高炉富氧炼铁前景.doc

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1、高炉富氧炼铁前景来源：张化义  文章发表时间：2010-12-21高炉富氧炼铁前景来源：张化义  文章发表时间：2010-12-21时至今日，通过增加喷煤量和提高生产率以降低铁水生产成本仍然是高炉炼铁生产的焦点。目前，最好的高炉利用系数已超过3t/m3?d，典型的低焦比为260 kg/tHM ~270kg/tHM。Corus IJMuiden高炉富氧炼铁已达到35%~40%。实践证明，与传统的Rankine循环相比，利用高炉炉顶煤气进行联合循环发电可提高热效率35%~40%，有利于进一步降低铁水成本。联合循环发电可有效利用低发热值（约4500kJ/Nm3）高炉煤气。通过富氧满足“高炉贫

2、N2操作”，降低焦比，提高生产率和减少CO2排放。    1 前言    在未来许多年里，高炉炼铁仍将继续占据着主导地位，其主要原因是：    1）替代高炉炼铁工艺的研究进展缓慢。考察了冶炼-还原工艺后认为，至今仍然只有Corex、Finex和HIsmelt工艺达到了商业生产水平。因为商业投资风险比BF大，因而替代炼铁工艺的应用可能继续受到限制。    2）因为维修和更新现有高炉需要的投资，比建设一座全新的替代高炉及其附属设备的投资低许多。    3）提高现代高炉炼铁生产率和降低铁水成本方面还存在着很大的潜力。    因此，未来几年将从以下几个方面对高炉炼铁进行深入研究：    1）降

3、低铁水生产成本。如果铁矿石成本一定，铁水成本主要取决于还原剂（焦炭与煤）的消耗量和高炉利用率。因此，研究如何将喷煤量（PC1）和高炉利用率分别提高到230kg/tHM和3t/m3?d以上是节约能源、降低铁水成本的关键。    2）减少CO2排放。通过资源的有效利用，也就是减少能源损失，提高能源和再生资源的使用效率以减少CO2排放将是研究工作的重点。为此本文将重点介绍高炉低N2运行前景，即提高热风炉送风含氧量，即超过喷煤需要的最低含量。    2 当前的粉煤喷吹和热风富氧量    表1是利用物质和热量平衡模型计算获得的消耗参数和冶炼1吨铁水的操作消耗（OPEX-operational e

4、xpenditures）。该计算模型以每天产铁1000t，装备PCI设备和现代热风炉温度测量以及顶压控制系统的高炉冶炼球团为基础，以2007年物价指数（假设炉顶煤气为市场天然气价格的70%，氧气价格由可变和固定价格组成全价）通过粗略计算获得。                           表1  生产1吨铁水的主要输入、输出    ——————————————————————————————————————                        炼1吨铁水的主要输入          炼1吨铁水的运行支出（OPEX）                    ————————

5、————    ————————————————                       单位       A       B     单位  美元/单位  A，美元 B，美元    ——————————————————————————————————————    球团矿             kg/t    1600    1600         t     94       150       150    焦比               kg/t     334     267         t    196        66        52    喷煤比  

6、           kg/t     160     240         t     90        14        22    风中富氧              %    24.2    33.4  1000 Nm3     70         3         9    氧气厂供应        Nm3/t      42     122        GJ  -6.16       -21       -26    热风炉后净产煤气   GJ/t     3.4     4.2  其他OPEX               31        31    生产率

7、              t/d  10.000  10.000  总计OPEX              243       238    炉顶煤气            Nm3   1.502   1.292                    炉顶煤气温度         ℃     156     101                    炉顶煤气热值     kJ/Nm3   3.426   4.281