对重钢2500m^3高炉脱湿鼓风新技术的研究及应用

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1、重钢2500m3高炉脱湿鼓风新技术的研究及应用鲁德昌，刘向辉，赵仕清(重庆钢铁股份有限公司)摘要：通过分析重钢2500m3高炉脱湿鼓风的运行方式和工作原理，阐述了了冷凝法脱湿鼓风在重钢的应用效果，2500m3高炉应用脱湿鼓风后，焦比、吨铁风耗以及风机吨铁电耗降低明显，节能降耗效果显著。关键词：大型高炉；鼓风脱湿；吨铁风耗；吨铁电耗重庆钢铁环保搬迁建设一期工程目前已经竣工，3座高炉已经投产，每座高炉容积均为2500m3，平均每座高炉鼓风量为33万m3／h，年总产铁量600余万t／a。3座高炉分别于2009年11月、2010年11月、2011年9月

2、投产。一期工程同步规划了高炉脱湿鼓风系统，分别于2012年4月10日和5月14日正式在1、2号高炉投入使用。脱湿鼓风运行期间，炉况持续稳定，节能降耗效果明显。1脱湿鼓风方式所谓脱湿鼓风技术就是预先将空气中的湿度降低到某一较低数值之后再送往高炉，具有稳定炉况、降低焦比、增加喷煤量、增加风量、降低鼓风机能耗、二次除尘等作用。目前，高炉脱湿鼓风采用的方法主要有干法、湿法和冷凝法三种，有时还可混合采用。重钢采用冷凝法脱湿，具有以下优点。(1)采用制冷剂直接蒸发冷却空气，效率高，可增加鼓风质量流量5％～15％，或保持不变(这里达13．8％)，减少鼓风机轴

3、功率5％～15％；(2)制冷系统采用国外品牌设备，微机控制，技术成熟、运行精确、稳定可靠；(3)脱湿装置双层布置，设备紧凑，管道短，占地少；(4)完全清除吸入空气中残存灰尘，解决了风机叶片、叶轮磨损等问题，出口气体含尘量1mg／m3，大大延长高炉风机叶片的使用寿命。2重钢脱湿鼓风系统工艺技术2．1工艺技术特点目前，大部分企业采用初冷系统脱湿鼓风，即脱湿后湿度仅能达到10．0g／m3。重钢新区脱湿系统由初冷和深冷2套系统构成，能够将鼓风量含湿量稳定在6．5g／m3左右，其工艺流程如图1所示。2．2脱湿原理根据重钢高炉及其鼓风状况和气候条件，入热风

4、炉的空气采用脱湿技术工艺，即将进入鼓风机之前的湿空气先行预冷；预冷后的湿空气通过除湿器冷却，使其温度降低到空气含湿量相对应的饱和温度以下，湿空气中的多余饱和量的水分凝结而析出；水分再经过除水器排出，使空气中含水量降低。空气经过除湿箱后再送入热风炉。实际的制冷机制冷量应该按大气最高温度和最大相对湿度设计(温度32℃，相对湿度85％，水25g／kg)，目的是保证高炉鼓风的湿度保持恒定，风量也保持了恒定，这是保证炉况稳定的一个重要因素。每台高炉鼓风机各配1套鼓风除湿装置，除湿装置处理能力为5500m3／min，设计进口参数为温度32℃，相对湿度70％

5、～80％；设计出口参数为温度3～5℃，含湿量为4～6g／kg；除湿器设计迎风面积为8m×8m，风速设计为1．5m／s，这样的风速低于普通空调设计风速(2．5m／s)很多，进行深度除湿的同时可以防止雾滴被风吹携。由焓湿图可知，在空气处理过程中，空气从室外状态O点(温度32℃，相对湿度85％，含湿量25g／kg，焓值98．34kJ／kg)经溴化锂制冷机处理到初冷后L1点(温度9℃，相对湿度98．38％，焓值26．71kJ／kg)含湿量露点为含湿量7．0g／kg，即9g／m3(含湿量1g／m3=1．29g／kg)；经过电制冷除湿到深冷后L2点(温度5

6、℃，相对湿度100％，焓值21．36kJ／kg)，此时含湿量为5g／kg，即6．5g／m3。高炉采用此方法脱湿运行时，在鼓风冷却后的空气温、湿度始终保持恒定，只是制冷量随着环境温、湿度的变化而变化。高炉鼓风除湿装置主要设备包括溴化锂制冷机和除湿器以及深度除湿螺杆式制冷机组，辅助设施主要是管道、阀门、仪表、控制系统、水泵、冷却塔等；鼓风除湿用制冷机将空气温度降低，使空气的水分在低温下饱和析出，达到除湿的目的。3脱湿鼓风技术在重钢的应用3．1脱湿鼓风进程通过前期理论研究，在重钢生产条件下，炉况正常时理论燃烧温度在2230～2250℃。由于脱湿投运后

7、会降低鼓风中的湿度，造成理论燃烧温度升高，软熔带位置发生变化。为稳定炉况，保持理论燃烧温度在脱湿投运前后保持相对稳定，经脱湿鼓风攻关组讨论研究，由炼铁厂在脱湿投运前1周，将煤比由150kg／t降低至140k∥t。通过调整风温，保持理论燃烧温度在2230～2250℃之间。脱湿投运前期，将风温控制范围由≥1200℃调整为1150～1230℃，在保持理论燃烧温度相对稳定的同时逐步提高煤比。2012年初，经过对设备调试、人员培训后，制订了详细的脱湿进程计划。经过一系列详实的准备后，4月10日，脱湿鼓风在1号高炉投运。投运时大气湿度为13g／m3左右，脱

8、湿后鼓风湿度基本稳定在10．5g／m3。经1号高炉稳定运行1个月后，2号高炉于5月15日开始投运脱湿鼓风。运行3天后，视2号高炉炉况运行状况良好，将湿