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鋼鐵企業(yè)二氧化碳利用技術(shù)規(guī)范第4部分：用于高爐煉鐵

1范圍

本文件規(guī)定了二氧化碳用于高爐煉鐵的術(shù)語(yǔ)和定義、原理與流程、一般要求、技術(shù)要求、安全要求。

本文件適用于鋼鐵企業(yè)二氧化碳用于高爐煉鐵相關(guān)工藝技術(shù)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和管理。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T20801壓力管道規(guī)范工業(yè)管道

GB/T23938高純二氧化碳

GB50316工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50607高爐噴吹煤粉工程設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50030氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

富二氧化碳熱風(fēng)噴吹技術(shù)technologyofhotcarbondioxide-enrichedairinjection

將二氧化碳?xì)怏w與氧氣共同摻入高爐冷風(fēng)，經(jīng)熱風(fēng)爐加熱后，由高爐風(fēng)口鼓入高爐的煉鐵技術(shù)。

3.2

二氧化碳噴煤技術(shù)technologyofcoalinjectionwithcarbondioxide

利用二氧化碳?xì)怏w替代空氣、氮?dú)庾鳛楦郀t煤粉輸送氣的噴煤技術(shù)。

4原理與流程

富二氧化碳熱風(fēng)噴吹技術(shù)是利用二氧化碳在風(fēng)口與焦炭、煤粉中的碳反應(yīng)，可提高富氧率，提高冶

煉強(qiáng)度，在富二氧化碳熱風(fēng)噴吹控制系統(tǒng)下將二氧化碳?xì)怏w通過(guò)混勻裝置混入冷風(fēng)管道后經(jīng)熱風(fēng)爐加熱

從風(fēng)口鼓入高爐，此時(shí)高爐一次煤氣中一氧化碳濃度提高，可促進(jìn)爐內(nèi)間接還原的發(fā)展。二氧化碳噴煤

技術(shù)是利用二氧化碳的常溫惰性，在二氧化碳噴煤控制系統(tǒng)下二氧化碳替代空氣、氮?dú)庾鳛槊悍圯斔蜌猓?/p>

二氧化碳在高爐風(fēng)口高溫下可與煤粉發(fā)生吸熱反應(yīng)，可提高煤粉燃盡率，降低風(fēng)口溫度，減輕噴煤槍的

氧化燒蝕。二氧化碳用于高爐煉鐵相關(guān)工藝流程圖如圖1所示。

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圖1二氧化碳用于高爐煉鐵相關(guān)工藝流程示意圖

5一般要求

5.1二氧化碳?xì)庠凑緫?yīng)具有壓力調(diào)節(jié)、快速切斷、壓力測(cè)量等功能，同時(shí)應(yīng)具備自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程手動(dòng)和

現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作功能。

5.2富二氧化碳熱風(fēng)噴吹控制系統(tǒng)和二氧化碳噴煤控制系統(tǒng)應(yīng)具有流量檢測(cè)、流量調(diào)節(jié)、壓力測(cè)量等自

動(dòng)控制措施，同時(shí)應(yīng)具備手動(dòng)操作功能，。

5.3二氧化碳輸送噴煤的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50607規(guī)定。

5.4二氧化碳輸氣管路設(shè)計(jì)和施工按照已有標(biāo)準(zhǔn)GB50316、GB/T20801和GB50030的規(guī)定執(zhí)行。

5.5高爐富二氧化碳熱風(fēng)噴吹，二氧化碳通過(guò)混勻裝置混入冷風(fēng)管道，為保證均勻性，接入位置需在熱

風(fēng)爐入口前50m以上。

5.6高爐二氧化碳噴煤控制系統(tǒng)中二氧化碳通過(guò)噴射器實(shí)現(xiàn)煤粉輸送。

5.7富二氧化碳熱風(fēng)噴吹控制系統(tǒng)和二氧化碳噴煤控制系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)遠(yuǎn)傳信號(hào)連接到對(duì)應(yīng)二氧化碳?xì)庠?/p>

站和流量控制閥組，控制系統(tǒng)操作界面應(yīng)置于高爐主控室，并在操作臺(tái)上顯示。

5.8高爐風(fēng)口應(yīng)安裝風(fēng)口溫度檢測(cè)裝置，爐頂安裝爐頂煤氣成分檢測(cè)裝置，實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)口溫度及爐頂煤

氣成分變化，高爐冶煉過(guò)程中所有被檢測(cè)參數(shù)應(yīng)反饋到二氧化碳用于高爐煉鐵相關(guān)工藝系統(tǒng)。

6系統(tǒng)設(shè)備

在煉鐵高爐原有熱風(fēng)系統(tǒng)和噴煤系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，二氧化碳用于高爐煉鐵相關(guān)工藝技術(shù)涉及到的設(shè)備

應(yīng)包括二氧化碳?xì)庠凑?、富二氧化碳熱風(fēng)噴吹控制系統(tǒng)、二氧化碳噴煤控制系統(tǒng)、混勻裝置、冷風(fēng)管道

和噴射器，二氧化碳用于高爐煉鐵相關(guān)工藝設(shè)備圖見(jiàn)圖2。

2

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圖2二氧化碳用于高爐煉鐵相關(guān)工藝設(shè)備示意圖

7技術(shù)要求

7.1氣源要求

二氧化碳?xì)怏w應(yīng)滿(mǎn)足GB/T23938要求。

7.2工藝要求

7.2.1宜采用內(nèi)置有高爐熱量平衡計(jì)算模型的靜態(tài)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算不同二氧化碳噴吹量下所需富

氧及噴煤量，保證高爐內(nèi)熱量需求。

7.2.2正常生產(chǎn)情況下，富二氧化碳熱風(fēng)噴吹應(yīng)在二氧化碳?xì)庠凑竞透欢趸紵犸L(fēng)噴吹控制系統(tǒng)的控

制下，經(jīng)壓力和流量調(diào)節(jié)后通過(guò)混勻裝置混入冷風(fēng)管道。

7.2.3富二氧化碳熱風(fēng)噴吹二氧化碳量宜根據(jù)高爐容積、煉鐵廠氧氣供應(yīng)能力確定，二氧化碳用量為

10m3/t~100m3/t。

7.2.4實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)口溫度的變化，當(dāng)風(fēng)口溫度低于安全值時(shí)自動(dòng)切斷二氧化碳噴吹系統(tǒng)，同時(shí)減小富氧

噴煤至未噴吹二氧化碳時(shí)的工藝參數(shù)，安全值最小應(yīng)不低于1850℃。

7.2.5二氧化碳作為噴煤載氣應(yīng)保持噴粉穩(wěn)定順暢，輸粉濃度宜20kg/m3~100kg/m3，流速宜5m/s~15m/s。

7.2.6當(dāng)二氧化碳供氣異常時(shí)，噴煤系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)切換至原噴煤載氣。

7.2.7當(dāng)高爐冶煉出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)根據(jù)異常具體情況，合理減少或者關(guān)閉二氧化碳供氣，待高爐冶煉異

常排除后適時(shí)恢復(fù)供氣。

8安全要求

3

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8.1二氧化碳?xì)庠凑緫?yīng)安裝固定式氧氣報(bào)警器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)二氧化碳?xì)庠凑究諝庵醒鯕鉂舛?，?dāng)易發(fā)生氣

體泄漏的區(qū)域氧氣濃度低于19.5%，氧氣報(bào)警器啟動(dòng)，通知現(xiàn)場(chǎng)人員立即撤離，維修人員應(yīng)佩戴空氣呼

吸器及時(shí)搶修，維修后檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)二氧化碳濃度符合安全要求后可允許其他工作人員進(jìn)入。

8.2二氧化碳管路需定時(shí)檢修，必要時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。

8.3當(dāng)高爐風(fēng)口二氧化碳流量閥組中壓力表檢測(cè)到二氧化碳?jí)毫ξ锤哂诶滹L(fēng)壓力100kpa以上,關(guān)閉安

全閥。

————————————————

4

ICS77-010

CCSH04

YB

中華人民共和國(guó)黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

YB/T4891.4-××××

鋼鐵企業(yè)二氧化碳利用技術(shù)規(guī)范

第4部分：用于高爐煉鐵

Technicalspecificationforcarbondioxideutilizationinironandsteelenterprise—

Part4：Usedinironmakingprocessofblastfurnace（BF）

(報(bào)批稿)

XXXX–XX-XX發(fā)布XXXX–XX-XX實(shí)施

中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布

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鋼鐵企業(yè)二氧化碳利用技術(shù)規(guī)范第4部分：用于高爐煉鐵

1范圍

本文件規(guī)定了二氧化碳用于高爐煉鐵的術(shù)語(yǔ)和定義、原理與流程、一般要求、技術(shù)要求、安全要求。

本文件適用于鋼鐵企業(yè)二氧化碳用于高爐煉鐵相關(guān)工藝技術(shù)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和管理。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T20801壓力管道規(guī)范工業(yè)管道

GB/T23938高純二氧化碳

GB50316工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50607高爐噴吹煤粉工程設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50030氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

富二氧化碳熱風(fēng)噴吹技術(shù)technologyofhotcarbondioxide-enrichedairinjection

將二氧化碳?xì)怏w與氧氣共同摻入高爐冷風(fēng)，經(jīng)熱風(fēng)爐加熱后，由高爐風(fēng)口鼓入高爐的煉鐵技術(shù)。

3.2

二氧化碳噴煤技術(shù)technologyofcoalinjectionwithcarbondioxide

利用二氧化碳?xì)怏w替代空氣、氮?dú)庾鳛楦郀t煤粉輸送氣的噴煤技術(shù)。

4原理與流程

富二氧化碳熱風(fēng)噴吹技術(shù)是利用二氧化碳在風(fēng)口與焦炭、煤粉中的碳反應(yīng)，可提高富氧率，提高冶

煉強(qiáng)度，在富二氧化碳熱風(fēng)噴吹控制系統(tǒng)下將二氧化碳?xì)怏w通過(guò)混勻裝置混入冷風(fēng)管道后經(jīng)熱風(fēng)爐加熱

從風(fēng)口鼓入高爐，此時(shí)高爐一次煤氣中一氧化碳濃度提高，可促進(jìn)爐內(nèi)間接還原的發(fā)展。二氧化碳噴煤

技術(shù)是利用二氧化碳的常溫惰性，在二氧化碳噴煤控制系統(tǒng)下二氧化碳替代空氣、氮?dú)庾鳛槊悍圯斔蜌猓?/p>

二氧化碳在高爐風(fēng)口高溫下可與煤粉發(fā)生吸熱反應(yīng)，可提高煤粉燃盡率，降低風(fēng)口溫度，減輕噴煤槍的

氧化燒蝕。二氧化碳用于高爐煉鐵相關(guān)工藝流程圖如圖1所示。

1

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圖1二氧化碳用于高爐煉鐵相關(guān)工藝流程示意圖

5一般要求

5.1二氧化碳?xì)庠凑緫?yīng)具有壓力調(diào)節(jié)、快速切斷、壓力測(cè)量等功能，同時(shí)應(yīng)具備自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程手動(dòng)和

現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作功能。

5.2富二氧化碳熱風(fēng)噴吹控制系統(tǒng)和二氧化碳噴煤控制系統(tǒng)應(yīng)具有流量檢測(cè)、流量調(diào)節(jié)、壓力測(cè)量等自

動(dòng)控制措施，同時(shí)應(yīng)具備手動(dòng)操作功能，。

5.3二氧化碳輸送噴煤的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50607規(guī)定。

5.4二氧化碳輸氣管路設(shè)計(jì)和施工按照已有標(biāo)準(zhǔn)GB50316、GB/T20801和GB50030的規(guī)定執(zhí)行。

5.5高爐富二氧化碳熱風(fēng)噴吹，二氧化碳通過(guò)混勻裝置混入冷風(fēng)管道，為保證均勻性，接入位置需在熱

風(fēng)爐入口前50m以上。

5.6高爐二氧化碳噴煤控制系統(tǒng)中二氧化碳通過(guò)噴射器實(shí)現(xiàn)煤粉輸送。

5.7富二氧化碳熱風(fēng)噴吹控制系統(tǒng)和二氧化碳噴煤控制系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)遠(yuǎn)傳信號(hào)連接到對(duì)應(yīng)二氧化碳?xì)庠?/p>

站和流量控制閥組，控制系統(tǒng)操作界面應(yīng)置于高爐主控室，并在操作臺(tái)上顯示。

5.8高爐風(fēng)口應(yīng)安裝風(fēng)口溫度檢測(cè)裝置，爐頂安裝爐頂煤氣成分檢測(cè)裝置，實(shí)時(shí)