钒钛磁铁矿冶炼高炉喷吹焦炉煤气的减排能力

摘要：

高炉喷吹焦炉煤气可以充分发挥氢还原的作用,实现高炉冶炼的低碳绿色发展.为了分析高炉喷吹焦炉煤气的减排能力,以钒钛磁铁矿冶炼高炉的现场生产数据和炉内理化反应为基础建立质能平衡模型,研究焦炉煤气喷吹量对风口理论燃烧温度和炉顶煤气CO2排放量的影响;建立一定约束条件下喷吹焦炉煤气的操作窗口,讨论其降碳减排能力.研究结果表明,在一定的富氧率、焦比、煤比和风温下,随着焦炉煤气喷吹量的增加,风口理论燃烧温度和炉顶煤气CO2排放量均降低.当风温和煤比一定时,通过提高富氧率可以实现喷吹焦炉煤气高炉的热量补偿.随着焦炉煤气喷吹量的增加,富氧率提高、焦比降低.不喷吹焦炉煤气,钒钛磁铁矿高炉在富氧率为3％、焦比为380.0 kg/t(Fe)、煤比为130 kg/t(Fe)、风温为1 200℃操作条件正常运行时,其风口理论燃烧温度为2 075℃、炉顶煤气温度最低为120℃;当焦炉煤气喷吹量为55 m3/t(Fe)时,可以维持与不喷吹焦炉煤气时相同的理论燃烧温度和炉顶煤气温度,相应的富氧率为5.63％、焦比为371 kg/t,炉顶CO2排放量为684 kg/t(Fe);与不喷吹焦炉煤气相比,焦比降低9 kg/t(Fe),炉顶煤气CO2排放量降低27.1 kg/t(Fe).以理论燃烧温度为1 900℃、炉顶温度为110℃为约束条件,计算得到钒钛磁铁矿高炉可接受的焦炉煤气喷吹量可提高至185 m3/t(Fe),此时的富氧率为4.9％;与不喷吹焦炉煤气相比,焦比和炉顶煤气CO2排放量分别降低49.7 kg/t(Fe)和103.0 kg/t(Fe),达到了显著的降碳减排效果.

关键词：焦炉煤气喷吹、氢还原、数学模型、理论燃烧温度、降碳减排

所属期刊栏目：58

分类号：TF531;TF01;F205

资助基金：河北省重点研发计划资助项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：39-46