从高炉热平衡分析看炼铁工艺节能方向本文从高炉热平衡分析入手,追踪高炉冶炼行程中热能的分配去向,找出炼铁工艺的节能方向及实现途径,提高高炉热能利用率,对今后高炉进行节能降耗的研究开发具有重要现实意义。高炉热平衡分析以某钢厂新建的1座3200m3高炉为例(其它高炉可能因炉容、原燃料条件不同等原因,热平衡计算数据与本次计算存在差异),该炉热平衡计算的计算条件如下表所示:表1高炉热平衡计算条件一、原燃料、炉尘成分原料kg/THMTFe(%)S(%)C(%)H2O(%)烧结矿-55.070.043--球团矿-58.030.002--块矿-65.030.011-1.24炉尘20.1736.940.3431.772-二、燃料成分燃料kg/THMCF(%)灰分(%)挥发分(%)H2O(%)焦炭36086.8311.80.89-煤粉18082.9411.053.861.80以盖斯定律为根底,不考虑炉内的反响过程,而以物料入炉状态为起点,产出状态为终点,进行高炉热平衡计算。热收入项包括风口前碳素燃烧放热,直接复原放热(C氧化成CO),间接复原放热(CO氧化成CO2,H2氧化成H2O),热风带入的热量,少量成渣热和炉料带入的热量(本次计算忽略此项);热支出项包括氧化物分解,脱硫,溶剂分解,炉渣焓,铁水焓,炉顶煤气焓,冷却水带走和散热损失等。全炉热平衡计算结果如下表:表2全炉热平衡表项目数量GJ/t%热收入:Q1风口前碳素燃烧2.9427.35Q2直接复原C氧化成CO1.009.30Q3间接复原CO氧化成CO24.4040.93Q4间接复原H2氧化成H2O0.363.35Q5热风带入2.0519.07Q总热收入:10.75100.00热支出:Q1’氧化物分解7.9473.86Q2’脱硫0.020.19Q3’炉渣焓0.645.95Q4’铁水焓1.2411.53Q5煤气焓0.474.37Q6’冷却和其它热损失0.444.09Q’总热支出:10.75100.00热效率生铁单位热耗从表2可以看出,在高炉的热收入项中,碳素氧化热(Q1、Q2、Q3)占总热收入(Q)的77.58%,主要来自入炉的焦炭和煤粉,是高炉的节能重点。从上述热收入结构及数据可得,高炉的主要节能方向为降低燃料消耗,亦即降低焦比、燃料比。2.实现途径2.1.降低燃料消耗的途径2.1.1.提高入炉精料水平的有效工艺槽下供料筛分、整粒工艺:入炉料的粉末每降低1%,可使高炉利用系数提高0.4%~1.0%,入炉焦比降低0.5%。烧结矿分级入炉工艺:烧结矿分级入炉后矿仓烧结矿粉化率降低1.8%,燃料比降低4.3kg/tFe,生铁含硅降低0.05%。焦丁回收工艺:根据生产经验焦丁对焦炭的置换比是大于1.05,在一定的冶炼条件下,改善了炉内的透气性,提高了煤气利用率,起到了增产节焦,降低吨铁本钱的效果。2.1.2.高...