煉鐵過程中質能轉換功能的有效地發揮

  對(dui)于(yu)高(gao)爐(lu)煉(lian)(lian)鐵(tie)(tie)而言,節(jie)能(neng)(neng)是(shi)非常重要的(de)。在優化配煤、配礦的(de)基礎上,綜合應用高(gao)風(feng)溫、富氧、噴吹煤粉、高(gao)壓爐(lu)頂(ding)、減(jian)少(shao)渣量(liang)、強化冶煉(lian)(lian)等手段,實(shi)現節(jie)能(neng)(neng)。但是(shi),高(gao)爐(lu)的(de)功(gong)能(neng)(neng)應該進一步擴展到有效地進行能(neng)(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)的(de)領(ling)域中來。有數地組織能(neng)(neng)量(liang)交換(huan),加強能(neng)(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)功(gong)能(neng)(neng)煉(lian)(lian)鐵(tie)(tie)工(gong)序(xu)(xu)(xu)是(shi)鋼鐵(tie)(tie)制造流程能(neng)(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)的(de)主要環(huan)節(jie)。以(yi)一些(xie)先進的(de)高(gao)爐(lu)聯合企(qi)業(ye)為(wei)例,煉(lian)(lian)鐵(tie)(tie)工(gong)序(xu)(xu)(xu)的(de)能(neng)(neng)耗(hao)約占全公司能(neng)(neng)耗(hao)的(de)68.5%左右(you)。其中,燒結工(gong)序(xu)(xu)(xu)約占10.1%,煉(lian)(lian)焦工(gong)序(xu)(xu)(xu)約占7.1%,而高(gao)爐(lu)煉(lian)(lian)鐵(tie)(tie)占51.4%左右(you)。

  高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)屬于逆流床反應器,含鐵(tie)(tie)冷原料(liao)(liao)從(cong)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)上部(bu)不斷加入爐(lu)(lu)(lu)內,在下降(jiang)過程(cheng)中(zhong)不斷被(bei)(bei)上升的(de)熱(re)煤(mei)氣(qi)(qi)加熱(re)并逐步被(bei)(bei)還(huan)(huan)原,下降(jiang)到軟熔帶時渣鐵(tie)(tie)開(kai)始分離。在高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)冶煉過程(cheng)中(zhong),由于焦(jiao)炭、煤(mei)粉等燃料(liao)(liao)的(de)大(da)量燃燒,產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)煤(mei)氣(qi)(qi)量很大(da),一般高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)每生(sheng)(sheng)(sheng)產鐵(tie)(tie)水將產生(sheng)(sheng)(sheng)2t以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi),除了(le)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)自身熱(re)風爐(lu)(lu)(lu)消耗一部(bu)分<目前約占高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)量的(de)35%左右)外(wai),還(huan)(huan)有大(da)量高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)可供(gong)利(li)用(yong)。也可以(yi)說高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)最大(da)宗產出(chu)物(wu)是(shi)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)而不是(shi)鐵(tie)(tie)水——這(zhe)體現了(le)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)質能(neng)(neng)(neng)(neng)轉換的(de)基本屬性。而高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)是(shi)既(ji)有化學能(neng)(neng)(neng)(neng),又有熱(re)能(neng)(neng)(neng)(neng),還(huan)(huan)有動能(neng)(neng)(neng)(neng)D高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)的(de)動能(neng)(neng)(neng)(neng)來自鼓(gu)風的(de)動能(neng)(neng)(neng)(neng)和燃料(liao)(liao)燃燒。因(yin)此(ci),作為(wei)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)的(de)利(li)用(yong)應該既(ji)用(yong)熱(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)、化學能(neng)(neng)(neng)(neng)(例如(ru)產生(sheng)(sheng)(sheng)蒸汽(qi)、發(fa)電(dian)等)又用(yong)動能(neng)(neng)(neng)(neng)(例如(ru)高(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)頂(ding)煤(mei)氣(qi)(qi)差壓發(fa)電(dian)TRT),以(yi)期(qi)充分利(li)用(yong)能(neng)(neng)(neng)(neng)源。

  實際上,高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱鐵水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),也(ye)是(shi)(shi)質能(neng)轉換(huan)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)形式(shi),高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)鐵水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)低、鐵水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)含量(liang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)低,都將影響(xiang)到(dao)轉爐(lu)煉鋼(gang)(gang)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)質能(neng)轉換(huan)效率。例如廢鋼(gang)(gang)使用效率、轉爐(lu)煤氣(qi)的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)量(liang)和回收率,以(yi)及(ji)煉鋼(gang)(gang)造渣(zha)劑的(de)(de)(de)(de)消耗和渣(zha)量(liang)等。同時,高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)冶煉過(guo)程(cheng)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)爐(lu)渣(zha)量(liang)也(ye)是(shi)(shi)質能(neng)轉換(huan)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)體現,利用高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)淹生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)礦渣(zha)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥與(yu)普通生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥的(de)(de)(de)(de)制造流程(cheng)相比,對能(neng)源消耗和降低全社會的(de)(de)(de)(de)環境負荷都是(shi)(shi)有利的(de)(de)(de)(de)。高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)渣(zha)的(de)(de)(de)(de)熱能(neng)也(ye)有利用的(de)(de)(de)(de)可能(neng)。當(dang)然,這并不是(shi)(shi)鼓勵高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)要提高(gao)(gao)(gao)(gao)出(chu)鐵量(liang),從(cong)總體上看還是(shi)(shi)要強調精料方針,減少噸(dun)鐵的(de)(de)(de)(de)淹量(liang)。

  煉鐵過(guo)程中如何充分有效地發(fa)(fa)揮質能轉換(huan)功能,特(te)別是(shi)能源轉換(huan)功能的問題,必(bi)須(xu)引起高(gao)度重視。例如,與(yu)高(gao)壓爐頂相應的TRT發(fa)(fa)電(dian)(dian),高(gao)爐煤(mei)氣一(yi)蒸(zheng)汽(qi)鍋爐一(yi)蒸(zheng)汽(qi)輪機發(fa)(fa)電(dian)(dian),高(gao)爐煤(mei)氣一(yi)燃氣輪機發(fa)(fa)電(dian)(dian)一(yi)余熱鋼爐一(yi)蒸(zheng)汽(qi)輪機發(fa)(fa)電(dian)(dian)等都是(shi)必(bi)須(xu)考慮(lv)的^這不僅(jin)涉及(ji)大型聯(lian)合企業而且也(ye)涉及(ji)中國大量存(cun)在的中、小型高(gao)爐企業。

  在工業生產中,煉鐵過程的能(neng)量轉換功能(neng),目前(qian)仍(reng)主要體現在發電以及產生蒸(zheng)汽、熱(re)水上。