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炼铁过程中质能转换功能的有效地发挥

作者:兰州厚壁无缝钢管    来源:兰州锅炉管    点击数:   更新时间:2017年04月01日 【字体:

炼铁过程中质能转换功能的有效地发挥

对于高炉炼铁而言,节能是非常重要的。在优化配煤、配矿的基础上,综合应用高风温、富氧、喷吹煤粉、高压炉顶、减少渣量、强化冶炼等手段,实现节能。但是,高炉的功能应该进一步扩展到有效地进行能源转换的领域中来。有数地组织能量交换,加强能源转换功能炼铁工序是钢铁制造流程能源消耗的主要环节。以一些先进的高炉联合企业为例,炼铁工序的能耗约占全公司能耗的68.5%左右。其中,烧结工序约占10.1%,炼焦工序约占7.1%,而高炉炼铁占51.4%左右。

  高炉属于逆流床反应器,含铁冷原料从高炉上部不断加入炉内,在下降过程中不断被上升的热煤气加热并逐步被还原,下降到软熔带时渣铁开始分离。在高炉冶炼过程中,由于焦炭、煤粉等燃料的大量燃烧,产生的煤气量很大,一般高炉每生产铁水将产生2t以上的高炉煤气,除了高炉自身热风炉消耗一部分<目前约占高炉煤气发生量的35%左右)外,还有大量高炉煤气可供利用。也可以说高炉最大宗产出物是高炉煤气而不是铁水——这体现了高炉质能转换的基本属性。而高炉煤气是既有化学能,又有热能,还有动能D高炉煤气的动能来自鼓风的动能和燃料燃烧。因此,作为高炉煤气的利用应该既用热能、化学能(例如产生蒸汽、发电等)又用动能(例如高炉炉顶煤气差压发电TRT),以期充分利用能源。

  实际上,高炉产生的热铁水,也是质能转换的一种形式,高炉铁水的温度高低、铁水含量的高低,都将影响到转炉炼钢过程的质能转换效率。例如废钢使用效率、转炉煤气的产生量和回收率,以及炼钢造渣剂的消耗和渣量等。同时,高炉冶炼过程产生的炉渣量也是质能转换过程的体现,利用高炉水淹生产矿渣水泥与普通生产水泥的制造流程相比,对能源消耗和降低全社会的环境负荷都是有利的。高炉渣的热能也有利用的可能。当然,这并不是鼓励高炉要提高出铁量,从总体上看还是要强调精料方针,减少吨铁的淹量。

  炼铁过程中如何充分有效地发挥质能转换功能,特别是能源转换功能的问题,必须引起高度重视。例如,与高压炉顶相应的TRT发电,高炉煤气一蒸汽锅炉一蒸汽轮机发电,高炉煤气一燃气轮机发电一余热钢炉一蒸汽轮机发电等都是必须考虑的^这不仅涉及大型联合企业而且也涉及中国大量存在的中、小型高炉企业。

  在工业生产中,炼铁过程的能量转换功能,目前仍主要体现在发电以及产生蒸汽、热水上。 


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