高炉煤气燃烧器的内容和注意事项


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发布时间:

2023-09-19

【概要描述】(2)低品质煤气化学能耗散。高炉炼铁流程会产生大量的高炉煤气(约为),受铁氧化物还原热力学平衡和炉身上部物理热不足的限制,高炉煤气CO利用率一般为50%,煤气中尚有20%左右的CO,其带走的化学能约占吨铁总能耗(实际转化的煤、焦总能量)的35%。虽然高炉煤气可以用作后续工序加热或烧热风炉用的燃料,但这是不得已的选择,是环保、节能和成本的要求,传统高炉炼铁工艺

(2)低品质煤气化学能耗散。高炉炼铁流程会产生大量的高炉煤气(约为),受铁氧化物还原热力学平衡和炉身上部物理热不足的限制,高炉煤气CO利用率一般为50%,煤气中尚有20%左右的CO,其带走的化学能约占吨铁总能耗(实际转化的煤、焦总能量)的35%。虽然高炉煤气可以用作后续工序加热或烧热风炉用的燃料,但这是不得已的选择,是环保、节能和成本的要求,传统高炉炼铁工艺本身是无法避免含CO低质煤气产生的,应该考虑的是如何将这部分CO再次用于炉内还原。高炉主要以焦炭和煤粉为能源,且焦炭用量是煤粉的2倍左右,也就是说高炉煤气中大部分未被利用的CO来自于宝贵的焦炭,这是极不划算的。

目前传统高炉冶炼燃料比先进指标约为500kg/t,从高炉冶炼1t生铁的能量支出来看,炉料还原、渣铁加热、炉顶煤气物理热以及热损失的热消耗约为10GJ,先进高炉的热效率已达到95%以上。因此,降低热消耗的可能性已很小。国内指标较好的高炉炉身效率可达到95%左右,进一步提高煤气利用率的潜力已很有限,但此时副产煤气仍具有约4.6GJ的化学能。将该煤气脱除CO2后返回高炉使用是一种利用其化学能的途径,可以作为未来高炉低碳炼铁的重要技术组成单元,实现从源头减碳。脱除的CO2还可用于地质存储或资源化利用,从而实现较大幅度碳减排。

有关高炉炉顶煤气循环耦合富氢还原炼铁的技术,涉及到几个主要问题:碳质还原剂与氢气还原的耦合竞争机制、过程中化学平衡与热平衡的矛盾统一关系、气体利用率与炉顶煤气循环的协调关系、高炉对物料性态变化引起的料柱结构改变的适应问题。从生产角度看,炉顶煤气循环耦合富氢低碳炼铁技术的关键问题是如何在保证煤气一次利用率的前提下提高氢碳置换比。CO与H2还原不同铁氧化物的难易及热效应不同,因此,需要合理的还原剂组成与温度制度匹配来实现高的氢碳置换比,操作层面上则主要体现在炉缸热质生成调控与循环煤气以及富氢煤气的喷吹制度上。

院士指出。因此,综合考虑各方因素,笔者认为和耦合的高炉炼铁技术是有可行性且效果明显的低碳炼铁技术路径,急需开展相关基础研究和工业化探索,突破炉顶煤气循环耦合氢气还原的关键技术瓶颈,促进高炉炼铁显著低碳化的进程。

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