鑄鐵高爐富氧噴煤制氧成套設(shè)備
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高爐富氧鼓風(fēng)是指往高爐中加入工業(yè)氧,，使鼓風(fēng)中的氧含量超過大氣中的含氧量。高爐使用富氧鼓風(fēng)可以加速碳燃燒,，在燃料比不變的情況下使產(chǎn)量增加,。但富氧鼓風(fēng)使進(jìn)入高爐的風(fēng)量減少，帶入高爐的熱量也減少,。因此,，高爐鼓風(fēng)中的富氧率也受到一定限制,。
高爐富氧鼓風(fēng)的目的是：提高冶煉強(qiáng)度,；增加產(chǎn)量；強(qiáng)化噴吹燃料在風(fēng)口前燃燒,。
1 富氧鼓風(fēng)對(duì)高爐的影響
1.1 提高了冶煉強(qiáng)度,。由于風(fēng)中含氧量增加,，因而每噸鐵所需風(fēng)量減少。若保持入爐風(fēng)量不變,，冶煉強(qiáng)度可以提高,。
1.2 有利于高爐順行。富氧后因帶入氮減少,，所以單位生鐵的煤氣量減少,，富氧鼓風(fēng)并定風(fēng)量時(shí)，壓差降低,，利于順行,。
1.3 提高了理論燃燒溫度。富氧后雖然風(fēng)量減少使鼓風(fēng)帶入熱量減少,，但煤氣量也相應(yīng)減少,，故能提高理論燃燒溫度。
1.4 增加了煤氣中CO的含量,，有利于間接還原,。富氧鼓風(fēng)改變了煤氣中CO和N2的比例,，CO升高，有利于間接還原的發(fā)展,。當(dāng)富氧鼓風(fēng)與噴吹燃料相結(jié)合時(shí),，爐缸煤氣中CO和H2增加,，對(duì)間接還原更有利,。
1.5 降低了爐頂煤氣溫度。富氧后單位生鐵煤氣量減少,，上部熱交換區(qū)擴(kuò)大,，爐頂煤氣溫度降低。高溫區(qū)集中在高爐下部,，這使高爐豎向溫度場發(fā)生變化,。這個(gè)影響與噴吹燃料的影響相反，因而富氧鼓風(fēng)與噴吹燃料相結(jié)合可優(yōu)勢互補(bǔ)
2 高爐富氧噴煤的冶煉特征
富氧鼓風(fēng)使理論燃燒溫度升高,，鼓風(fēng)焓變小,，煤氣量減少，高溫區(qū)下移,，爐頂溫度降低,，冶煉行程加快，爐料在爐內(nèi)停留時(shí)間縮短,；而噴吹煤粉則使理論燃燒溫度降低,，鼓風(fēng)焓變大，煤氣量增加,，中心氣流發(fā)展,，爐缸溫度均勻，高中溫區(qū)擴(kuò)大,，爐頂溫度升高,，焦比降低，料柱礦焦比例增加,，爐料在爐內(nèi)停留時(shí)間增長,。可見富氧和噴煤對(duì)高爐冶煉過程大部分參數(shù)的影響是相反的,，兩者相結(jié)合可揚(yáng)長避短,，更好地發(fā)揮高爐效率。高爐富氧噴煤后的冶煉特征：
2.1 增加焦炭燃燒速度,，大幅度增產(chǎn),。
2.2 促使噴入爐缸的煤粉氣化燃燒，以及不降低理論燃燒溫度而擴(kuò)大噴煤量,，從而進(jìn)一步降低焦比,。 )
2.3 兩者相結(jié)合可改善高爐順行,。
3 富氧噴煤的操作特點(diǎn) 
隨著鼓風(fēng)含氧量和噴吹煤粉量的增加，高爐冶煉行程諸如爐料和煤氣流分布,，爐內(nèi)溫度場的變化以及還原與熱交換過程均發(fā)生明顯變化,，因此，必須正確掌握富氧噴煤特征和調(diào)節(jié)規(guī)律及時(shí)采取適宜的調(diào)節(jié)方法以控制爐況穩(wěn)定順行,，實(shí)現(xiàn)最佳生產(chǎn)指標(biāo),。主要操作特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：
3.1 維持適宜的理論燃燒溫度。高富氧噴煤時(shí),，如理論燃燒溫度過低,，將使煤粉燃燒不完全，引起爐料加熱和還原不足而導(dǎo)致爐涼,；如理論燃燒溫度過高,，將導(dǎo)致爐況不順。
隨著鼓風(fēng)含氧量提高,，滿足正常冶煉所需的理論燃燒溫度也逐漸升高,。除增加噴煤量需要維持較高的燃燒溫度外，還因?yàn)閲嶈F煤氣量減少后必須相應(yīng)提高爐缸煤氣溫度,，增加噸鐵煤氣的焓,，以滿足爐料加熱和還原所需的熱量。
3.2 運(yùn)用上下部調(diào)劑手段控制合理煤氣流分布,。高爐富氧鼓風(fēng),，由于氮量減少，氧濃度增加,，單位生鐵煤氣體積減少,，如風(fēng)口面積不變，鼓風(fēng)動(dòng)能變小,，則會(huì)造成邊緣氣流發(fā)展,，中心堆積。高爐噴煤后,，由于煤粉揮發(fā)份遠(yuǎn)高于焦炭這些易燃物質(zhì)在風(fēng)口前迅速分解,，生成煤氣體積增加，噴煤越多,，煙煤比例越多,，煤氣體積越大，則會(huì)造成邊緣加重,，中心過分發(fā)展,。而富氧并增大噴煤量，使焦炭負(fù)荷料柱透氣性變差,。高爐富氧噴煤要正確處理好上述參數(shù)的關(guān)系,，關(guān)鍵控制合適的鼓風(fēng)動(dòng)能,。
富氧噴煤后，由于噴煤量不斷增加,，代替的焦炭也越來越多,。造成料柱透氣性變壞，尤其要注意中心氣流的開放,。應(yīng)保持料柱中的焦炭不變而調(diào)整礦石量,，采用大礦批、正分裝以減少礦焦界面反應(yīng),。高富氧大噴煤后,，還應(yīng)注意保持適當(dāng)?shù)倪吘墯饬鳌?
3.3 維持一定的氧過剩系數(shù),。為使煤粉在風(fēng)口前燃燒完全,，需控制一定的氧氣過剩系數(shù)。在一定冶煉條件下,，氧過剩系數(shù)與煤粉噴吹量,、噴槍數(shù)量有關(guān)。煤粉噴吹量一定時(shí),，噴吹風(fēng)口過多則氧過剩系數(shù)過高,。所以增加噴煤風(fēng)口數(shù)量是實(shí)現(xiàn)大噴煤量、改善煤粉燃燒,、提高煤粉置換比的重要措施,。
噴吹煤粉的氧過剩系數(shù)不宜低于1.15。全部風(fēng)口均勻噴煤不僅能使氧過剩系數(shù)提高,，而且能使各風(fēng)口的理論燃燒溫度接近,，爐缸工作均勻，利于擴(kuò)大噴吹量,，提高燃燒率,。
3.4 提高煤粉燃燒率。富氧提高鼓風(fēng)含氧濃度,，加速煤粉燃燒,，提高燃燒率。隨鼓風(fēng)含氧量提高雖噴煤比增加,，回旋區(qū)內(nèi)煤粉燃燒率也明顯提高,。在回旋區(qū)距風(fēng)口端400mm處，普通鼓風(fēng)時(shí),，煤粉燃燒率最高不超過70%,，而富氧鼓風(fēng)后，其燃燒率迅速增加到80%以上,，其中部分已達(dá)到90%,。盡管單槍噴煤量有所增加,，而燃燒率達(dá)到最高點(diǎn)的位置一般隨風(fēng)中氧量的升高向風(fēng)口端遷移。
3.5 改善料柱的透氣性,。一切改善料柱透氣性的措施如精料,、高壓、礦層中加焦丁等,，都對(duì)提高富氧率,、增大噴煤量和改善富氧噴煤效果有利，及時(shí)出凈渣,、鐵也是改善下部透氣透液性的重要措施,。
4 富氧噴煤操作時(shí)爐溫的控制和調(diào)劑
高爐冶煉的基本操作制度即使完全合理，但由于各種因素的影響,，爐況也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)不同程度的波動(dòng),。它明顯地反映在爐缸平衡被破壞，引起爐溫波動(dòng)上,。
爐溫的變化,，必然導(dǎo)致煤氣溫度、體積及其分布的變化,，引起下料速度及礦石的加熱和還原的變化,。這些變化反過來又引起爐缸溫度和熱量更大的變化，如不及時(shí)糾正,，勢必造成惡性循環(huán),，導(dǎo)致爐況的嚴(yán)重失常。因此,，操作者必須準(zhǔn)確地判斷爐況,，熟練地掌握各種調(diào)劑手段，尤其是下部調(diào)節(jié)手段如風(fēng)量,、風(fēng)溫,、濕分、富氧量,、噴吹煤粉的數(shù)量和特征,，及時(shí)而正確地加以應(yīng)用，即能迅速糾正高爐失常行程,，又能避免再次引起爐況波動(dòng),，經(jīng)常地保持高爐穩(wěn)定順行。
噴吹的煤粉在爐缸燃燒放出熱量,，因此,，調(diào)整噴煤量也可以糾正爐溫的波動(dòng)，其糾正幅度,，取決于噴吹煤粉的含水,、含灰,、發(fā)熱值、碳?xì)浔嚷始懊簹庵蠬2的利用程度,。
實(shí)踐還證明：噴煤糾正爐溫波動(dòng)的效能,，隨噴吹量的增加而減弱，因?yàn)?，隨著噴吹量的增加,，噴吹物的熱能利用率降低，置換比隨著噴吹煤粉量的提高而遞減（見表一）,。
表1 噴吹煤粉與置換比
噴吹量/kg.t-1 20 40 60 80
置換比 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70