高风温对高炉强化冶炼的意义

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1、高风温对高炉强化冶炼的意义1.高风温（highblasttemperature）：在现代高炉中借助热风炉将鼓风风温加热到1200℃以上的操作。使用高风温操作是高炉冶炼的技术措施之一。         简史 19世纪20年代以前高炉使用冷风炼铁，燃料消耗很高，生产率低。1828年英国尼尔森（D.Neilson）建议在高炉上使用“热鼓风”炼铁，并于1829年在苏格兰克拉依特厂首次实现来这一建议，风温虽然只有149℃，但效果惊人，每吨生铁的燃料消耗由8.06t/t降到5.16t/t。降低来30%以上，产量

2、提高46%，而用于加热鼓风消耗的燃料只有0.4t/t生铁。1831年该厂将风温提高到316℃，燃料消耗降到来2.25t/t，产量比用冷风炼铁时翻了一番。从此热风很快被推广，它成为高炉炼铁史上极重要的技术进步之一。170℃余年来风温水平不断提高，在日本、西欧、北欧、北美高炉的风温普遍达到1200℃，有的先进高炉的风温叨叨1350℃，前苏联的全苏平均风温到1990年已达到1150℃左右。中国重点企业的平均风温在1997年为1047℃，梅山冶金公司、包头钢铁公司高炉的风温在1100℃以上，宝山钢铁(集团)

3、公司3号高炉的风温在1997年达到1230℃。而地方骨干企业的平均风温在1997年为971℃，虽然其中个别钢铁厂高炉的风温在1000℃以上，但总体上说中国高炉的风温水平要比工业先进国的低150～200℃。       2.高风温操作对高炉冶炼的影响       （1）风温提高，热风带入炉热量增加，风口前燃烧碳量能得到减少；       （2）高炉高度上温度发生再分布。风温提高，热风带入炉缸热量增加、同时燃烧碳量减少使煤气发生量减少，煤气往上携带的热量减少，结果，炉缸温度提高、炉身和炉顶温度降低；  

4、     （3）风温提高使燃烧碳量减少，使煤气中CO量减少，同时炉身温度降低使间接还原减少，从而使直接还原度提高。       （4）风温提高时，炉内煤气压差增加，使炉料下降条件变坏，不利于炉料顺行；       （5）风温提高，热风带入炉热量增加，风口前燃烧碳量能得到减少，使焦比能得到降低。       炼铁工序占钢铁工业能耗的主要部分，高风温是实现炼铁高炉节能的重要措施，据研究，在目前我国高炉风温范围内，每提高100℃风温，可降低焦比15~20kg/t铁，可相应提高产量3%左右。此外，高风温还是

5、实行高炉喷吹煤粉的必要条件。随着炼铁技术的不断进步，现代高炉向大型、高效、长寿等方向发展，提高高炉热风炉风温所具有的降低炼铁焦比、提高高炉生铁产量、提高喷煤比和降低高炉生产成本等作用越来越显著。国际上先进企业的高炉风温在1300℃以上，我国2007年重点钢铁企业的平均风温仅为1125℃，与国外先进水平尚有一定差距。       3.高风温和降低焦比的关系       3.1高风温降低焦比的原因       提高风温后降低焦比是多种因素共同作用的结果，其原因主要有下列几方面：       ① 鼓风带入

6、的物理热增加了炉内非焦炭的热量收入，代替了一部分由焦炭燃烧所产生的热量，因而可使焦比降低。       ② 由于风温提高后焦比降低，一方面是单位生铁生成的煤气量减少，炉顶煤气温度下降，煤气带走的热损失减少，另一方面使造渣量减少，炉渣带走的热损失也减少因而可进一步降低焦比。       ③ 由于风温提高后焦比降低，使高炉产量相应增加，单位生铁热损失减少，因而有促进了焦比降低。       ④ 风温提高后，炉内高温区下移，中温区扩大，有利于间接还原的发展，利于焦比降低。       ⑤ 风温提高后，鼓风

7、动能增大，有利于吹透中心，活跃炉缸，改善煤气能量利用，从而能降低焦比。这对大型高炉而言尤为重要。       3.2高风温降低焦比的效果       提高风温的节焦效果随风温水平的高低而异。风温水平越低，提高风温的节焦效果越好；风温水平越高，提高风温节焦的效果越差。这种规律可用以下公式说明：       E=       式中 E--提高风温后热量相对节省数（%）             a--热风带入的热量（ks/kgFe）             b--综合校正值，即不同风温时，冶炼1kg生铁各

8、项热量消耗变化值的代数和（ks/kgFe）             Q--冶炼1kg生铁热量的总消耗（ks /kgFe）             KT--高炉热量有效利用系数       ① 高炉热量有效利用系数KT随焦比降低而升高，即风温越高，焦比越低，炉内煤气量越少，煤气利用率越高。因而，风温水平高时，E值下降。       ② 随着风温提高，焦比降低，单位生铁风量减少，使鼓风带入能量a减少。因而E值下降。       ③ 综合校正值b随着风温的提高和焦比的降低而