论文部分内容阅读
传统高炉主要以大喷吹煤粉为主,但由于煤粉中含有大量灰分,会给高炉煤气的透气性带来不利影响。在保证高炉正常工作的前提下,本文旨在通过向高炉风口回旋区内喷吹石灰窑尾气,来降低碳耗。分别研究了喷吹石灰窑尾气和转炉煤气+石灰窑尾气量与风口回旋区理论燃烧温度的关系,建立了理论燃烧温度与不同喷吹制度下喷吹量的关系式,得到了不同喷吹制度下的极限喷吹量,理论上证明了其方法可以达到降低焦比的目的。通过求解关系式的焦比值与里斯特操作线焦比值,获得了两种不同方式的理论计算极限焦比值,且焦比值较为一致。因此,新型工艺建立的焦比关系式,理论上可认为是正确的。新工艺下较好的理论计算结果,为高炉找到一条新的降焦道路,全文得到结论如下:(1)通过实验室二氧化碳气化转化试验及软件模拟计算表明,当高炉喷吹石灰窑尾气进入高炉后,CO2在风口回旋区可完全转化为CO,且煤粉的气化效果优于焦粉。(2)分析新工艺不同喷吹制度下的高炉风口回旋区内热平衡和碳氧平衡,建立理论焦比方程。新型改造焦比方程为其它喷吹气体工艺焦比方程,提供新的建模理论。(3)基于一座3000 m3的生产高炉,在保证高炉炉况正常运行的前提下,降低理论燃烧温度200℃,喷吹石灰窑尾气后,碳素最大减少量约为8.6 kg/tFe;从里斯特操作线得到,极限焦比可降低9.5 kg/tFe。(4)当喷吹转炉煤气+石灰窑尾气,直接还原消耗碳素量为0 kg/tFe时,碳素最大减少量为50.63 kg/tFe,最大转炉煤气+石灰窑尾气量为445.27 m3/tFe。(5)与传统高炉相比,新工艺在很多方面具有明显的优势,不仅可以降低焦比,还可进行资源重复利用,减少污染物的排放,增加综合效益。本文针对高炉的理论燃烧温度,进行热平衡和物料平衡计算,得到极限焦比,因此保证了高炉日常操作条件的合理性,对日常实际生产也有一定的意义。证明了高炉喷吹转炉煤气+石灰窑尾气在理论上的可行性。在当今环保和经济效益压力日益增大的情况下,通过向高炉分别喷吹石灰窑尾气和转炉煤气+石灰窑尾气来降低焦比,是一个非常有应用前景的技术方案,从而较大程度地帮助钢铁企业获得更大的经济效益。