Fundamental Study on Coke Degradation in BF with Oxygen Enriched Blast and High Hydrogen Atmosphere

The effects of gas composition, temperature, ore to coke ratio and prereduction rate of ore on coke degradation were studied. The results showed that 1% increment in solution loss of coke reduces coke strength by 0.6%, and the coke degradation is accelerated with the temperature. The higher the temperature, the more coke surface is involved in reactions, and the less negative effect on coke strength is. Hydrogen exerts stronger effect on coke degradation than CO at high temperature. The coke degradation is decreased with the reduction of ore to coke ratio and increase of ore prereduction rate.

制硫炉内酸性气燃烧过程的数值模拟

在酸性气燃烧制硫工艺中,酸性气的安全、稳定燃烧对制硫炉的平稳运行具有重要的影响。对制硫炉在3种负荷(30%为低负荷、100%为满负荷、120%为超负荷)条件下的燃烧状况进行数值模拟,采用RNG k-ε模型模拟制硫炉炉膛内的湍流过程,采用涡耗散模型模拟制硫反应过程中的组分运输和化学反应过程,考察制硫炉炉膛内混合气体速度、温度、反应物和生成物浓度的变化情况。结果表明:低负荷条件下,单位时间内硫产量较少,工业应用的性价比较低;超负荷条件下的湍流强度较高,对燃烧室、炉膛,尤其对第一道导流板造成的损耗巨大;因此满负荷最适用于制硫炉。制硫炉炉膛中混合气体的速度、温度分布都比较均匀,主要生成产物S_(2)在炉膛出口的质量分数分别为12.30%、12.38%和12.35%,主要生成物SO_(2)的质量分数为1.59%、1.41%和1.49%,3种负荷条件下燃烧产生的2种主要生成物S_(2)和SO_(2)在炉膛出口处含量占比十分接近,证明制硫炉在设计弹性负荷30%~120%范围内均可以保证稳定燃烧。

酒钢7#高炉96h休风炉况快速恢复实践

阐述了酒钢本部7#高炉96h休风前炉况、检修准备、检修过程控制和高炉送风后炉况恢复,归纳检修过程及炉况恢复过程中存在的问题,为后续高炉长期检修炉况顺利恢复提出指导意见.

高炉富氧鼓风技术发展现状简析

高炉富氧鼓风技术取得了明显进展,如新型氧煤枪、SIP等先进高比例富氧技术的推广应用,而面临的难题主要是,高比例富氧后,高炉呈现“上冷下热”和边沿气流发展等状况,影响高炉稳定顺行。2020年,新疆八钢开启氧气高炉冶炼实践,第一阶段实现35%高富氧冶炼目标,第二阶段试验将引入欧冶炉CO_(2)脱除后的煤气,打通煤气循环的工艺流程,实现50%的超高富氧技术突破。展望未来,高炉发展方向是富氧率、喷煤量不断提高,并逐渐步人高富氧大喷煤的背景中,最终走向全氧高炉冶炼。

高富氧喷吹条件下钒钛炉料的软熔性能

高炉炼铁工艺是钢铁冶金中能源消耗量最高的流程之一。在国家“降碳减碳”政策的号召下,保证高炉稳定顺行是节能减排的重要前提。高炉软熔带的位置、形状对炉内煤气流的分布状态及高炉的稳定顺行具有重要影响。本文通过模拟高富氧喷吹条件下高炉的还原性气氛,在不同还原性气氛条件下采用高温熔滴炉进行钒钛炉料的软化熔滴试验。结果表明:随着富氧率的提高,煤气中CO的体积分数增加,钒钛炉料的软化开始温度和软化结束温度均降低,软化温度区间变大;当CO体积分数从30%增加到45%时,软化开始温度下降72℃,软化结束温度下降43℃,软化温度区间扩大29℃。富氧喷吹后,熔化开始温度升高,炉渣流动性变好,滴落物质量增加;富氧喷吹后,钒钛炉料的软熔带整体呈现“上移扩大”的趋势,软熔带的最高压差逐渐降低,透气性得到改善,Ti元素向渣中迁移增强,Fe元素向渣中迁移得到抑制。

高炉煤气锅炉富氧燃烧特性及运行优化研究

为有效提高高炉煤气锅炉热效率,以某钢铁企业496t/h高炉煤气锅炉为研究对象,采用EBSILON数值模拟软件对不同工况、不同富氧情况下的高炉煤气锅炉系统进行模拟.结果表明:氧气体积分数为35%时,3个工况的锅炉热效率与普通空气助燃相比分别提高了139%、124%、124%;绝热燃烧温度分别提高了174K、175K、177K;优化出3个工况下风机的最佳运行方案,3个工况下风机每年可节约的电费分别为10257446万元、6876715万元、3265479万元,每年燃料可节约的费用分别为1218735万元、971649万元、757953万元,具有良好的经济性;每年可减少的二氧化碳排放量分别为10164×10^(7)m^(3)、8106×10^(6)m^(3)、6321×10^(6)m^(3),具有良好的减排效果;实施富氧燃烧技术有利于减少NO_(x)的排放,降低脱硝成本.

富氢碳循环氧气高炉碳减排能力及工业实证

基于高炉工艺的低碳工艺技术,中国宝武自主开发了富氢碳循环氧气高炉(HyCROF)新工艺,旨在通过碳循环来实现碳化学能的完全利用,同时使用氢替代碳还原和电替代碳加热,从而达到大幅度碳减排的目标。为了验证HyCROF工艺技术理念的可行性和碳减排效果,在已有的430m高炉基础上,通过改造建设了工业规模级HyCROF试验平台,并持续开展了大量的工业实证研究。研究结果表明:①HyCROF工艺安全、稳定、顺行、高效,抗波动能力强,可大幅降低固体燃料消耗;②HyCROF工艺碳减排效果显著,依靠碳循环时,固体燃料消耗可下降30%,碳素比也下降了30%,再结合富氢,固体燃料消耗和碳素比可下降约37%。

首钢股份3号高炉高富氧冶炼实践

对首钢股份3号高炉高富氧冶炼实践进行了总结。3号高炉富氧率由4.74%逐步提高到6.73%,对理论燃烧温度、炉腹煤气量、煤气流分布、煤气利用率等参数的影响较大。为此,操作上进行了相应调整,通过采取管控原燃料质量、调整装料制度、优化送风制度、调控热制度及改善出铁操作等措施,理论燃烧温度维持在2100℃左右,炉腹煤气量指数控制在60.5~62.5m/min,煤气利用率提高至50.7%左右。3号高炉主要技术经济指标稳步改善,利用系数最高达到2.54V(m^(3)·d),焦比降至320kg/t。

唐钢2#高炉提产实践

唐钢2#高炉开炉后坚持稳定边缘、发展中心的操作制度。高炉日常操作中,通过制定合理的装料制度、高风速、高动能、高富氧、强化外围原燃料管理等措施,在球团比例40%的工艺条件下,实现高效冶炼,煤比160 kg/t,高炉利用系数3.0 t/(m ^(3)·d)达到历史新高水平。

富氧侧吹工艺协同处置危险废物的试验

采用富氧侧吹工艺对有价金属类危险废物进行资源化利用的同时,协同处置高热值有机类危险废物、危险废物焚烧底渣及生活垃圾焚烧飞灰,考察了协同处置过程中烟气中污染物的排放情况,分析了水淬渣中玻璃体的含量、酸溶失率和浸出毒性。试验结果表明:在有价金属类危险废物投料量为10.0 t/h、高热值有机类危险废物投料量为0.5~2.0 t/h或者危险废物焚烧底渣和垃圾焚烧飞灰总投料量为1.0~2.0 t/h的条件下,烟气中颗粒物、CO、NO_(x)、SO_(2)、HCl的质量浓度均能满足《危险废物焚烧污染控制标准》(GB 18484—2020)的排放限值;所产生的水淬渣中玻璃体含量为89%~95%,酸溶失率为1.16%~2.03%,均满足《固体废物玻璃化处理产物技术要求》(GB/T 41015—2021)的要求;水淬渣的浸出毒性满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)的要求。

红沙岗高硫煤循环流化床富氧气化炉内脱硫试验研究

为进一步拓宽兰石金化首套千吨级循环流化床加压煤气化示范项目原料来源,解决甘肃省武威市民勤县红沙岗2号煤矿高硫煤(以下简称“红沙岗高硫煤”)使用下游脱硫成本过高的问题,在5 t/d的新型循环流化床富氧气化中试试验平台上,进行了红沙岗高硫煤气化炉内石灰石干法脱硫试验,考察了在气化温度为920~980℃、钙硫摩尔比为1∶1~1.5∶1的工况条件下煤气脱硫效果。结果表明,在温度为950℃、钙硫比为1∶1、富氧浓度为35.46%条件下,气化炉内脱硫效率达75.30%,脱硫效果显著,可减少下游脱硫装置投资和运行成本,综合效益明显。

中天钢铁3号高炉大矿批冶炼的主要措施

对中天钢铁3号高炉大矿批冶炼的主要措施进行了总结。3号高炉开炉后,在建立操作炉型期间,通过采取改善原燃料质量、优化基本操作制度、高富氧大喷煤、稳定炉体热负荷等措施,矿批逐步从90t扩大至111t,炉况稳定顺行,主要技术经济指标明显改善,实现优质、高产、低耗的目标。在人炉品位只有56.5%~57.2%的条件下,取得了燃料比495.88kg/t、煤比163.31kg/t的良好指标,不仅消除了建立操作炉型的“阵痛”,同时还降低了生铁成本。

侧吹熔池熔炼炼铜生产实践

富氧侧吹炉是一种综合物料干燥、物料焙烧以及物料熔炼的炼铜生产工艺。基于富氧侧吹炼铜工艺反应机理,对比侧吹炼铜工艺与传统炼铜工艺的特点,结合江铜国兴富氧侧吹炉的生产实践,分析异常炉况产生的原因,并提出相应的处理办法,通过提高富氧浓度,不仅节省了大量的燃料,而且生产效率大大提高。

混铁炉煤气烘烤富氧燃烧控制方法及实践

通过对混铁炉在生产过程中煤气燃烧烟气的研究,分析其对混铁炉煤气消耗的影响,结合实际生产状态,进行了富氧燃烧工艺改进以及制定各项预防措施,解决其大量热量随燃烧废气排放损失、热效率低的问题,降低混铁炉烘烤煤气消耗并应用于生产实践。

富氧率提升下的钒钛矿高炉冶炼

对承德钒钛某2500 m3高炉提高富氧率的生产实践进行了总结,系统地分析了富氧率提高对钒钛矿高炉冶炼生产的影响。高炉提富氧后,在相同的w[Si+Ti]条件下,理论燃烧温度有所提高,降低w[Si+Ti]仍能保证铁水有充足的物理热;通过合理配煤,炉况更容易稳定,在铁水温度不变的前提下,更适合于低w[Si+Ti]冶炼。根据研究结果,从高炉工艺操作制度、理论燃烧温度控制、高富氧条件下生产组织优化以及提高富氧对炉缸活跃程度的影响等方面入手,研究了钒钛矿冶炼高炉长期保持高富氧率的工艺操作方法。通过对装料制度、送风制度以及喷煤工艺的优化调整以及加强炉前管理等一系列措施,实现了钒钛矿高炉冶炼在高富氧条件下的长周期稳定生产,钒回收率与以往相比显著提高。

富氧侧吹炉处理含金属危废的生产实践

本文介绍了某危险废物处置项目采用富氧侧吹炉处理含铜危废的工艺概况及侧吹炉结构,生产实践中出现的问题并进行了分析提出了解决措施。通过与传统火法工艺的应用比较,对富氧侧吹炉技术在处理含铜危险废物优劣势做了总结建议。

大型变压吸附制氧装置在钢铁行业中的应用

随着国家“双碳”目标的逐步推进,各大钢企在碳减排和节能方面进行了多方探索。能耗占比最大的高炉炼铁工艺成为钢铁行业被重点关注的对象。相关研究表明,提高富氧率既可以降低高炉炼铁的燃料消耗和节约成本,还可以提升冶炼强度进而增加效益,而氧气单价是制约高炉富氧实施的重要因素。变压吸附制氧装置在常温常压下运行,安全系数更高;工艺流程仅相当于深冷的空压机和分子筛两个工段;使用常规机电设备且数量少,且维护简便、快捷。该装置可以避免将空分的高压高纯氧气用于高炉时造成的质量、能量浪费以及供氧不稳定性的缺点,更有利于钢企全系统的节能降耗,符合“双碳”目标的要求。介绍了变压吸附制氧装置为满足高炉富氧的大用氧量的使用需求,从轴向床转变为径向床,从两塔工艺发展成为新的四塔工艺,并逐步提高最大产能和自动化程度的发展过程。同时指出,大型变压吸附制氧装置以产能更大、操作维护更容易、节能更优和环境友好等优势必将更广泛地成为高炉的富氧来源。

高炉炼铁工艺中大喷煤量与富氧率的协同优化研究

研究了高炉喷煤量与富氧率的合理搭配对高炉性能的影响。通过前期实验设置,对不同操作条件下的参数和性能进行了深入分析。在实施合理搭配时,精确控制了喷煤系统和氧气供应系统,持续监测了高炉的温度分布、燃烧效率、还原反应速率、CO和CO_(2)排放以及铁的产量等关键参数。对比结果显示,适度的喷煤量和富氧率,表现出最佳性能。在该条件下高炉内的温度分布更均匀,燃烧效率更高,还原反应速率更快,CO和CO_(2)排放减少,铁的产量显著提高。

某企业处置危废项目设计

目前焚烧炉渣、飞灰的处置主要以安全填埋为主,但填埋场库容有限,填埋处理非长久之计,亟需探寻新的方式妥善处置。某企业决定投资新建年处理5万t危险废物项目,对焚烧残渣和飞灰等危险废物采用富氧侧吹熔炼炉方式进行固体废物玻璃化处理。该处理方法既实现了废物的资源化,又解决了工业企业发展过程中废弃物处理问题。本项目可年处置利用5万t各类残渣、飞灰及其他危险废物,具有良好的社会效益、环境效益和经济效益。

富氧燃烧技术的应用现状分析

介绍了富氧燃烧技术在加热炉上的应用。重点分析了富氧燃烧/全氧燃烧的节能特性及减排性能,最后还就发展趋势和有待进一步研究的问题进行了分析。