高炉富氧喷煤学习材料

高炉富氧喷煤学习材料第2页

氧气（压力0.8mpa）8号阀门后为空气加n2气（压力略高于高炉冷风压力）。然后远距离开启8号氧气压力调节阀，系统贯通，关闭15号、14号阀。工长可用8号阀（小高炉19号）调节供氧量，一般500、1000、1500、、2500m3/h(小高炉300、500、860m3/h)氧气进入高炉参与炉内的冶炼过程。同时相应调整焦炭负荷和喷煤量。保证高炉在新的热平衡状态下顺利进行。

其他高炉接通氧和调整氧也按此程序进行。

用氧量调整一般高炉是逐步提高的，敬业高炉用氧也需遵循此原则，但由于生产任务要求，进行速度应快些，使大高炉供氧量尽快达到2500m3/h（富氧率2.32%）,尽量多增产，满足炼钢要求为企业完成全年生产任务作贡献。

高炉使用氧气安全注意事项

1、 首先供氧设备保证合乎要求，系统用四氯化碳清洗并用n2或干燥压缩空气吹扫，经过严密性和强度试验合格。

2、 正确使用，即按技术规程用氧，特别是初次送氧有关领导应亲自指挥，开启阀门顺序正确，先通n2隋化。

3、 用氧高炉及其周围环境干净，不能有油污及其他易燃品、劳保品、工具亦要无油污，注意防止静电。

4、 快速切断阀能在非常状态下，迅速关闭，切断氧源。在支系统中，10号阀（小高炉为21号阀）在氧气压力%26lt;0.5mpa或%26gt;0.9mpa，即自动关闭，也可根据管网实际情况作调整。另外，当高炉冷风压力%26lt;0.13mpa（小高炉%26lt;0.08mpa）快速切断阀10号（21号）也自动关闭。

在总系统中来氧压力为1.6mpa，当其降低到1.0mpa，说明供氧系统故障，立即关闭5号阀，支系统关闭10号（21号）阀，充n2，隋化、保压，迅速联系，查明原因，决定如何继续处理。

5、 高炉确定操作氧气阀门负责人，未经负责人指派，其他人员不可操纵氧气有关阀门，防止发生意外。

富氧喷煤学习资料（ⅲ）

天津铁厂富氧喷吹煤粉技术介绍

天津铁厂原有五座高炉（3550、600、300），1988年开始喷吹煤粉，1992年全厂煤比达到87kg/t，为了在原有焦炉生产能力的基础上将生铁产量提高到200万吨以上，只能靠增加煤比补充燃料不足。当煤比超过100kg/t（1995年）之后如何继续提高煤比，除尽可能提高风温外，只能靠采用富氧技术。而1994年天铁330吨转炉、26000m3/h制氧机投产，也为高炉采用富氧喷吹煤粉技术提供物质基础。

一、 5（300m3）高炉首先采用富氧喷吹煤粉技术

天铁5高炉1989年10月建成，1992年7月采用喷煤技术，当年就达到较高煤比，它距炼钢空分车间也近，决定先在5高炉建立试验性的富氧设施，经过多次考察，选定氧气阀门站的设计方案。来氧压力为0.75mpa，供氧能力1000—3000m3/h经减压后进入冷风管道，管线长约250米，全部选用φ1594.5的不锈钢管，其阀门站的内部流程和主要设备如下图：

1、j41w-25t型截止阀 dn150 铜质 3个

2、流量计pn16 量程0—5000m3/h

3、zmn-40k型薄膜调节阀dn100 1cr18ni9ti

4、h41w-30t型止回阀 dn150 铜质1个

5、zspc-16ks型气动活塞切断阀dn150 1cr18ni9ti

6、氧气压力表0—1.0mpa 2个

另外还有吹扫和充压的n2系统对保证安全用氧很重要。

5高炉富氧系统是1995年3月25提正式投入运行的初次用氧仅500m3/h，并相应调整喷煤量和焦炭批重，使用比较顺利，二季度煤比就达到145kg/t，下面列出其初次用氧和的生产技术指标：

1995年二季度（300m3） （380m3）

有效容积利用系数t/m3.d 2.156 3.158

入炉焦比kg/t 424 365

煤比kg/t 145 156

富氧率% 1.34 2.82

富氧量m3/h 851 2297

氧单耗m3/t 32 46

高炉风量m3/min 833 1068

风温℃ 989 1119

数据表明氧耗32m3/t，使煤比增加了40kg/t和预测的每增1kg/t煤比需增氧0.6-1.0m3/t比较吻合，特别是从1996年10月1日到1997年9月30日，一年时间内连续用氧，富氧率为1.71%煤比达到151kg/t，个别月份富氧率2.48%，，煤比达到186kg/t处于当时国内较高水平。5高炉富氧用的是炼钢余氧。和其他厂一样，炼钢富余就用，不富余就停。随炼钢生产发展，富余的氧越来越少，1997年四季度5高炉终止了富氧喷煤试验。

二、 天铁高炉全部采用富氧喷吹煤粉技术

为了保证高炉应用富氧喷吹技术，在5高炉进行富氧喷吹煤粉试验的同时，天铁启动了高炉专用的15000m3/h制氧机的研究和设计，并于1998年9月顺利投入运行。这种制氧机的特点是采用内压缩流程，即在分馏塔内，当氧气尚处于液体状态用液氧泵将其压缩使其出塔后的压力即可达到0.6mpa,可直接送高炉使用，不再使用加压减压再送高炉使用的流程，氧气成本仅0.32元/m3(当时正常氧气成本为0.48元/m3)有利于降低高炉能耗和成本。为全厂高炉采用富氧喷煤技术提供了条件。

全厂高炉供氧流程和设备参数选择

按氧压0.6mpa，氧量15000m3/h设计，从空分厂出来的氧气总管为dn400的，首先分出一支dn200的去5高炉代替其原来的输氧管道。dn400氧气总管到南区后分成两支dn300的管道。分别进入1-2和3-4高炉阀门站区，再分为两支dn200的进入高炉的各自阀门系统。阀门站内的流程和设备基本和5高炉相同，只是规格由dn150的改为dn200的，本系统采用的是优质碳素无缝管，中间增加多处阻燃节，使用过程一直比较安全。

全厂高炉应用富氧喷煤技术的情况

15000m3/h制氧机供五座高炉使用，平均氧量达到3000m3/h是不错的，但同样受到炼钢影响，为保证炼钢发展设计已考虑向炼钢输氧方案，炼铁只保1、5高炉用氧，其他高炉富余就用，不富余就减或停。1999年全厂高炉煤比达到131kg/t，其中1高炉达到169kg/t，5高炉达到170kg/t，6月份曾达到208kg/t，处于国内较高水平。

1高炉虽然是首次用氧，承担国家产业化项目，使用效果较好。特别是1999年上半年煤比达到较高水平，具体指标如下：

1月 2月 3月 4月 5月 6月

利用系数t/m3.d 2.268 2.217 2.187 2.0472.236 2.226

煤比kg/t 139 150 158 168 189 198

富氧率% 1.74 1.60 1.44 1.31 2.01 2.11

氧耗m3/t 26.31 25.09 23.07 22.00 32.13 33.32

风温℃ 1093 1102 1109 1093 1112 1113

可见单就一座高炉，能保证用氧，煤比可达到较高水平。以后，由于炼钢新建的15000m3/h制氧机投产，高炉专用的制氧机才真正保高炉专用。各高炉积极采用富氧技术，使生铁产量和高炉煤比全面提高，特别是大修改造后的4、5高炉表现更好，现列出9月份全厂高炉主要指标供参考

1 2 3 4 5 全厂

高炉容积m3 550 700 600 700 380 2930

利用系数t/m3.d 2.257 2.511 2.424 2.830 3.217 2.613

焦比kg/t 411 365 410 364 351 379

煤比kg/t 149 151 152 161 160 155

富氧率% 2.43 2.15 2.78 2.33 2.81 2.46

氧耗m3/t 34 30 32 36 46 35

供氧量m3/h 1748 2202 1912 2968 2356 11186

风温℃ 1120 1191 1031 1097 1126 1114

高炉煤比指标已达到国内中等以上水平，仍有较大发展空间。

三、 高炉富氧对高炉冶炼过程的影响

高炉富氧能加速风口前碳的燃烧过程，提高理论燃烧温度，既提高了产量，又弥补了喷煤量增加造成的理论燃烧温度下降和氧过剩系数降低的缺点，富氧和喷吹煤粉是互补技术。

富氧有利于高炉强化和提高煤比，但过高又将使高炉过程效益变差，天铁多年应用富氧喷吹煤粉技术的经验认为，富氧1.5—2.0%氧耗20—30m3/t，可使高炉煤比增加40—50kg/t。当然各厂冶炼条件不同，时间不同，可适当增减，比如天铁现在供氧条件较好，高炉富氧率普遍超过了2.0%，总之以获得最好的经济效益为准。

一般在高炉操作过程中，变动氧、煤、风温、湿度均按其对理论燃烧温度的影响来协调，按理论燃烧温度计算公式可计算出各种参数变化对其影响，结果如下：

风温 100℃ 理论燃烧温度 76℃

煤比 10kg/t 理论燃烧温度 20℃

富氧率 1% 理论燃烧温度 38℃

湿度 1% 理论燃烧温度 39℃

这样掌握风温提高100℃可增加煤比40kg/t,而富氧1%煤比约增加20kg/t,然后根据高炉实际运行状态,判断其值是否合适,再适当调整后使用.另外还可用最大煤量公式和氧气过剩系数计算公式,进行核对,找出适合本高炉参数.

日常操作过程中,高炉富氧率可按下列公式计算:

δo2=qo2÷60ｘ0.785/q风

式中: δo2……富氧率%

qo2……高炉使用的实际氧气量m3/h

q风……高炉风量m3/min

0.785……富氧中纯氧和风中含氧量差0.995-0.21

四、 高炉富氧喷吹煤粉经济效益分析

高炉使用氧气之后，要提高煤比同时应相应提高高炉产量，才能有真正的效益，如果增产少，可能无效益，甚至会出现负值。现将天铁1998年1月—8月和1999年1月—8月的技术数据列出，以备比较和效益计算。

产量t/d焦比kg/t煤比kg/t富氧率%氧耗m3/t风温℃

1998年1—8月 5212 455.7 104.5 0 0 1018

1999年1—8月 5802 431.3 130.4 1.02 17.01 1075

变化 +590 -24.4 +25.9 +1.02 +17.01 +57

数据比较可知，由于富氧率提高1.02%，相应使煤比增加25.9kg/t，焦比下降了24.4kg/t，置换比较高，产量提高590t/d，其中包括4高炉扩容的作用，，扣除此部分增产272.9t/d相当于增产5.24%。若按富氧1%计则增产5.13%高于4.76%的理论值，可见还有其他的有利因素。

按天铁当时的物资价格即可计算富氧喷煤效益。焦炭成本价410元/t，煤粉成本价210元/t，鼓风成本价0.012元/m3，氧气成本价0.32元/m3，生铁增产效益为55元/吨，结果如下：

① 增产效益（5802-5212-150ⅹ2.144）ⅹ55÷5802=2.54元/吨

② 节焦效益（455.7-431.3）÷1000410=10.00元/吨

③ 节风效益（17.01÷0.21）0.012=0.97元/吨、

④ 多耗煤粉-（130.4-1