的鼓风中总是含有一定的

2、水分，其中的含湿量是与当地气候密切相关的，并且随着季节的变化是不断波动的。当空气通过鼓风机送向高炉时，也同样将水蒸气送入高炉，所含的水分在高炉风口前发生化学反应而吸热（H2O=H2+0.5O2-2580*4.1868kg/m3水），对炉缸燃料燃烧产生影响，主要表现在以下几方面：（1）燃料中1千克碳消耗的风量略有减少，形成的煤气量也略有减少；（2）燃烧1千克碳形成的煤气中CO、H2的浓度增加，N2浓度降低；（3）燃烧达到的理论燃烧温度降低；（4）风口前的燃烧带有所扩大，会使炉缸中心延伸。同时，由于鼓风湿度

3、是不断变化的，会引起风口前火焰温度的波动，也会对炉况顺行产生影响。因此，为了消除上述的不利影响，在冶炼过程中就必须进行热风补偿，这样必然会增加能源消耗。当鼓风中含水1g/m3，其分解热由热风热量补偿时，根据热平衡可得：1*0.335*t补=2580*22.4/1800得t补=9℃即在1m3风中含水1g时，为补偿其分解热，应提高风温9℃。但是考虑到水蒸汽分解出的H2，在高炉内上升过程中又进行还原变成水，又放出相当于3℃风温的热量，故当风中含水1g/m3时以相当于6℃风温的热量来进行补偿。2.2鼓风脱湿对高

4、炉冶炼的影响。对鼓风进行脱湿处理后，空气含湿量相对稳定（如图1所示），不必在进行不必要的风温补偿，在其它冶炼条件不变的情况下，也就相当于提高了干风风温。由上述计算可知，鼓风中水分每减少1g/m3，风温可相应提高6℃。而高风温对高炉的生产有很大影响，主要表现在以下几方面。2.2.1高风温对高炉冶炼的作用高炉内热量来源于两方面，一是风口前碳素燃烧放出的化学热，二是热风带入的物理热。后者增加，前者减少，焦比即可降低。提高了热风温度带入的物理热将使焦比降低，产量提高，单位生铁的煤气量减少，炉顶温度有所降低，热能

5、利用率提高。可以说，热风带入的热量比碳素燃烧放出的热量要有用得多。如，高炉有效热量利用率KT=0.8时，如果风温提高多带入100kJ的热量，其它条件未变，从而节省了风口前燃烧的碳素，相当于100.8=125kJ热量的碳。另一方面，提高风温有利于炉内还原，可加快风口前焦炭的燃烧速度，热量更集中于炉缸，使高温区域下移，中温区域扩大。2.2.2高风温对焦比和产量的影响由高炉热平衡计算可知，热风带入的热量占高炉总热量收入的20%-30%。由提高风温带入的物理热，代替了一部分由焦炭燃烧所产生的热量，并对高炉冶

6、炼带来下列影响。图1（1）高风温带入了物理热，代替了一部分作为发热剂那部分热所消耗的焦炭。（2）风温提高后焦比降低，使单位生铁生成的煤气量减少，煤气水当量减少，炉顶煤气温度低，煤气带走的热量减少。（3）由于风温提高焦比降低，产量相应提高，单位生铁热损失减少。（4）风温升高，炉缸温度升高，炉缸热量收入增多，可以加大喷吹燃料数量，更有利于降低焦比。风温水平不同，提高风温的节焦效果也不同。风温越低，降低焦比的效果愈明显。风温变动对焦比和产量的影响如表1所示。表1：风温变动对焦比和产量的影响[1]干风温变动量影

7、响值说明焦比产量600℃-700℃100℃7%7%经验数据700℃-800℃6%6%800℃-900℃5%5%900℃-1000℃4.5%4.5%1000℃-1100℃4%4%2.2.2高风温对喷吹燃料的影响高风温为喷吹燃料提供了良好的条件。风温提高后，增加了炉缸热量，确保燃烧带具有较高温度水平，促进喷吹燃料的裂化和燃烧，有利于喷吹燃料的热能和化学能的充分利用。据计算，风温每提高1℃，可多喷重油0.25kg/t铁。鞍钢某高炉风温由1031℃提高到1149℃，油比增加35kg/t铁，焦比降低55kg/t铁

8、，燃料比降低20kg/t铁，日产量增加279t铁；优质率上升1.06%，煤气中CO2增加0.9%。扣除风温本身和生铁含Si影响后，提高置换比0.3，降低焦比约6kg，这就是提高风温改善了喷吹效果的原因。三、高炉鼓风脱湿技术的发展1904年，美国在高炉上进行过脱湿鼓风试验，湿风含水由由26g/m3降到6g/m3，风温由382℃提高到465℃，高炉产量增加25%，焦比下降20%。但因脱湿设备庞大，成本高，一度未得到发展。上世纪70年代以来，由于