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1、第32卷第2期北京科技大学学报Vol.32No.22010年2月JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijingFeb.2010应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼基础研究易操朱荣吕明刘剑辉北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083摘要基于二氧化碳与氧气混合喷吹(简称COMI)炼钢工艺热力学理论计算及实验研究,建立了转炉全铁水COMI炼钢工艺物料与能量模型.研究发现:应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼工艺研究不仅能解决转炉全铁水常规冶炼过程中存在的大渣量及大喷溅问题,而且在提高转炉煤气热值,降低转
2、炉吨钢氧耗及石灰消耗、调节矿石加入量方面有显著效果.关键词转炉;炼钢;模型;铁水分类号TF72411FundamentalresearchonconvertersteelmakingwithallhotmetalbyCOMIsteelmakingprocessYICao,ZHURong,LBMing,LIUJian2huiSchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,ChinaABSTRACTAccord
3、ingtoresearchonthermodynamiccalculationandexperimentofcarbondioxideandoxygenmixedinjection(CO2MI)steelmakingprocess,materialandenergyequilibriummodelsofconvertersteelmakingwithallhotmetalbyCOMIprocesswerees2tablished.TheresultsshowthatCOMIprocessissignificantforconvertersteelmakin
4、gwithallhotmetal.Itcannotonlyovercometheproblemsofalargeamountofslagandbigsplashinginaconventionalconverter,butalsocanimprovethecalorificvalueofconvertergas,reducetheoxygenconsumptionpertonsteel,lowertheconsumptionoflime,andaccommodatetheamountofironore.KEYWORDSconverter;steelmaki
5、ng;modeling;hotmetal受当前全球金融风暴的影响,全球经济波动较CO2,电炉短流程则要排放约015t的CO2.2004年,大,特别是钢铁行业直接面临国内外市场萎缩和产全球钢产量超过10亿t,全球钢铁工业CO2的年排能过剩的双重压力.一些生产成本和管理成本高于放量在20亿t左右,占全球CO2排放量的10%～行业平均水平的钢铁企业将会出现严重亏损甚至被15%.[1]迫退出市场.由于我国废钢资源积蓄有限,加之结合当今缩减温室气体这一严峻挑战,本文基废钢价格高于铁水,则对于以普钢生产为主的钢铁于CO2与钢液元素相互作用的相关热力学理论和企业来说,应
6、尽快实现转炉原料结构转型,利用全铁实验研究,探讨应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼的钢铁制品来降低生产成本无疑是最直接有水冶炼的可行性,为全铁水冶炼提供理论依据.效的应对措施.1COMI炼钢工艺原理全球气候受温室气体影响严重,作为温室气体的主要气体———CO2因排放量巨大而受到重本课题组自2005年以来致力于研发一种将温[2223]视.钢铁工业由于其能源密集型特点而成为室气体CO2应用于转炉炼钢的新工艺,即二氧化[4226]CO2排放的大户.据有关资料介绍,现阶段每生碳22氧气混合喷吹炼钢工艺,简称COMI(CO2andO2产1t钢,采用高炉22转炉长
7、流程将排放211t的mixedinjection)炼钢工艺.收稿日期:200922052206基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.50974013)作者简介:易操(1984—),男,硕士研究生;朱荣(1962—),男,教授,博士生导师,E2mail:zhurong1201@126.com第2期易操等:应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼基础研究·171·CO2属弱氧化性气体,但根据热力学初步分析,与C、Fe、Si和Mn反应生成氧化物,参与直接氧化[7228]在炼钢温度下,以下反应是完全可进行的:CO2、O2反应,如表1所示.表1相关化学反应热力学数
8、据Table1Thermodynamicdataofinterre
