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高炉富氧喷煤学习材料 篇一：高炉富氧喷煤学习材料 高炉富氧喷煤学习材料 xx122213:51:33|分类：|标签：|字号大中小订阅 高炉富氧鼓风的特点和作用 高炉冶炼是高温物理化学反应参与反应的主要元素是fecofe来源于矿石包括烧结矿、球团矿、块矿等碳来源于燃料包括焦炭及各种喷吹物o2来源于高炉鼓风和富氧原先矿石和燃料是由高炉上部装入的而从高炉下部进入炉内的仅是鼓风后来发展高炉综合鼓风技术即从高炉下部进入炉内的不仅有鼓风还有富氧及各种可燃的碳氢化合物甚至还有含铁、含cao的粉状物质富氧的目的原先主要为提高风中含氧强化高炉冶炼后来由于喷吹燃料技术发展高炉喷吹的天然气、重油或煤粉量过大时导致高炉理论燃烧温度过度下降使高炉过程困难同时也难于继续提高喷煤量而高炉富氧之后可以相应提高理论燃烧温度提高反映区的氧化气氛形成富氧喷吹技术特别是富氧喷煤技术更适合国内的实际 现在国内高炉喷煤量已普遍达到100kg/t而宝山高炉达到200kg/t的国际水平还有一大批高炉煤比超过了150kg/t从高炉喷吹煤粉的实践可知道在无富氧的条件下煤比一般能达到100kg/t个别可达到120kg/t若想达到更高的水平必须配备富氧否则将导致高炉喷煤置换比降低目前国内高炉富氧一般在13%的水平个别可能高些国外有的国家电力充足富氧可达到10%甚至更高敬业高炉这次富氧仍然是用炼钢余氧但更大的目的在强化高炉冶炼多出铁当然也应相应提高煤比所以一旦富氧立即达到较高水平富氧率达到23%没有多余的实践时间更要求预先能掌握较多的富氧喷煤知识 一、氧气的特点和制备方法 氧气是自然界一种普通重要的物质元素存在于大气中存在于水中存在于地壳的各种氧化物中是人类生存的必备条件也是自然界变化的必备条件氧气和自然界的其他物质一样有三种存在状态一般为气态在温度高于183其为气态无色透明比重为1.429g/cm3温度在183219之间其为兰色的液体当温度低于219时其为淡兰色的固体就像水蒸气、水和冰一样 氧元素在元素周期表中处在第二周期第族原子序号为8原子量为16其原子核有8个质子和8个中子核外有8个电子绕核旋转电子层为2层第一层有2个电子（饱和时为2个）第二层为6个电子（饱和时为8电子）因此极需从别处拉过2个电子使外层电子饱和、稳定在一定的条件下极易和其他物质产生化合反应生成相应的氧化物co、co2、h2o、其中应特别注意的是co和co2任何氧化物或其他化合物的分子随温度升高原子间的结合力变弱即容易将其原子分开唯co和co2完全相反随温度升高其原子结合更牢固因此不论焦炭也好煤粉也好虽然其燃烧是放热反应随环境温度升高其反应越激烈这就是在高炉喷吹煤粉和其他碳氢化合物时要求提高风温的原因 正常状态下高炉的燃烧反应是在大气中的氧和燃料中的碳之间发生的大气中参与反应的o2仅占21%其余79%是n2和其他少量元素实际不参与化学反应只有温度的变化因此高炉内的实际燃烧反应化学式应为：2c+o2+79n2/21=2co+79n2/21+2340千卡/千克碳 如果鼓风中o2由21%升高到25%其燃烧反应式为： 02c+o2+79n2/21=2co+79n2/21v物=129.07升 12c+o2+78n2/22=2co+78n2/21v物=124.22升 22c+o2+77n2/23=2co+77n2/21v物=119.79升 32c+o2+76n2/24=2co+76n2/21v物=115.73升 42c+o2+75n2/25=2co+75n2/25v物=112.00升 式中可见当鼓风中的氧由21%上升到25%时虽然燃烧同样的碳产生同样的热量但燃烧产物的体积下降了13.23%这样就便于高炉强化初期用氧就是为高炉强化冶炼的富氧率提高之后燃烧产物减少带到上部去的热量也少了高炉热量集中在下部区域产生下热上凉现象而高炉喷煤多理论燃烧温度下降多高炉产生下凉上热现象如果两者适当配合使高炉内的温度分布趋于均匀有利于整个高炉冶炼过程的进行 氧气制备在实验室用含氧化合物分解制备工业上一般采用分馏法制备由于当初冶金工厂的氧主要为炼钢转炉准备的转炉要求氧纯度达到99.5%以上而高炉用氧对纯度要求不严制备高纯度的氧能耗大合理的方案应该单为高炉配备制氧机现在国内已有个别厂用变压吸附的方式为高炉配备了制氧机天津铁厂用液氧压缩技术为高炉配备了一台15000m3/h制氧机由于其出塔压力即可达到0.6mpa可直送高炉不采用加压再减压的流程氧的成本较低仅0.32元/m3（正常的0.48元/m3）已正常使用六年多了敬业高炉使用的仍然是炼钢余氧但由于氧气供应能力大高炉可以使用较多的氧气来提高产量增加煤比 二、富氧对高炉冶炼过程影响 高炉鼓风含o2提高之后能加速高炉风口前的燃烧过程提高理论燃烧温度强化高炉冶炼增加高炉煤比但其和高炉提高风温不同它不能带入附加的热量其影响如下： 1、提高高炉冶炼强度 由于鼓风含o2提高之后高炉燃烧焦炭和煤粉的能力提高也就是提高了高炉的冶炼强度由于鼓风和富氧含纯氧不同富氧率提高1%能提高冶炼强度4.76%也就是说高炉产量按理论计算应提高4.76% 2、高炉富氧有利于炉况顺行 高炉富氧后由于燃烧同样的碳其燃烧产物量下降在一定的条件下相当于高炉减风炉内煤气上升阻力减少有利于高炉顺行如果保持原有的煤气量则相当于高炉加风 3、对高炉焦比的影响 高炉富氧对高炉综合焦比影响有好有坏一般变化不大但由于富氧后煤比大大提高可促使焦比降低 4、高炉富氧之后能提高高炉煤气的热值 富氧后由于煤气中n2量减少有效的co、h2相对增加能提高煤气的热值鞍钢统计富氧1%高炉煤气的热值提高3.4%热风炉反应好烧炉 5、高炉富氧更有利于冶炼能耗高的铁种 对于综合焦比很高铸造铁、硅铁等耗热量大的铁种不仅能大大降低其燃耗还能提高其产量 敬业高炉富氧是在氧气富余的条件下进行预计8月15日第三台制氧投产9月1日高炉必须应用富氧来大幅度提高生铁产量满足炼钢生产将增煤比放在第二位适当增煤使风口理论燃烧温度维持合理水平保高炉顺行 三、高炉富氧供氧方法和安全用氧 目前高炉富氧供氧方式分为三种第一种机前供氧即将氧气送入鼓风机吸风口和鼓风一起加压经送风系统进入高炉风口内国外有使用此种办法的国内没有第二种方式机后供氧即在鼓风从风机主管出来之后在放风阀前某处将氧气加入和冷风混合经加热送入炉内这是国内大多数厂家使用的办法第三种实际也是机后供氧在炉台通过氧煤枪和煤粉混合直送风口前目的是提高局部区域氧浓度使煤粉更完全燃烧鞍钢作高煤比试验时用过攀钢用过包钢试验时也用过天津铁厂5高炉有一套比较完整的氧煤枪供氧装置由于安全原因未敢使用在200年该高炉改造性大修已拆除现在有的厂家应用的氧煤枪介质实际是压缩空气因为从理论研究和实验室试验并不能证明这种方法局部区域含o2升高只要氧和空气混合立即能达到均匀混合的程度而且是在极短的时间内完成 敬业高炉富氧采用机后供氧的方法从氧气厂来氧压力为1.6mpa经两次减压进入冷风管道高炉工长只要控制氧气压力调节阀即可达到所需的供氧量比较方便 高炉应用富氧冶炼一定要保证安全生产国内高炉在应用富氧时造成过燃爆导致人员伤亡还有的厂在初次应用富氧时由于氧气流量表不准使实际供氧大大增加而大量的烧坏高炉风口它不是渣铁烧坏的而是高温的气体将其熔蚀、烧坏的 应用氧气发生安全事故的原因一者氧气本身就是强氧化剂易燃易爆二者使用不当特别是送氧初期开启最后一道阀门瞬间氧气流速极高若管道内有残存的尘粒铁锈片等杂物也随氧气在管道内高速流动和管壁摩擦产生火花使氧气和金属铁迅速反应生成feo温度高其为液体状态在管道内流动使管壁变薄而爆裂再引燃其他物质因此为防止事故氧气管道阀门必须干净经过强度和严密性试验脱脂和严格吹扫不使管内有残留杂物再者在开启氧气阀门前在管道内充n2能减少阀门前后的压差n2也能熄灭火源等氧气阀门全开氧气接通后关闭充n2阀门 用氧虽然危险只要按操作规程正确使用还是可以安全应用富氧和富氧喷吹煤粉技术的 高炉富氧喷煤学习材料（） 敬业高炉富氧系统流程和操作注意事项 敬业高炉鼓风富氧系统原由安钢设计院设计从氧气厂出来的氧气压力为 1.6mpa到炼铁区后经过一次减压到0.8mpa再分配到各高炉区后再减一次压进入高炉冷风管道其流程长、设备复杂在xx年10月5高炉富氧时将其改造在制氧厂氧气压力由1.6mpa减为0.8mpa经1594.5的管道直送5高炉富氧阀门站再减压进入高炉冷风管道流程简化但试验仅进行44小时即因无氧停止效果比较明显喷煤量达到7.82t/h日产铁也达到较高水平此次富氧机动处组织研究修改了设计方案从氧气厂来氧的压力为1.6mpa到炼铁区后减压到0.8mpa分成4支分别进入4、5、6（予留）和小高炉阀门站小高炉再分为3支进入各高炉阀门站具体流程和设备如下： 1、流量孔板2、阻火器3、截止阀dn2504、过滤器yg40p5、快速切断阀zspq40kdn2506、氧气压力调节阀组ozxt2507、截止阀ytjw25pdn15028、止回阀 29、截止阀 第一次减压：氧气厂来氧压力为1.6mpa,首先打开29阀充n2然后依次打 开3号阀（前后）5号阀和6号减压阀组用6号调压阀组控制氧气压力为0.8mpa然后分送各支管该阀组为自动控制关闭29号阀设定压力后阀组保持规定的压力 一次减压后氧气将进入各高炉阀门站仅以4号高炉为例说明其操作程序其流程和阀门编号如下图示： 7、截止阀dn1508、自动式压力调节阀dn809、流量孔板dn15010、快速切断阀11、逆止阀12、阻火器13、逆止阀dn4014、截止阀dn4015、截止阀dn50接通支管系统：和总管接通原则一样首先开启15号、14号截止阀在系统内通n2然后逐步打开7号阀和10号阀此时8号阀门前为氧气（压力0.8mpa）8号阀门后为空气加n2气（压力略高于高炉冷风压力）然后远距离开启8号氧气压力调节阀系统贯通关闭15号、14号阀工长可用8号阀（小高炉19号）调节供氧量一般500、1000、1500、2000、2500m3/h(小高炉300、500、860m3/h)氧气进入高炉参与炉内的冶炼过程同时相应调整焦炭负荷和喷煤量保证高炉在新的热平衡状态下顺利进行 其他高炉接通氧和调整氧也按此程序进行 用氧量调整一般高炉是逐步提高的敬业高炉用氧也需遵循此原则但由于生产任务要求进行速度应快些使大高炉供氧量尽快达到2500m3/h（富氧率 2.32%）,尽量多增产满足炼钢要求为企业完成全年生产任务作贡献高炉使用氧气安全注意事项 1、首先供氧设备保证合乎要求系统用四氯化碳清洗并用n2或干燥压缩空气吹扫经过严密性和强度试验合格 2、正确使用即按技术规程用氧特别是初次送氧有关领导应亲自指挥开启阀门顺序正确先通n2隋化 3、用氧高炉及其周围环境干净不能有油污及其他易燃品、劳保品、工具亦要无油污注意防止静电 4、快速切断阀能在非常状态下迅速关闭切断氧源在支系统中10号阀（小高炉为21号阀）在氧气压力0.9mpa即自动关闭也可根据管网实际情况作调整另外当高炉冷风压力0.13mpa（小高炉0.08mpa）快速切断阀10号（21号）也自动关闭 在总系统中来氧压力为1.6mpa当其降低到1.0mpa说明供氧系统故障立即关闭5号阀支系统关闭10号（21号）阀充n2隋化、保压迅速联系查明原因决定如何继续处理 5、高炉确定操作氧气阀门负责人未经负责人指派其他人员不可操纵氧气有关阀门防止发生意外 富氧喷煤学习资料（） 天津铁厂富氧喷吹煤粉技术介绍 天津铁厂原有五座高炉（3550、600、300）1988年开始喷吹煤粉1992年全厂煤比达到87kg/t为了在原有焦炉生产能力的基础上将生铁产量提高到200万吨以上只能靠增加煤比补充燃料不足当煤比超过100kg/t（1995年）之后如何继续提高煤比除尽可能提高风温外只能靠采用富氧技术而1994年天铁330吨转炉、26000m3/h制氧机投产也为高炉采用富氧喷吹煤粉技术提供物质基础 一、5（300m3）高炉首先采用富氧喷吹煤粉技术 天铁5高炉1989年10月建成1992年7月采用喷煤技术当年就达到较 高煤比它距炼钢空分车间也近决定先在5高炉建立试验性的富氧设施经过多次考察选定氧气阀门站的设计方案来氧压力为0.75mpa供氧能力10003000m3/h经减压后进入冷风管道管线长约250米全部选用1594.5的不锈钢管其阀门站的内部流程和主要设备如下图： 1、j41w25t型截止阀dn150铜质3个 2、流量计pn16量程05000m3/h 3、zmn40k型薄膜调节阀dn1001cr18ni9ti 4、h41w30t型止回阀dn150铜质1个 5、zspc16ks型气动活塞切断阀dn1501cr18ni9ti 6、氧气压力表01.0mpa2个 另外还有吹扫和充压的n2系统对保证安全用氧很重要 5高炉富氧系统是1995年3月25提正式投入运行的初次用氧仅500m3/h并相应调整喷煤量和焦炭批重使用比较顺利二季度煤比就达到145kg/t下面列出其初次用氧和xx年的生产技术指标： 1995年二季度（300m3）xx年度（380m3） 有效容积利用系数t/m3.d2.1563.158 入炉焦比kg/t424365 煤比kg/t145156 富氧率%1.342.82 富氧量m3/h8512297 氧单耗m3/t3246 高炉风量m3/min8331068 风温9891119 数据表明氧耗32m3/t使煤比增加了40kg/t和预测的每增1kg/t煤比需增氧0.61.0m3/t比较吻合特别是从1996年10月1日到1997年9月30日一年时间内连续用氧富氧率为1.71%煤比达到151kg/t个别月份富氧率2.48%煤比达到186kg/t处于当时国内较高水平5高炉富氧用的是炼钢余氧和其他厂一样炼钢富余就用不富余就停随炼钢生产发展富余的氧越来越少1997年四季度5高炉终止了富氧喷煤试验 二、天铁高炉全部采用富氧喷吹煤粉技术 为了保证高炉应用富氧喷吹技术在5高炉进行富氧喷吹煤粉试验的同时天铁启动了高炉专用的15000m3/h制氧机的研究和设计并于1998年9月顺利投入运行这种制氧机的特点是采用内压缩流程即在分馏塔内当氧气尚处于液体状态用液氧泵将其压缩使其出塔后的压力即可达到0.6mpa,可直接送高炉使用不再使用加压减压再送高炉使用的流程氧气成本仅0.32元/m3(当时正常氧气成本为0.48元/m3)有利于降低高炉能耗和成本为全厂高炉采用富氧喷煤技术提供了条件 全厂高炉供氧流程和设备参数选择 按氧压0.6mpa氧量15000m3/h设计从空分厂出来的氧气总管为dn400的首先分出一支dn200的去5高炉代替其原来的输氧管道dn400氧气总管到南区后分成两支dn300的管道分别进入12和34高炉阀门站区再分为两支dn200的进入高炉的各自阀门系统阀门站内的流程和设备基本和5高炉相同只是规格由dn150的改为dn200的本系统采用的是优质碳素无缝管中间增加多处阻燃节使用过程一直比较安全 篇二：高炉富氧喷煤强化冶炼 高炉富氧喷煤强化冶炼一、背景 ? 1、新钢公司第一炼铁厂1、2炉于xx年4月投产高炉采用串罐式无料钟炉顶三座球式热风炉煤气干法除尘等新技术、新工艺一铁厂原有喷煤系统XX年3月投入用设计制粉能力每小时1418t/h供二座高炉喷煤随着1、2炉投产原有的制粉、喷吹能力远远无法满足4座高炉喷煤要求1、2炉喷煤比一直徘徊在90kg/t较低水平为降本增效07年年初公司决定实施喷煤增量工程满足1、2炉富氧喷煤强化冶炼要求 二、主要开发内容 ? 2、2.1实施喷煤增量工程提高煤粉供应能力 （1）通过管道二铁厂将制好的煤粉输往一铁厂一铁厂在原有喷煤房附近新增一套收粉、喷吹系统及相关控制装置见表1 36158吨平均每天132t/d ? （2）为配合1、2炉喷煤量后高炉富氧喷煤强化冶炼需要新增富氧调压站一座内设二套富氧鼓风减压装置设计富氧率为2% 该工程于XX年6月投入使用2.2抓好精料工作改善炉况顺行 精料是高炉炼铁的基础一铁厂在公司精料的基础上通过加强对入炉原燃料的检查与管理实施厂内精料为煤比达标供良好的条件 ? ? （1）优化配料结构一铁厂一直坚持精料方针不断 优化炉料结构具体做法为：改进自产烧质量随着烧设备的改造自产烧质量大为改善铁分由56.81%左右提高至58.89%转鼓指数提高至81.63%左右5mm粉末降至2.79%以下增加球团矿的使用量提高熟料率 ? （2）搞好过筛工作过筛效果差会使大量粉末入炉料柱透气性变差导致风量 萎缩影响炉况的稳定和顺行为了减少粉末入炉1、2高炉主要采取了以下措施：控制合适过筛速度控制焦炭闸门开度和烧结矿振动给料机料流速度延长筛分时间既保证料速的需要避免低料线又保证筛分效果减少了入炉粉末加强对原料系统的日常检查和维护要求岗位人员每班检查原料系统的设备清理槽下筛网保证过筛效果加强入炉焦炭质量管理一方面监控外购焦的质量变化迅速反馈焦炭的质量变化情况使高炉能及时采取应对措施；另一方面对不同质量的焦炭分好、中、差三类混匀堆放尽量减少因为焦炭质量波动造成对炉况的波动 ? ? 2.3改善煤粉在风口前的燃烧条件 喷煤量提高后最重要的是保证煤粉在风口前尽可能燃烧气化否则过量的未燃烧煤粉进入炉渣或随煤气沉积在料柱中会给高炉冶炼带来很多问题1、2炉采取提高风温、富氧、广喷、匀喷等技术措施以改善煤粉在风口前的燃烧条件 提高风温高风温可以补偿喷煤后风口前理论燃烧温度的降低一般认为风温每提高100理论燃烧温度可提高80另外风温带入的物理热可以被高炉利用而不影响炉腹煤气量的变化 ? ? 1、2炉各配有三座球式热风炉蓄热面积148m2/m3为了高炉使用高风温主要采取以 下几个措施：要求高炉值班工长保持高风温操作在有炉温波动的情况下以喷煤量作