钢铁冶金学(PDF电子书).ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ＞ * ≤ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 加湿鼓风的作用 稳定风中的湿含量，消除大气湿度波动对炉况不利的影响。 能减少风口前碳燃烧所需风量，减少产生的煤气量，使燃烧带缩小，这样，可进一步提高冶炼强度。 炉缸产生的煤气中CO+H2的浓度增加，N2的含量减少：氧过剩：H2O→H2+O2；碳过剩：H2O＋C→H2+CO 4.3.7 加湿和脱湿鼓风 湿度对风量、风口煤气发生量及其成分的影响 降低燃烧区（理论）燃烧温度：每1％的水含量，湿度低时t理降低40－45℃，湿度高(10％－20％)时30－35℃。 为接受高风温创造了条件。 N 加湿鼓风 加湿鼓风的方法及应用范围 加湿鼓风的方法：采用加入水蒸气调节的方法，使鼓风湿度稳定在一定水平。 应用范围：在不喷吹燃料的高炉上，同高风温和高压操作相配合，以充分发挥热风炉的潜力，使高炉接受尽可能高的风温而不破坏顺行。 加湿鼓风的作用 使鼓风中绝对含水量稳定稳定在很低水平，以稳定炉况。 减少水分分解耗热，从而相应提高干风温。 脱湿鼓风 加湿鼓风曾给高炉带来产量提高和焦比降低的作用，在高炉采用喷吹燃料后，加湿鼓风逐步淘汰。因为喷吹的作用更为明显 脱湿鼓风的方法、应用范围及效果 加湿鼓风的方法： 氯化锂脱湿法：采用氯化锂作为脱湿剂，吸水的氯化锂可加热再生，循环使用。分为干式、湿式，湿式对风机叶片有腐蚀作用，干式管理比较复杂。 冷却脱湿法：不需脱湿剂，分为鼓风机吸入侧冷法和出口侧冷法，前者需大型冷冻机，后者不需要冷冻机，但会导致冷风的热量损失及风机出口压力的损失。 冷却＋氯化锂脱联合湿法：可将鼓风湿度脱得很低，但能耗大，运行维护管理均较复杂。 应用范围及效果： 应用范围：配合喷吹燃料技术使用。 效果：日本最先提出，大分厂：每鼓风脱湿10g/m3,焦比降低8kg/t。 5 非高炉炼铁（暂不讲） 5 非高炉炼铁（暂不讲） 5.1 非高炉炼铁简介 3.2 直接还原法 3.3 熔融还原法 5.1 非高炉炼铁简介 传统的高炉法需使用焦炭，并且含铁原料要进行造块预处理，需配套建设烧结或球团厂及炼焦厂，流程长、投资大、能耗高、污染重，加之炼焦煤资源少，使其进入低速发展期 传统的高炉法要靠规模出效益，生产规模一般较大，不适于灵活配套建厂及产品转产 随着废钢在炼钢过程中用量的增加，其含有的铜、锡、镍、铬等有害元素被富集，为了稀释有害元素，提高钢产量并扩大原料范围，增大了对纯净的DRI的需要 需要一种能直接利用各种廉价原料的炼铁法 发展背景 非高炉炼铁法的概念与分类 非高炉法 除高炉外不用焦炭炼铁的各种工艺方法。 直接 还原法 熔融 还原法 以煤、气体或液态燃料为能源和还原剂，在铁矿石软化温度以下还原获得固态海绵铁的工艺方法 在熔融状态下完成还原反应(还原铁矿石)的工艺方法 1952年， 瑞典韦伯法 1976年， 瑞典皇家工学院S.艾克托普 非高炉炼铁法产品的性质与应用 直接还原法产品：海绵铁，直接还原铁（DRI） 性质：固态、多孔，含碳低，不含Si、Mn等元素，保存了矿石中的脉石 应用：代替废钢作为电炉炼钢的原料 熔融还原法产品：液态生铁 性质：液态，除含有大量物理热外，还含有较高的碳以及Si、Mn等发热元素 应用：主要作为转炉炼钢的原料 5.2 直接还原法 不用焦炭，省去了炼焦设备，总的基建投资比高炉法低，排放显著减少 电炉炼钢迅速发展，合格废钢，特别是优质废钢供应不足 选矿技术提高，提供了大量高品位精矿，矿石中脉石量降低到冶炼过程中不需再加以脱除的程度 发展背景 直接还原法的能源供应并未完满解决：最成熟的直接还原法都是以天然气做一次能源，以煤炭为能源的直接还原法仍有待完善 直接还原-电炉炼钢流程电耗较高：600~1000kW.h/t 高品位矿石不是普遍容易获得的 直接还原法发展的障碍 目前世界直接还原铁产量仅为6000多万吨，不到高炉产量的10%，制约其发展的原因主要有以下几个方面 直接还原法常用技术指标 利用系数 ：与高炉有效利用系数定义相同。一般在0.5~10 燃料消耗（单位热耗 ）：以消耗一次能源的总热值表示。一般在9.2~25.1GJ/t 产品质量：还原度R和金属化率M 煤气质量：氧化度 原理： 直接还原法分类 气体还原剂法（气基法）：以天然气为主要能源，代表性方法有竖炉法、反应罐法和流态化法 要求：以竖炉法为例 矿石：粒度6~25mm，酸性脉石＜3%，还原膨胀率＜20%，强度＞2000N/P 还原剂：天然气 入炉煤气：氧化度＜5%，温度750~900℃ 特点：利用系数高，制气设备