1、高爐富氧噴煤學習材料篇一：高爐富氧噴煤學習材料高爐富氧噴煤學習材料xx122213:51:33| 分類： | 標簽： | 字號大中小訂閱高爐富氧鼓風的特點和作用高爐冶煉是高溫物理化學反應參與反應的主要元素是 fecofe 來源于礦石包括燒結礦、 球團礦、塊礦等碳來源于燃料包括焦炭及各種噴吹物 o2 來源于高爐鼓風和富氧原先礦石和燃料是由高爐上部裝入的而從高爐下部進入爐內的僅是鼓風后來發(fā)展高爐綜合鼓風技術即從高爐下部進入爐內的不僅有鼓風還有富氧及各種可燃的碳氫化合物甚至還有含鐵、含 cao 的粉狀物質富氧的目的原先主要為提高風中含氧強化高爐冶煉后來由于噴吹燃料技術發(fā)展高爐噴吹的天然氣、 重油或煤

2、粉量過大時導致高爐理論燃燒溫度過度下降使高爐過程困難同時也難于繼續(xù)提高噴煤量而高爐富氧之后可以相應提高理論燃燒溫度提高反映區(qū)的氧化氣氛形成富氧噴吹技術特別是富氧噴煤技術更適合國內的實際現(xiàn)在國內高爐噴煤量已普遍達到 100kg/t 而寶山高爐達到 200kg/t 的國際水平還有一大批高爐煤比超過了 150kg/t 從高爐噴吹煤粉的實踐可知道在無富氧的條件下煤比一般能達到 100kg/t 個別可達到 120kg/t若想達到更高的水平必須配備富氧否則將導致高爐噴煤置換比降低目前國內高爐富氧一般在13%的水平個別可能高些國外有的國家電力充足富氧可達到10%甚至更高敬業(yè)高爐這次富氧仍然是用煉鋼余氧但更大

3、的目的在強化高爐冶煉多出鐵當然也應相應提高煤比所以一旦富氧立即達到較高水平富氧率達到23%沒有多余的實踐時間更要求預先能掌握較多的富氧噴煤知識一、氧氣的特點和制備方法氧氣是自然界一種普通重要的物質元素存在于大氣中存在于水中存在于地殼的各種氧化物中是人類生存的必備條件也是自然界變化的必備條件氧氣和自然界的其他物質一樣有三種存在狀態(tài)一般為氣態(tài)在溫度高于 183其為氣態(tài)無色透明比重為1.429g/cm3 溫度在 183219之間其為蘭色的液體當溫度低于 219時其為淡蘭色的固體就像水蒸氣、水和冰一樣氧元素在元素周期表中處在第二周期第族原子序號為8 原子量為 16 其原子核有 8 個質子和 8 個中子

4、核外有 8 個電子繞核旋轉電子層為 2 層第一層有 2 個電子（飽和時為 2 個）第二層為 6 個電子（飽和時為 8 電子）因此極需從別處拉過 2 個電子使外層電子飽和、 穩(wěn)定在一定的條件下極易和其他物質產生化合反應生成相應的氧化物co、co2、h2o、其中應特別注意的是co 和 co2 任何氧化物或其他化合物的分子隨溫度升高原子間的結合力變弱即容易將其原子分開唯co 和 co2 完全相反隨溫度升高其原子結合更牢固因此不論焦炭也好煤粉也好雖然其燃燒是放熱反應隨環(huán)境溫度升高其反應越激烈這就是在高爐噴吹煤粉和其他碳氫化合物時要求提高風溫的原因正常狀態(tài)下高爐的燃燒反應是在大氣中的氧和燃料中的碳之間發(fā)

5、生的大氣中參與反應的o2 僅占 21%其余 79%是 n2 和其他少量元素實際不參與化學反應只有溫度的變化因此高爐內的實際燃燒反應化學式應為： 2c+o2+79n2/21=2co+79n2/21+2340 千卡 / 千克碳如果鼓風中 o2 由 21%升高到 25%其燃燒反應式為：02c+o2+79n2/21=2co+79n2/21v物=129.07 升12c+o2+78n2/22=2co+78n2/21v物=124.22 升22c+o2+77n2/23=2co+77n2/21v物=119.79 升32c+o2+76n2/24=2co+76n2/21v物=115.73 升42c+o2+75n2/

6、25=2co+75n2/25v物=112.00 升式中可見當鼓風中的氧由21%上升到 25%時雖然燃燒同樣的碳產生同樣的熱量但燃燒產物的體積下降了13.23%這樣就便于高爐強化初期用氧就是為高爐強化冶煉的富氧率提高之后燃燒產物減少帶到上部去的熱量也少了高爐熱量集中在下部區(qū)域產生下熱上涼現(xiàn)象而高爐噴煤多理論燃燒溫度下降多高爐產生下涼上熱現(xiàn)象如果兩者適當配合使高爐內的溫度分布趨于均勻有利于整個高爐冶煉過程的進行氧氣制備在實驗室用含氧化合物分解制備工業(yè)上一般采用分餾法制備由于當初冶金工廠的氧主要為煉鋼轉爐準備的轉爐要求氧純度達到 99.5%以上而高爐用氧對純度要求不嚴制備高純度的氧能耗大合理的方案應

7、該單為高爐配備制氧機現(xiàn)在國內已有個別廠用變壓吸附的方式為高爐配備了制氧機天津鐵廠用液氧壓縮技術為高爐配備了一臺 15000m3/h制氧機由于其出塔壓力即可達到0.6mpa 可直送高爐不采用加壓再減壓的流程氧的成本較低僅0.32 元/m3（正常的 0.48元/m3）已正常使用六年多了敬業(yè)高爐使用的仍然是煉鋼余氧但由于氧氣供應能力大高爐可以使用較多的氧氣來提高產量增加煤比二、富氧對高爐冶煉過程影響高爐鼓風含 o2 提高之后能加速高爐風口前的燃燒過程提高理論燃燒溫度強化高爐冶煉增加高爐煤比但其和高爐提高風溫不同它不能帶入附加的熱量其影響如下：1 、提高高爐冶煉強度由于鼓風含 o2 提高之后高爐燃燒焦

8、炭和煤粉的能力提高也就是提高了高爐的冶煉強度由于鼓風和富氧含純氧不同富氧率提高 1%能提高冶煉強度 4.76%也就是說高爐產量按理論計算應提高 4.76%2 、高爐富氧有利于爐況順行高爐富氧后由于燃燒同樣的碳其燃燒產物量下降在一定的條件下相當于高爐減風爐內煤氣上升阻力減少有利于高爐順行如果保持原有的煤氣量則相當于高爐加風3 、對高爐焦比的影響高爐富氧對高爐綜合焦比影響有好有壞一般變化不大但由于富氧后煤比大大提高可促使焦比降低4 、高爐富氧之后能提高高爐煤氣的熱值富氧后由于煤氣中 n2 量減少有效的 co、h2 相對增加能提高煤氣的熱值鞍鋼統(tǒng)計富氧 1%高爐煤氣的熱值提高 3.4%熱風爐反應好燒

9、爐5 、高爐富氧更有利于冶煉能耗高的鐵種對于綜合焦比很高鑄造鐵、硅鐵等耗熱量大的鐵種不僅能大大降低其燃耗還能提高其產量敬業(yè)高爐富氧是在氧氣富余的條件下進行預計 8 月 15 日第三臺制氧投產 9 月 1 日高爐必須應用富氧來大幅度提高生鐵產量滿足煉鋼生產將增煤比放在第二位適當增煤使風口理論燃燒溫度維持合理水平保高爐順行三、高爐富氧供氧方法和安全用氧目前高爐富氧供氧方式分為三種第一種機前供氧即將氧氣送入鼓風機吸風口和鼓風一起加壓經送風系統(tǒng)進入高爐風口內國外有使用此種辦法的國內沒有第二種方式機后供氧即在鼓風從風機主管出來之后在放風閥前某處將氧氣加入和冷風混合經加熱送入爐內這是國內大多數(shù)廠家使用的辦

10、法第三種實際也是機后供氧在爐臺通過氧煤槍和煤粉混合直送風口前目的是提高局部區(qū)域氧濃度使煤粉更完全燃燒鞍鋼作高煤比試驗時用過攀鋼用過包鋼試驗時也用過天津鐵廠5高爐有一套比較完整的氧煤槍供氧裝置由于安全原因未敢使用在 200 年該高爐改造性大修已拆除現(xiàn)在有的廠家應用的氧煤槍介質實際是壓縮空氣因為從理論研究和實驗室試驗并不能證明這種方法局部區(qū)域含 o2 升高只要氧和空氣混合立即能達到均勻混合的程度而且是在極短的時間內完成敬業(yè)高爐富氧采用機后供氧的方法從氧氣廠來氧壓力為 1.6mpa 經兩次減壓進入冷風管道高爐工長只要控制氧氣壓力調節(jié)閥即可達到所需的供氧量比較方便高爐應用富氧冶煉一定要保證安全生產國內

11、高爐在應用富氧時造成過燃爆導致人員傷亡還有的廠在初次應用富氧時由于氧氣流量表不準使實際供氧大大增加而大量的燒壞高爐風口它不是渣鐵燒壞的而是高溫的氣體將其熔蝕、燒壞的應用氧氣發(fā)生安全事故的原因一者氧氣本身就是強氧化劑易燃易爆二者使用不當特別是送氧初期開啟最后一道閥門瞬間氧氣流速極高若管道內有殘存的塵粒鐵銹片等雜物也隨氧氣在管道內高速流動和管壁摩擦產生火花使氧氣和金屬鐵迅速反應生成feo 溫度高其為液體狀態(tài)在管道內流動使管壁變薄而爆裂再引燃其他物質因此為防止事故氧氣管道閥門必須干凈經過強度和嚴密性試驗脫脂和嚴格吹掃不使管內有殘留雜物再者在開啟氧氣閥門前在管道內充 n2 能減少閥門前后的壓差 n2

12、也能熄滅火源等氧氣閥門全開氧氣接通后關閉充 n2 閥門用氧雖然危險只要按操作規(guī)程正確使用還是可以安全應用富氧和富氧噴吹煤粉技術的高爐富氧噴煤學習材料（）敬業(yè)高爐富氧系統(tǒng)流程和操作注意事項敬業(yè)高爐鼓風富氧系統(tǒng)原由安鋼設計院設計從氧氣廠出來的氧氣壓力為1.6mpa到煉鐵區(qū)后經過一次減壓到0.8mpa 再分配到各高爐區(qū)后再減一次壓進入高爐冷風管道其流程長、設備復雜在 xx 年 10 月 5 高爐富氧時將其改造在制氧廠氧氣壓力由1.6mpa 減為 0.8mpa 經159 4.5 的管道直送 5 高爐富氧閥門站再減壓進入高爐冷風管道流程簡化但試驗僅進行 44 小時即因無氧停止效果比較明顯噴煤量達到7.8

13、2t/h日產鐵也達到較高水平此次富氧機動處組織研究修改了設計方案從氧氣廠來氧的壓力為1.6mpa 到煉鐵區(qū)后減壓到0.8mpa分成 4支分別進入 4、5、6（予留）和小高爐閥門站小高爐再分為3 支進入各高爐閥門站具體流程和設備如下：1 、流量孔板 2、阻火器 3、截止閥 dn2504、過濾器 yg40p5、快速切斷閥 zspq40kdn2506、氧氣壓力調節(jié)閥組 ozxt2507 、截止閥ytjw25pdn15028 、止回閥29 、截止閥第一次減壓：氧氣廠來氧壓力為1.6mpa, 首先打開 29 閥充 n2 然后依次打開 3 號閥（前后） 5 號閥和 6 號減壓閥組用 6 號調壓閥組控制氧氣

14、壓力為 0.8mpa然后分送各支管該閥組為自動控制關閉 29 號閥設定壓力后閥組保持規(guī)定的壓力一次減壓后氧氣將進入各高爐閥門站僅以 4 號高爐為例說明其操作程序其流程和閥門編號如下圖示：7 、截止閥 dn1508、自動式壓力調節(jié)閥 dn809、流量孔板 dn15010、快速切斷閥 11、逆止閥 12、阻火器 13、逆止閥 dn4014、截止閥 dn4015、截止閥 dn50 接通支管系統(tǒng)： 和總管接通原則一樣首先開啟 15 號、14號截止閥在系統(tǒng)內通 n2 然后逐步打開 7 號閥和 10 號閥此時 8 號閥門前為氧氣（壓力0.8mpa）8 號閥門后為空氣加n2 氣（壓力略高于高爐冷風壓力）然后

15、遠距離開啟 8 號氧氣壓力調節(jié)閥系統(tǒng)貫通關閉 15 號、 14 號閥工長可用 8 號閥（小高爐 19 號）調節(jié)供氧量一般 500、1000、1500、2000、2500m3/h(小高爐 300、500、860m3/h) 氧氣進入高爐參與爐內的冶煉過程同時相應調整焦炭負荷和噴煤量保證高爐在新的熱平衡狀態(tài)下順利進行其他高爐接通氧和調整氧也按此程序進行用氧量調整一般高爐是逐步提高的敬業(yè)高爐用氧也需遵循此原則但由于生產任務要求進行速度應快些使大高爐供氧量盡快達到2500m3/h（富氧率2.32% ）, 盡量多增產滿足煉鋼要求為企業(yè)完成全年生產任務作貢獻高爐使用氧氣安全注意事項1 、首先供氧設備保證合乎

16、要求系統(tǒng)用四氯化碳清洗并用n2 或干燥壓縮空氣吹掃經過嚴密性和強度試驗合格2 、正確使用即按技術規(guī)程用氧特別是初次送氧有關領導應親自指揮開啟閥門順序正確先通 n2 隋化3 、用氧高爐及其周圍環(huán)境干凈不能有油污及其他易燃品、 勞保品、工具亦要無油污注意防止靜電4 、快速切斷閥能在非常狀態(tài)下迅速關閉切斷氧源在支系統(tǒng)中10號閥（小高爐為 21 號閥）在氧氣壓力 0.9mpa 即自動關閉也可根據(jù)管網實際情況作調整另外當高爐冷風壓力0.13mpa（小高爐 0.08mpa）快速切斷閥 10 號（ 21 號）也自動關閉在總系統(tǒng)中來氧壓力為1.6mpa 當其降低到 1.0mpa 說明供氧系統(tǒng)故障立即關閉 5

17、號閥支系統(tǒng)關閉10 號（ 21 號）閥充 n2 隋化、保壓迅速聯(lián)系查明原因決定如何繼續(xù)處理5 、高爐確定操作氧氣閥門負責人未經負責人指派其他人員不可操縱氧氣有關閥門防止發(fā)生意外富氧噴煤學習資料（）天津鐵廠富氧噴吹煤粉技術介紹天津鐵廠原有五座高爐（ 3550、600、300）1988 年開始噴吹煤粉 1992 年全廠煤比達到 87kg/t 為了在原有焦爐生產能力的基礎上將生鐵產量提高到 200 萬噸以上只能靠增加煤比補充燃料不足當煤比超過 100kg/t （1995 年）之后如何繼續(xù)提高煤比除盡可能提高風溫外只能靠采用富氧技術而 1994 年天鐵 330 噸轉爐、 26000m3/h制氧機投產也

18、為高爐采用富氧噴吹煤粉技術提供物質基礎一、 5（300m3）高爐首先采用富氧噴吹煤粉技術天鐵 5 高爐 1989 年 10 月建成 1992 年 7 月采用噴煤技術當年就達到較高煤比它距煉鋼空分車間也近決定先在 5 高爐建立試驗性的富氧設施經過多次考察選定氧氣閥門站的設計方案來氧壓力為0.75mpa供氧能力 10003000m3/h 經減壓后進入冷風管道管線長約 250 米全部選用 1594.5 的不銹鋼管其閥門站的內部流程和主要設備如下圖：1 、j41w25t 型截止閥 dn150 銅質 3 個2 、流量計 pn16 量程 05000m3/h3 、zmn40k型薄膜調節(jié)閥 dn1001cr1

19、8ni9ti4 、h41w30t 型止回閥 dn150 銅質 1 個5 、zspc16ks 型氣動活塞切斷閥 dn1501cr18ni9ti6 、氧氣壓力表 01.0mpa2 個另外還有吹掃和充壓的 n2 系統(tǒng)對保證安全用氧很重要5 高爐富氧系統(tǒng)是 1995 年 3 月 25 提正式投入運行的初次用氧僅500m3/h并相應調整噴煤量和焦炭批重使用比較順利二季度煤比就達到 145kg/t下面列出其初次用氧和xx 年的生產技術指標：1995年二季度（ 300m3）xx 年度（ 380m3）有效容積利用系數(shù)入爐焦比 kg/t424365煤比 kg/t145156富氧率富氧量 m3/h8512297氧

20、單耗 m3/t3246高爐風量 m3/min8331068風溫 9891119數(shù)據(jù)表明氧耗 32m3/t 使煤比增加了 40kg/t 和預測的每增 1kg/t煤比需增氧比較吻合特別是從1996 年 10 月 1 日到 1997年 9 月 30 日一年時間內連續(xù)用氧富氧率為1.71%煤比達到 151kg/t個別月份富氧率 2.48%煤比達到 186kg/t 處于當時國內較高水平5 高爐富氧用的是煉鋼余氧和其他廠一樣煉鋼富余就用不富余就停隨煉鋼生產發(fā)展富余的氧越來越少1997 年四季度 5 高爐終止了富氧噴煤試驗二、天鐵高爐全部采用富氧噴吹煤粉技術為了保證高爐應用富氧噴吹技術在5 高爐進行富氧噴吹

21、煤粉試驗的同時天鐵啟動了高爐專用的15000m3/h制氧機的研究和設計并于1998 年 9 月順利投入運行這種制氧機的特點是采用內壓縮流程即在分餾塔內當氧氣尚處于液體狀態(tài)用液氧泵將其壓縮使其出塔后的壓力即可達到 0.6mpa, 可直接送高爐使用不再使用加壓減壓再送高爐使用的流程氧氣成本僅0.32 元/m3( 當時正常氧氣成本為0.48 元/m3)有利于降低高爐能耗和成本為全廠高爐采用富氧噴煤技術提供了條件全廠高爐供氧流程和設備參數(shù)選擇按氧壓 0.6mpa 氧量 15000m3/h設計從空分廠出來的氧氣總管為dn400 的首先分出一支dn200 的去 5 高爐代替其原來的輸氧管道dn400 氧氣

22、總管到南區(qū)后分成兩支 dn300 的管道分別進入12和 34高爐閥門站區(qū)再分為兩支dn200 的進入高爐的各自閥門系統(tǒng)閥門站內的流程和設備基本和5 高爐相同只是規(guī)格由dn150 的改為 dn200 的本系統(tǒng)采用的是優(yōu)質碳素無縫管中間增加多處阻燃節(jié)使用過程一直比較安全篇二：高爐富氧噴煤強化冶煉高爐富氧噴煤強化冶煉一、背景?1 、新鋼公司第一煉鐵廠 1、2 爐于 xx 年 4 月投產高爐采用串罐式無料鐘爐頂三座球式熱風爐煤氣干法除塵等新技術、 新工藝一鐵廠原有噴煤系統(tǒng)XX年3 月投入用設計制粉能力每小時1418t/h供二座高爐噴煤隨著1、2爐投產原有的制粉、噴吹能力遠遠無法滿足4 座高爐噴煤要求1

23、、2爐噴煤比一直徘徊在90kg/t較低水平為降本增效07 年年初公司決定實施噴煤增量工程滿足1、2爐富氧噴煤強化冶煉要求二、主要開發(fā)內容?2 、2.1 實施噴煤增量工程提高煤粉供應能力（1）通過管道二鐵廠將制好的煤粉輸往一鐵廠一鐵廠在原有噴煤房附近新增一套收粉、噴吹系統(tǒng)及相關控制裝置見表 136158噸平均每天 132t/d?（2）為配合 1、2 爐噴煤量后高爐富氧噴煤強化冶煉需要新增富氧調壓站一座內設二套富氧鼓風減壓裝置設計富氧率為2%該工程于 XX年 6 月投入使用 2.2 抓好精料工作改善爐況順行精料是高爐煉鐵的基礎一鐵廠在公司精料的基礎上通過加強對入爐原燃料的檢查與管理實施廠內精料為煤

24、比達標供良好的條件?（1）優(yōu)化配料結構一鐵廠一直堅持精料方針不斷優(yōu)化爐料結構具體做法為：改進自產燒質量隨著燒設備的改造自產燒質量大為改善鐵分由56.81%左右提高至 58.89%轉鼓指數(shù)提高至 81.63%左右 5mm粉末降至 2.79%以下增加球團礦的使用量提高熟料率?（2）搞好過篩工作過篩效果差會使大量粉末入爐料柱透氣性變差導致風量萎縮影響爐況的穩(wěn)定和順行為了減少粉末入爐1、2 高爐主要采取了以下措施：控制合適過篩速度控制焦炭閘門開度和燒結礦振動給料機料流速度延長篩分時間既保證料速的需要避免低料線又保證篩分效果減少了入爐粉末加強對原料系統(tǒng)的日常檢查和維護要求崗位人員每班檢查原料系統(tǒng)的設備清

25、理槽下篩網保證過篩效果加強入爐焦炭質量管理一方面監(jiān)控外購焦的質量變化迅速反饋焦炭的質量變化情況使高爐能及時采取應對措施；另一方面對不同質量的焦炭分好、中、差三類混勻堆放盡量減少因為焦炭質量波動造成對爐況的波動?2.3改善煤粉在風口前的燃燒條件噴煤量提高后最重要的是保證煤粉在風口前盡可能燃燒氣化否則過量的未燃燒煤粉進入爐渣或隨煤氣沉積在料柱中會給高爐冶煉帶來很多問題 1、2 爐采取提高風溫、富氧、廣噴、勻噴等技術措施以改善煤粉在風口前的燃燒條件提高風溫高風溫可以補償噴煤后風口前理論燃燒溫度的降低一般認為風溫每提高100理論燃燒溫度可提高80另外風溫帶入的物理熱可以被高爐利用而不影響爐腹煤氣量的變化?1 、2 爐各配有三座球式熱風爐蓄熱面積 148m2/m3為了高爐使用高風溫主要采取以下幾個措施：要求高爐值班工長保持高風溫操作在有爐溫波動的情況下以噴煤量作調節(jié)