高爐噴吹焦?fàn)t煤氣低碳煉鐵新工藝的數(shù)學(xué)模擬.pdf

1、當(dāng)前，高爐煉鐵面臨著高產(chǎn)、低污染、節(jié)能減排的巨大壓力。但常規(guī)的高爐煉鐵技術(shù)已趨于成熟，其操作性能已經(jīng)達(dá)到一個(gè)較高的水平，而且基本趨于穩(wěn)定，要進(jìn)一步提高效率、減少污染、節(jié)能減排將會(huì)很難做到。因此，一些新型的煉鐵工藝被提出來，其中包括高爐噴吹還原氣（高爐爐頂煤氣、焦?fàn)t煤氣、天然氣等）技術(shù)。本文采用風(fēng)口回旋區(qū)數(shù)學(xué)模型、多流體高爐數(shù)學(xué)模型以及Exergy分析模型對高爐風(fēng)口噴吹焦?fàn)t煤氣煉鐵新工藝操作進(jìn)行了數(shù)學(xué)模擬研究。
　　在保持回旋區(qū)溫度

2、、爐腹煤氣量以及鐵水溫度一致的前提下，將焦?fàn)t煤氣代替部分鼓風(fēng)，常溫下噴入高爐風(fēng)口。利用回旋區(qū)數(shù)學(xué)模型、多流體高爐數(shù)學(xué)模型以及Exergy分析模型對高爐噴吹0 kg/thm、24.72 kg/thm、46.2 kg/thm、63.94 kg/thm焦?fàn)t煤氣四種不同操作下進(jìn)行了詳細(xì)的模擬研究，研究結(jié)果如下:
　　(1)隨著焦?fàn)t煤氣噴吹量的增加，爐內(nèi)CO和H2的摩爾濃度增加，H2在間接還原中所占的比例也大幅度增加，爐內(nèi)還原氣氛加強(qiáng)，含鐵

3、爐料的還原速率加快;
　　(2)隨著焦?fàn)t煤氣噴吹量的增加，軟熔帶的位置下降，厚度變薄，壓力損失△P降低，這些變化改善了高爐料柱的透氣性，促進(jìn)了爐料順行下降，進(jìn)而增加了高爐生鐵產(chǎn)量，同時(shí)生鐵Si含量降低，改善了生鐵的質(zhì)量;
　　(3)隨著焦?fàn)t煤氣噴吹量的增加，爐身溫度顯著下降，爐頂煤氣帶走的熱量減少，通過爐墻散失的熱量也減少，噸鐵的熱量消耗大幅度降低，高爐的熱量利用效率提高;同時(shí)焦比、煤比以及全部還原劑的消耗量均出現(xiàn)了不同程度