第三章+高炉冶炼的能量利用

1、风口前高温煤气的产生为高炉冶炼提供了热能和化学能。风口前高温煤气的产生为高炉冶炼提供了热能和化学能。煤气在上升过程中，成分、温度、体积都将产生变化。煤气在上升过程中，成分、温度、体积都将产生变化。(1)(1)体积变化（喷吹燃料）体积变化（喷吹燃料） 炉缸煤气量：炉缸煤气量：1.301.30Q Q风风 炉顶煤气量：炉顶煤气量：1.451.45Q Q风风原因：原因： Fe,Si,Mn,PFe,Si,Mn,P直接还原产生直接还原产生CO;CO; 石灰石分解产生石灰石分解产生COCO2 2; ; 石灰石分解产生的石灰石分解产生的COCO2 2又参与碳气化反应生成双又参与碳气化反应生成双倍的倍的COCO

2、（COCO2 2+ C=2CO)+ C=2CO) (2) (2) 成分变化成分变化 炉缸煤气炉缸煤气CO:3545%CO:3545%，COCO2 2:0%;:0%; 炉顶煤气炉顶煤气CO:2025%, COCO:2025%, CO2 2:1522%;:1522%; 其它成分：其它成分：CHCH4 4 ，H H2 2 ，N N2 2.(3) (3) 温度变化温度变化 炉缸煤气炉缸煤气1700180017001800炉顶煤气炉顶煤气150300150300（几（几秒钟）；秒钟）；COCO2 2 ， H H2 2 参与间接还原的参与间接还原的CO, HCO, H2 2 煤气化学煤气化学能利用越好；能

3、利用越好；煤气热能利用程度的衡量指标煤气热能利用程度的衡量指标炉顶煤气温度炉顶煤气温度tg0 tg0 热能利用程度热能利用程度 3.1 3.1 高炉冶炼的能量利用指标高炉冶炼的能量利用指标3.2 3.2 高炉冶炼的能量利用计算分析（自学）高炉冶炼的能量利用计算分析（自学）3.3 3.3 高炉冶炼的能量利用图解分析（自学）高炉冶炼的能量利用图解分析（自学）（1 1） 燃料比燃料比 冶炼冶炼1 1吨生铁干焦和喷吹燃料的总消耗量，吨生铁干焦和喷吹燃料的总消耗量，kg/t-pkg/t-p。（2 2）焦比）焦比 冶炼冶炼1 1吨生铁干焦消耗量，吨生铁干焦消耗量， kg/t-pkg/t-p。（3 3）直接

4、还原度）直接还原度rd,rc,Rd(rd,rc,Rd(化学能利用程度）化学能利用程度） rd ri rd ri 化学能利用化学能利用 （4 4）燃料中的碳素在高炉内的利用程度）燃料中的碳素在高炉内的利用程度 COCO利用率（化学能）利用率（化学能） ( (炉顶煤气成分）炉顶煤气成分） 碳素利用系数（热能）碳素利用系数（热能） C CCOCO: : 冶炼冶炼1 1吨生铁炉顶煤气中氧化成吨生铁炉顶煤气中氧化成COCO的的C C量，量，kgkg； C CCO2CO2: : 冶炼冶炼1 1吨生铁炉顶煤气中氧化成吨生铁炉顶煤气中氧化成COCO2 2的的C C量，量，kgkg； C C氧化氧化：冶炼：冶炼

5、1 1吨生铁炉顶煤气中氧化成吨生铁炉顶煤气中氧化成COCO与与COCO2 2的总的总C C量，量， kgkg。22COCOCOCO碳素完全燃烧放热碳素实际氧化放热氧化CCCCOCOC7980798023402o 碳素利用系数碳素利用系数C与与CO利用率利用率C0的关系的关系oC与与CO呈线性关系，表明化学能利用得好，热能也利用充分。呈线性关系，表明化学能利用得好，热能也利用充分。COCOCOCOCOCOCOCOCOCOCCCCCCCCCCCCCCCC707. 0293. 0707. 0293. 0707. 0293. 079805640234079807980-23407980798023402222222氧化氧化氧化氧化氧化氧化（5 5）有效热量利用系数）有效热量利用系数 t t 一般为一般为7585%7585%，个别高炉达，个别高炉达90%90%。（6 6）氢利用率）氢利用率 当高炉大量喷吹燃料时，煤气中当高炉大量喷吹燃料时，煤气中H H2 2含量会显著升高，含量会显著升高，可用可用 H2H2来衡量高炉化学能利用程度。来衡量高炉化学能利用程度。吨生铁的总热量消耗冶炼热损失煤气带走热量总热量消耗1-tt炉顶煤气成分）(%2222