转炉干法烟气量计算

1、烟气量计算氧气顶吹转炉净化回收系统中炉气量的大小主要取决于吹氧量及铁水碳含 量的大小，单位时间内产气量的大小主要取决于脱碳速度，供氧强度越大，脱碳 速度越快，产气量就越大。在整个吹炼过程中，炉气量、炉气温度和成分也是不 断变化的，其变化关系如下图。吹氧时间/min4 曲、唱掩如-H-2W蜷%、氨尔格处O。O 一得。廿r&OCOQO O J、的用百Fa JI8炉气量、温度、CO和C。2含量与吹氧时间的关系L炉气量计算在进行除尘系统蒸发冷却器设计时，依据最大炉气量换算成的最大烟气量来 计算系统设施。因此，首先应计算出最大炉气量，最大炉气量的计算方法有两种。按最大脱碳速度计算。依据碳平衡原理，最大炉

2、气量匕:，22.41% G%-x60 x12 (pco + 0cq式中，匕为最大脱碳速度时产生的最大炉气量，m3/h； G为炉役后期最大铁水装入量，kg； %为最大脱C速度，%/min； 22.4为气体物质的摩尔体积常数，L/mol；12为C的相对原子质量；9c。、羟。2分别为炉气中CO、CO2气体的体积分数，。按阅历公式计算。此公式是日本按“0G法”实践阅历整理的，计算公式 如下：yr* _22.4 60、匕=G(Sc C02c)rrx-x1乙1/式中，匕为最大炉气量，m3/h； /、gc为铁水和终点钢水中碳的质量分数，； t为吹氧时间，min； G为炉役后期最大铁水装入量，kg； 1.8为

3、阅历系数，假设 平均炉气量为1,考虑强化冶炼和加矿石时炉气量突然增大的因素，取最大值为 L8倍。.干烟气量计算炉气离开转炉炉口进入烟罩时吸入空气，使炉气中的CO燃烧变为。2,它 本身的体积并未增加。但是由于吸入空气带入相应的氮气使烟气量增加，如下式:CO + -O2 +1.88A2 9+ L88N2式中，1.88表示从空气中吸入1/2份氧气带入1.88份氮气。设匕为原始炉气量，那么吸入空气局部燃烧后的干烟气量为匕：匕=(1 + 1.883%。)匕式中，。为吸入空气的燃烧系数：a实际吸入的空气量O -炉气完全燃烧所需的理论空气量采纳未然法，ai,即炉气不完全燃烧。.湿烟气量计算转炉烟气经汽化冷却

4、烟道冷却后进入蒸发冷却器，蒸发冷却器作为干式冷却 设施，内装有双介质喷嘴，喷入肯定比例的水和蒸汽，采用水的汽化潜热将烟气 温度快速降低。烟气经降温冷却后变成湿烟气，那么转变了烟气的特征，因此烟气 量必需经过校正，作为选择风机和电除尘器的依据。蒸发冷却器单位时间的喷水量是由转炉烟气中热含量在蒸发冷却器中的削 减量来确定的，以到达蒸发冷却器出口的抱负温度。单位时间喷水量计算如下：C”二言X（i）式中，加生。为需要注水率，n?/h； C/.为烟气平均比热容，h/（就K）；。为水的汽化潜热，kJ/kg；匕为转炉干烟气量/h； 7为蒸发冷却器入口温度，；骁为蒸发冷却器出口温度，。转炉烟气平均比热容值取：

5、CpGa，=L38。/（欣-K）水的汽化潜热值取：rH2O=2500kJ/kg那么喷水量计算公式可以简化为：mHiO = 0.552 x 106 x % x-乙）在实际操作中，实际的单位时间内喷水量要比依照上述方程式计算的值要 小，这归咎于蒸发冷却器内热辐射的影响。因此，上述结果是凭阅历来确定并订 正的。假设喷的水全部变成了蒸汽，那么增加的烟气量就有以下关系：mH n x 103 x 22.4/18 = 1244.4相“ n双介质喷嘴喷的蒸汽大约是水的1/10,因此整个系统的湿烟气量湿约为：。显=% + 1244.4x（1 + 0.1Mh2。=（1 +1.880夕。） + 0.756 x 10

6、- * （7 _ tA ）vo.烟气量计算举例设炉容量120t,最大铁水装入量135t,吹氧时间14min,铁水含碳量4%, 终点钢水含碳量0. 1%,最大脱碳速度0.42%/min。烟气成分见表：表-烟气成分炉气成分Wco夕co?。2体积分数/%86103.50.5a.最大炉气量V。：按最大脱碳速度计算匕=71050 m3/h；按阅历公式计算Vo =81435 m3 /ho因此，依据两式计算结果最大炉气量取值81500 m3/hob.烟气量匕采纳未燃法时，如掌握炉气中的CO只有约8% （0=0.08）燃烧,那么燃烧后的烟气量V。： Vo =92042 m3/hoC.最大湿烟气量匕湿：取蒸发冷

7、却器入口温度屋为1000,出口温度口为 200,那么最大湿烟气量湿为：匕湿=147488 舟/h。附注1：蒸发冷却器筒体直径。和高度H计算方法。D = y/4xV（）+3600+乃 一式中，。为蒸发冷却器直径，m；匕为蒸发冷却器内的烟气量，m3 /h； y为蒸发 冷却器内的烟气断面流速，m/so经水和蒸汽双相流喷嘴所产生的水雾化粒径分布（通常在50-300 nm）,水 雾完全汽化时间为0.2s-3. 0s,烟气断面流速一般掌握在4m/s以下。那么蒸发冷 却器的筒体高度H为：H = vt附注2：蒸发冷却器单位时间的喷水量是由转炉烟气中热含量在蒸发冷却器中 的削减量来确定的，以到达蒸发冷却器出口的抱负温度，供水压力约为0. 6MPo 在实际生产中，要考虑到蒸发冷却器内热辐射的影响。供水系统对水质的要求如表所示:工程数值工程数值PH值SOJ含量/mg/l (SO：)100悬浮物/mg/l20be含量/mg/l ( Fe )0. 09总硬度/mg/1 ( CaCO3 )300