炼铁主要流程能耗和优化燃料结构技术的研究
宝钢COREX流程生产运行期间能耗偏高,主要使用的是兴隆庄煤和大同煤代替焦炭。块煤入炉后成焦效果不理想,造成熔融气化炉透气透液性差;高挥发分煤裂解产生的焦油需要消耗一定量的氧气等各种因素导致其在产能和铁水成本上,与同产能规模高炉相比仍存在较大的差距。尤其宝钢COREX炉是独立建厂,要自身消耗块煤的筛下颗粒,加剧经济技术指标进一步变差。
通过从技术节能和结构节能两个方面综合考虑入手,对COREX使用原燃料的理化性能进行研究,模拟块煤在熔融气化炉内的裂解过程和行为,掌握了适于COREX冶炼的原燃料的物理性质和化学性质;通过熔融气化炉半工业喷煤试验,发现风口生成大量的SiO沉积物,结合风口取样中不同位置渣成分的变化,提出了考虑风口前SiO2还原的COREX熔融气化炉风口前理论燃烧温度的计算方法,该计算结果与生产的实际情况更为接近;完成宝钢提供完整的三批风口前水平方向的(半)焦和渣铁试样的特性研究,建立了研究熔融气化炉风口焦的系统测定方法,通过测定风口试样中不同位置焦炭和半焦的透气性和透液性指数,确定了块煤半焦(焦炭)在熔融气化炉不同区域的劣化程度和不同区域焦炭的温度分布;编制适合COREX流程的含氢两步法Rist操作线模型的计算程序,通过对现场数据的分析,定量和直观地分析喷吹煤粉和不同燃料结构对下部热量的影响,及预还原和终还原能耗的差别,进而给出了COREX在新疆建厂后采用喷煤降低能耗的方案;为流程的能源消耗奠定了基础。
在已有的COREX C3000流程喷煤技术上,开发研究全氧综合喷吹技术,并在首秦高炉完成高温富氧综合喷吹(在喷煤中添加旋风灰)的工业试验,该项技术确定了在保持较高的煤粉燃烧率和喷吹期间高炉稳定顺行、碱金属负荷稳定在高炉要求的条件下,旋风灰作为煤粉添加剂的最佳混合比例和富氧率等工艺参数,在添加3 %以下的旋风灰可以代替等量的煤粉,且节约外购煤粉添加剂的费用,实现了良好的经济效益。首秦炼铁厂通过对高炉旋风灰喷吹工艺技术管理、设备管理、安全管理等各项综合管理,通过生产操作经验积累,为旋风灰风口喷吹逐渐成为一项较为成熟的工艺奠定了坚实的基础。 (牛京考)
钢铁科技发展
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