降低高炉工序能耗实践.docx

降低高炉工序能耗实践摘要：主要通过某钢铁厂一号高炉的生产实践在维持高炉炉况稳定顺行的前提下通过增加高炉鼓风量和富氧量提高高炉鼓风动能提高BFG生成量来降低高炉工序能耗。关键词：炉腹煤气量；鼓风动能；工序能耗中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：1672-3198（2013）15-0185-021概述高炉炼铁是高能耗、高资源消耗型的生产单元。随着炼铁原燃料价格的不断上涨高炉炼铁成本也在不断上涨；特别在受2008年底席卷全球的金融危机影响下钢铁企业正面临更加严峻的生产经营形势。高炉的“节能、降耗、减排”是目前炼铁工艺的重中之重。目前炼铁系统的能源消耗占整个钢铁厂总能耗的70%左右而高炉炼铁工序能耗占总能耗的48%～58%因此如何降低高炉工序能耗是我们亟须解决的问题。在高炉工序能耗中支出项主要是焦炭和煤粉；回收项主要是高炉煤气和余压发电等回收的能量。因此通过分析影响BFG发生量的因素找出提高BFG发生量的措施可以降低高炉工序能耗。2影响BFG发生量的因素2.1炉腹煤气量的概念从影响BFG发生量的因素分析高炉煤气发生量主要来自炉腹发生的煤气。炉腹煤气的发生量基本来自焦炭煤粉的燃烧。炉腹煤气的发生量与多种因素有关。在正常高炉生产中一般都采用喷煤降焦比的生产方式可采用下式简便计算炉腹煤气量VBG：通过上式并结合一号高炉的气流分布状况应采取提高鼓风量和富氧量的措施。这样既能提高BFG发生量降低工序能耗又能提高鼓风动能吹透中心。2.2鼓风动能的概念鼓风动能是指高炉某一风口单位时间内鼓风所具有的能量其大小表示鼓风克服风口前料层阻力、向炉缸中心穿透的能力。鼓风动能如果过小就会导致气流吹不到炉料中心容易造成炉缸堆积炉缸的热均性、死料柱的透气性和透液性变差铁水环流加剧渣铁不易出尽难以打泥封堵铁口冷却壁温度上升、炉芯温度下降炉缸侵蚀严重使炉龄降低。合理的鼓风动能对高炉的炉况顺行十分重要。现今新建高炉发展趋势为大型化故炉缸直径较大对鼓风动能的要求也在不断提高以保持良好的炉缸工作状况。而新开炉的一号高炉炉缸直径较大达14.5米鼓风动能不能过低以免出现中心吹不透的情况。如果不考虑喷吹燃料在风口内的气化及燃烧鼓风动能的计算公式如下：2.3影响鼓风动能的因素（1）富氧率。理论上富氧率越高鼓风动能越小。同样冶炼强度下高炉富氧时氧气加快了风口前端焦炭、喷吹煤粉的燃烧速度减少了鼓风的冲击力因而鼓风动能减小。但高炉实际生产时一般不是单纯提高富氧率而是在提高富氧率的同时往往伴随着风量的变化而鼓风量对鼓风动能的贡献更大因此实际生产出现的反而是同向对应关系。（2）高炉鼓风量。上式中鼓风量值最大同时又与鼓风动能成三次方关系因此它对鼓风动能影响是最大的；同时由三次方函数的特点可知：鼓风量增加时鼓风动能增大并且随鼓风量的增加鼓风动能的增幅逐步减小；当鼓风量减小时鼓风动能减小并且随鼓风量的减小鼓风动能的迅速减小。当然鼓风量增加风压也会增加但其幅度远小于风量的影响。（3）鼓风温度、湿份。风温、湿份通过对鼓风体积的影响而间接影响鼓风动能。同样鼓风量风温增加鼓风体积膨胀鼓风动能增大；而湿份可导致鼓风含氧量的变化计算表明1kg湿份相当于干风2.963。由上式可以看出鼓风动能与鼓风温度成二次方关系与鼓风湿份成二次方倒数关系但由于高炉风温一般>800℃而湿份一般（4）风口面积。同样鼓风条件下风口总面积越大单位时间内风口截面通过的风量越少也即平均鼓风速度越低鼓风动能就越小。（5）燃原料条件。在送风条件一定的条件下高炉燃原料冶金性能越好则高炉透气性越好风压越低气流越易扩散鼓风动能越大；反之则鼓风动能越小。当燃原料条件达到一定标准时它对鼓风动能的影响不明显。（6）喷吹燃料及燃烧率。上式没有考虑喷吹燃料在风口内的气化及燃烧。理论上认为：高炉喷吹燃料时约有25%～40%的燃料在风口内燃烧喷吹燃料气化、分解使理论燃烧温度降低的同时燃烧产生大量气体增加炉腹煤气量放出大量热使鼓风体积膨胀。喷吹燃料越多燃烧率越高炉腹煤气量越多鼓风动能越大。但从1BF实践看：大喷煤后大部分煤粉在靠近风口处燃烧风口循环区变短主要表现为边缘气流发展冷却壁热负荷增加而中心略显不足也即实际鼓风动能反而有降低趋势。（7）炉顶压力影响。在风量一定时增加炉顶压力则相应风压升高煤气流速亦降低鼓风动能降低；反之则鼓风动能增加。（8）装入制度。焦炭、矿石装入炉内的批重、料线、布料模式等称为高炉的装入制度它是高炉上部调剂的手段。上部调剂主要通过影响煤气流的二次分布、三次分布和软融带的