变压吸附制氧技术在高炉生产中的应用

添加时间: 2015-4-15 16:10:58 点击数:

随着焦煤资源日益紧张，磷铁价格日趋昂贵，寻求价格低廉的其他资源替代焦炭一直是钢铁企业努力的方向。经过近年来的发展，高炉喷吹煤粉技术已经广泛运用于各企业，但要提高喷煤比，实现大喷吹量，除提高风温、改善炉料结构和质量外，提高富氧率是必不可少的手段。由于各企业高炉富氧的氧气来源大多是炼钢生产富余的，造成氧气供应没有保证，富氧率不稳定，不利于炉况的稳定和充分发挥喷煤的作用，而变压吸附制氧新技术为高炉富氧提供了新的选择和方向。

　　富氧喷煤是高效炼铁的有效手段

　　喷吹煤粉是高炉降低焦比、强化冶炼的有效措施，目前中国高炉的喷煤已经达到了较高水平，部分企业已经实现了200kg/t以上的喷煤比。但大多数高炉受条件制约，喷煤比一直在120kg/t甚至更低的水平徘徊，导致入炉焦比居高不下，影响了高炉的强化和效益的提高。特别是近年焦炭价格大幅上涨，喷吹用煤差价在600元以上，提高喷煤比对炼铁生产的影响显得尤为突出。

　　富氧喷煤是高炉富氧鼓风和喷吹煤粉技术的有机结合，是高炉高效喷吹技术的发展方向，是提高喷煤量、改善喷吹效果的重要技术措施，富氧喷煤技术的应用可以强化高炉冶炼，大幅增产节焦、降低成本，是高炉高效炼铁的重要手段。作为一项成熟的技术，目前富氧喷煤已广泛应用于高炉炼铁生产。

　　喷吹煤粉对高炉冶炼的影响

　　风口前理论燃烧温度：由于煤粉的吸热、气化、裂解，喷吹煤粉会导致风口前理论燃烧温度降低，特别是大喷煤量对理论燃烧温度的影响尤为突出。

　　煤气量及鼓风动能：由于煤粉的碳氢化合物含量远高于焦炭，碳氢化合物在风口前气化产生大量氢气使煤气体积增大，煤粉中H/C比越高增加的煤气量越多。另外，煤粉枪喷出的煤粉在风口内和风口前进行脱气、分解、燃烧，燃烧产物与热风形成混合气流，其流速与全焦冶炼时的风速相比要大得多，故喷吹煤粉使煤气量和鼓风动能增大，且煤气量和鼓风动能随着喷煤量的增加而增加，有利于中心发展。

　　间接还原和直接还原反应：喷吹煤粉使得煤气中的还原性气体成分（主要是CO、H2）增加，特别是氢含量增加，促使间接还原反应发展。喷吹煤粉后，矿/焦比的提高改善了间接还原反应，抑制直接还原反应的发展。