高爐富氧噴煤學(xué)習材料

目錄/提綱：……
一、氧氣的特點和制備方法
二、富氧對高爐冶煉過程影響
三、高爐富氧供氧方法和安全用氧
一、5#（300m3）高爐首先采用富氧噴吹煤粉技術(shù)
二、天鐵高爐全部采用富氧噴吹煤粉技術(shù)
三、高爐富氧對高爐冶煉過程的影響
四、高爐富氧噴吹煤粉經(jīng)濟效益分析
五、安全用氧注意事項
……

　　高爐富氧鼓風的特點和作用
　　高爐冶煉是高溫物理化學(xué)反應(yīng)，參與反應(yīng)的主要元素是fe-c-o。fe來源于礦石，包括燒結(jié)礦、球團礦、塊礦等。碳來源于燃料，包括焦炭及各種噴吹物。o2來源于高爐鼓風和富氧。原先礦石和燃料是由高爐上部裝入的，而從高爐下部進入爐內(nèi)的僅是鼓風，后來發(fā)展高爐綜合鼓風技術(shù)，即從高爐下部進入爐內(nèi)的不僅有鼓風，還有富氧及各種可燃的碳氫化合物，甚至還有含鐵、含cao的粉狀物質(zhì)。
　　富氧的目的原先主要為提高風中含氧，強化高爐冶煉，后來由于噴吹燃料技術(shù)發(fā)展，高爐噴吹的天然氣、重油或煤粉量過大時，導(dǎo)致高爐理論燃燒溫度過度下降，使高爐過程困難，同時也難于繼續(xù)提高噴煤量。而高爐富氧之后，可以相應(yīng)提高理論燃燒溫度，提高反映區(qū)的氧化氣氛，形成富氧噴吹技術(shù)，特別是富氧噴煤技術(shù)，更適合國內(nèi)的實際。
　　現(xiàn)在國內(nèi)高爐噴煤量已普遍達到100kg/t，而寶山高爐達到200kg/t的國際水平，還有一大批高爐煤比超過了150kg/t，從高爐噴吹煤粉的實踐可知道，在無富氧的條件下，煤比一般能達到100kg/t，個別可達到120kg/t，若想達到更高的水平必須配備富氧，否則將導(dǎo)致高爐噴煤置換比降低。目前國內(nèi)高爐富氧一般在1—3%的水平，個別可能高些。國外有的國家電力充足，富氧可達到10%，甚至更高。敬業(yè)高爐這次富氧仍然是用煉鋼余氧，但更大的目的在強化
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2+76n2/24=2co+76n2/21v物=115.73升
　　42c+o2+75n2/25=2co+75n2/25v物=112.00升
　　式中可見，當鼓風中的氧由21%上升到25%時，雖然燃燒同樣的碳，產(chǎn)生同樣的熱量，但燃燒產(chǎn)物的體積下降了13.23%，這樣就便于高爐強化。初期用氧就是為高爐強化冶煉的。富氧率提高之后，燃燒產(chǎn)物減少，帶到上部去的熱量也少了，高爐熱量集中在下部區(qū)域，產(chǎn)生下熱上涼現(xiàn)象。而高爐噴煤多，理論燃燒溫度下降多，高爐產(chǎn)生下涼上熱現(xiàn)象，如果兩者適當配合，使高爐內(nèi)的溫度分布趨于均勻，有利于整個高爐冶煉過程的進行。
　　氧氣制備在實驗室用含氧化合物分解制備。工業(yè)上一般采用分餾法制備，由于當初冶金工廠的氧主要為煉鋼轉(zhuǎn)爐準備的，轉(zhuǎn)爐要求氧純度達到99.5%以上，而高爐用氧對純度要求不嚴。制備高純度的氧能耗大，合理的方案應(yīng)該單為高爐配備制氧機，現(xiàn)在國內(nèi)已有個別廠用變壓吸附的方式為高爐配備了制氧機。天津鐵廠用液氧壓縮技術(shù)，為高爐配備了一臺15000m3/h制氧機，由于其出塔壓力即可達到0.6mpa，可直送高爐，不采用加壓再減壓的流程，氧的成本較低，僅0.32元/m3（正常的0.48元/m3）已正常使用六年多了，敬業(yè)高爐使用的仍然是煉鋼余氧，但由于氧氣供應(yīng)能力大，高爐可以使用較多的氧氣來提高產(chǎn)量，增加煤比。
　　二、富氧對高爐冶煉過程影響
　　高爐鼓風含o2提高之后，能加速高爐風口前的燃燒過程，提高理論燃燒溫度，強化高爐冶煉，增加高爐煤比，但其和高爐提高風溫不同，它不能帶入附加的熱量，其影響如下：
　　1、提高高爐冶煉強度
　　由于鼓風含o2提高之后，高爐燃燒焦炭和煤粉的能力提高，也就是提高了高爐的冶煉強度，由于鼓風和富氧含純氧不同，富氧率提高1%，能提高冶煉強度4.76%，也就是說高爐產(chǎn)量按理論計算應(yīng)提高4.76%。
　　2、高爐富氧有利于爐況順行
　　高爐富氧后，由于燃燒同樣的碳，其燃燒產(chǎn)物量下降，在一定的條件下相當于高爐減風，爐內(nèi)煤氣上升阻力減少，有利于高爐順行，如果保持原有的煤氣量，則相當于高爐加風。
　　3、對高爐焦比的影響
　　高爐富氧對高爐綜合焦比影響有好有壞，一般變化不大，但由于富氧后，煤比大大提高，可促使焦比降低。
　　4、高爐富氧之后，能提高高爐煤氣的熱值
　　富氧后，由于煤氣中n2量減少，有效的co、h2相對增加，能提高煤氣的熱值，鞍鋼統(tǒng)計富氧1%，高爐煤氣的熱值提高3.4%，熱風爐反應(yīng)好燒爐。
　　5、高爐富氧更有利于冶煉能耗高的鐵種
　　對于綜合焦比很高鑄造鐵、硅鐵等耗熱量大的鐵種，不僅能大大降低其燃耗，還能提高其產(chǎn)量。
　　敬業(yè)高爐富氧是在氧氣富余的條件下進行，預(yù)計8月15日第三臺制氧投產(chǎn)，9月1日高爐必須應(yīng)用富氧來大幅度提高生鐵產(chǎn)量，滿足煉鋼生產(chǎn)。將增煤比放在第二位，適當增煤，使風口理論燃燒溫度維持合理水平，保高爐順行。
　　三、高爐富氧供氧方法和安全用氧
　　目前高爐富氧供氧方式分為三種，第一種機前供氧，即將氧氣送入鼓風機吸風口和鼓風一起加壓，經(jīng)送風系統(tǒng)進入高爐風口內(nèi)，國外有使用此種辦法的，國內(nèi)沒有，第二種方式，機后供氧，即在鼓風從風機主管出來之后，在放風閥前某處，將氧氣加入和冷風混合經(jīng)加熱送入爐內(nèi)，這是國內(nèi)大多數(shù)廠家使用的辦法，第三種實際也是機后供氧，在爐臺通過氧煤槍和煤粉混合，直送風口前，目的是提高局部區(qū)域氧濃度，使煤粉更完全燃燒，鞍鋼作高煤比試驗時用過，攀鋼用過，包鋼試驗時也用過。天津鐵廠5#高爐有一套比較完整的氧煤槍供氧裝置，由于安全原因，未敢使用，在2003年該高爐改造性大修已拆除�，F(xiàn)在有的廠家應(yīng)用的氧煤槍介質(zhì)實際是壓縮空氣，因為從理論研究和實驗室試驗并不能證明這種方法，局部區(qū)域含o2升高，只要氧和空氣混合，立即能達到均勻混合的程度，而且是在極短的時間內(nèi)完成。
　　敬業(yè)高爐富氧采用機后供氧的方法。從氧氣廠來氧壓力為1.6mpa，經(jīng)兩次減壓進入冷風管道，高爐工長只要控制氧氣壓力調(diào)節(jié)閥即可達到所需的供氧量比較方便。
　　高爐應(yīng)用富氧冶煉一定要保證安全生產(chǎn)，國內(nèi)高爐在應(yīng)用富氧時造成過燃爆，導(dǎo)致人員傷亡，還有的廠在初次應(yīng)用富氧時，由于氧氣流量表不準，使實際供氧大大增加，而大量的燒壞高爐風口，它不是渣鐵燒壞的，而是高溫的氣體將其熔蝕、燒壞的。
　　應(yīng)用氧氣發(fā)生安全事故的原因，一者氧氣本身就是強氧化劑，易燃易爆。二者使用不當，特別是送氧初期開啟最后一道閥門，瞬間氧氣流速極高，若管道內(nèi)有殘存的塵粒，鐵銹片等雜物，也隨氧氣在管道內(nèi)高速流動和管壁摩擦，產(chǎn)生火花，使氧氣和金屬鐵迅速反應(yīng)生成feo，溫度高，其為液體狀態(tài)在管道內(nèi)流動，使管壁變薄而爆裂，再引燃其他物質(zhì)。因此，為防止事故氧氣管道閥門必須干凈，經(jīng)過強度和嚴密性試驗，脫脂和嚴格吹掃，不使管內(nèi)有 ……（未完，全文共9443字，當前僅顯示2579字，請閱讀下面提示信息。收藏《高爐富氧噴煤學(xué)習材料》）