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降低高炉工序能耗实践
降低高炉工序能耗实践
摘要:主要通过某钢铁厂一号高炉的生产实践,在维持高炉炉况稳定顺行的前提下,通过增加高炉鼓风量和富氧量,提高高炉鼓风动能,提高BFG生成量来降低高炉工序能耗。
关键词:炉腹煤气量;鼓风动能;工序能耗
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2013)15-0185-02
1 概述
高炉炼铁是高能耗、高资源消耗型的生产单元。随着炼铁原燃料价格的不断上涨,高炉炼铁成本也在不断上涨;特别在受2008年底席卷全球的金融危机影响下,钢铁企业正面临更加严峻的生产经营形势。高炉的“节能、降耗、减排”是目前炼铁工艺的重中之重。目前,炼铁系统的能源消耗占整个钢铁厂总能耗的70%左右,而高炉炼铁工序能耗占总能耗的48%~58%,因此如何降低高炉工序能耗是我们亟须解决的问题。在高炉工序能耗中,支出项主要是焦炭和煤粉;回收项主要是高炉煤气和余压发电等回收的能量。
因此,通过分析影响BFG发生量的因素,找出提高BFG发生量的措施,可以降低高炉工序能耗。
2 影响BFG发生量的因素
炉腹煤气量的概念
从影响BFG发生量的因素分析,高炉煤气发生量主要来自炉腹发生的煤气。炉腹煤气的发生量基本来自焦炭煤粉的燃烧。炉腹煤气的发生量与多种因素有关。在正常高炉生产中,一般都采用喷煤降焦比的生产方式,可采用下式简便计算炉腹煤气量VBG:
通过上式,并结合一号高炉的气流分布状况,应采取提高鼓风量和富氧量的措施。这样既能提高BFG发生量,降低工序能耗,又能提高鼓风动能,吹透中心。
鼓风动能的概念
鼓风动能是指高炉某一风口单位时间内鼓风所具有的能量,其大小表示鼓风克服风口前料层阻力、向炉缸中心穿透的能力。鼓风动能如果过小,就会导致气流吹不到炉料中心,容易造成炉缸堆积,炉缸的热均性、死料柱的透气性和透液性变差,铁水环流加剧,渣铁不易出尽,难以打泥封堵铁口,冷却壁温度上升、炉芯温度下降,炉缸侵蚀严重,使炉龄降低。合理的鼓风动能,对高炉的炉况顺行十分重要。
现今新建高炉发展趋势为大型化,故炉缸直径较大,对鼓风动能的要求也在不断提高,以保持良好的炉缸工作状况。而新开炉的一号高炉炉缸直径较大,,鼓风动能不能过低,以免出现中心吹不透的情况。如果不考虑喷吹燃料在风口内的气化及燃烧,鼓风动能的计算公式如下:
影响鼓风动能的因素
(1)富氧率。理论上,富氧率越高,鼓风动能越小。同样冶炼强度下,高炉富氧时,氧气加快了风口前端焦炭、喷吹煤粉的燃烧速度,减少了鼓风的冲击力,因而鼓风动能减小。但高炉实际生产时,一般不是单纯提高富氧率,而是在提高富氧率的同时,往往伴随着风量的变化,而鼓风量对鼓风动能的贡献更大,因此,实际生产出现的反而是同向对应关系。
(2)高炉鼓风量。上式中,鼓风量值最大,同时又与鼓风动能成三次方关系,因此,它对鼓风动能影响是最大的;同时,由三次方函数的特点可知:鼓风量增加时,鼓风动能增大,并且随鼓风量的增加,鼓风动能的增幅逐步减小;当鼓风量减小时,鼓风动能减小,并且随鼓风量的减小,鼓风动能的迅速减小。当然,鼓风量增加,风压也会增加,但其幅度远小于风量的影响。
(3)鼓风温度、湿份。风温、湿份通过对鼓风体积的影响而间接影