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煉鐵工藝節能方案

點擊次數:  更新時間:2011-09-15 17:06:53  【打印此頁】  【關閉
煉鐵工藝節能方案
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1.煉鐵綜述

煉鐵過程實質上是將鐵從其自然形態——礦石等含鐵化合物中還原出來的過程。煉鐵方法主要有高爐法、直接還原法、熔融還原法等,其原理是礦石在特定的氣氛中(還原物質COH2C;適宜溫度等)通過物化反應獲取還原後的生鐵。生鐵除了少部分用於鑄造外,絕大部分是作為煉鋼原料。

基本原理:3CO+ Fe2O3==2Fe+3CO2 

 高爐煉鐵是現代煉鐵的主要方法,鋼鐵生產中的重要環節。這種方法是由古代豎爐煉鐵發展、改進而成的。盡管世界各國研究發展了很多新的煉鐵法,但由於高爐煉鐵技術經濟指標良好,工藝簡單,生產量大,勞動生產率高,能耗低,這種方法生產的鐵仍占世界鐵總產量的95%以上。

2.高爐煉鐵工藝流程

   高爐冶煉用的原料主要由鐵礦石、燃料(焦炭)和熔劑(石灰石)三部分組成。通常,冶煉1噸生鐵需要1.5-2.0噸鐵礦石,0.4-0.6噸焦炭,0.2-0.4噸熔劑,總計需要2-3噸原料。為了保證高爐生產的連續性,要求有足夠數量的原料供應。

高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石),從位於爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣(10001300攝氏度),在高溫下焦炭(有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料)中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣,在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧,從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中不還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣,從渣口排出。煤氣從爐頂導出,經除塵後,作為工業用煤氣。現代化高爐還可以利用爐頂的高壓,用導出的部分煤氣發電。

高爐冶煉流程見圖:

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3. 高爐冶煉主要工藝設備:

3.1高爐

橫斷麵為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼,殼內砌耐火磚內襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸5部分。由於高爐煉鐵技 術經濟指標良好,工藝 簡單 ,生產量大,勞動生產效率高,能耗低等優點,故這種方法生產的鐵占世界鐵總產量的絕大部分。高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石),從位於爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下焦炭(有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料)中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣,在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧,從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣,從渣口排出。產生的煤氣從爐頂排出,經除塵後,作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產品是生鐵,還有副產高爐渣和高爐煤氣。

3.2高爐熱風爐:

熱風爐是為高爐加熱鼓風的設備,是現代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風溫可以通過提高煤氣熱值、優化熱風爐及送風管道結構、預熱煤氣和助燃空氣、改善熱風爐操作等技術措施來實現。理論研究和生產實踐表明,采用優化的熱風爐結構、提高熱風爐熱效率、延長熱風爐壽命是提高風溫的有效途徑。

3.3鐵水罐車:

鐵水罐車用於運送鐵水,實現鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉移或放置在混鐵爐下,用於高爐或混鐵爐等出鐵。

3.4高爐除塵器 :

用來收集高爐煤氣中所含灰塵的設備。高爐用除塵器有重力除塵器、離心除塵器、旋風除塵器、洗滌塔、文氏管、洗氣機、電除塵器、布袋除塵器等。粗粒灰塵(>6090um),可用重力除塵器、離心除塵器及旋風除塵器等除塵;細粒灰塵則需用洗氣機、電除塵器等除塵設備。

3.5高爐鼓風機

高爐最重要的動力設備。它不但直接提供高爐冶煉所需的氧氣,而且提供克服高爐料柱阻力所需的氣體動力。現代大、中型高爐所用的鼓風機,大多用汽輪機驅動的離心式鼓風機和軸流式鼓風機。近年來使用大容量同步電動鼓風機。這種鼓風機耗電雖多,但啟動方便,易於維修,投資較少。高爐冶煉要求鼓風機能供給一定量的空氣,以保證燃燒一定的碳;其所需風量的大小不僅與爐容成正比,而且與高爐強化程度有關、一般按單位爐容2.12.5m3min的風量配備。但實際上不少的高爐考慮到生產的發展,配備的風機能力都大於這一比例。

4.煉鐵工序能耗現狀

煉鐵是鋼鐵生產中的能耗大戶和主要汙染源。由燒結、球團、焦化以及高爐各工序組成的煉鐵過程,消耗了噸鋼總能量的70 %左右,單純的煉鐵工序也要消耗噸鋼總能耗的48.17%,同時產生大量粉塵、廢氣和廢水。煉鐵的能量消耗成為噸鋼成本中的重要組成部分,而汙染物的排放也對環境造成嚴重影響。因此,煉鐵的節能與環保對整個鋼鐵工業的健康發展是十分重要的。

5.節能技術

BG真人網站能源一直專注於鋼鐵冶金行業的節能技術研究和儲備,在鋼鐵高爐煉鐵工序中,先後成功實施了數十個EPC項目,包括針對高爐的綜合節能優化技術、循環水係統節能技術以及除塵係統的節能技術。

 

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