[发明专利]一种提高高炉炉顶煤气温度的方法

说明书

本发明公开了一种提高高炉炉顶煤气温度的方法，包括采用如下措施一至措施四的一种或几种：措施一、扩大风口进风面积，增加高炉鼓风量；措施二、加大中心焦布料角度；措施三、不同特性原料对应控制不同料线水平，小烧结矿和焦炭对炉顶煤气流抑制较弱，选择较高料线，大烧结矿采取相对深一点的料线；措施四、根据高炉煤气温度曲线特征，只有炉顶煤气温度处于上升的状态，才布料。本发明通过采取扩大进风面积和改变布料方式，达到提升高炉炉顶煤气温度的目的，此方法高炉无须增大投入，利用现有的设备能力，在控制方法上做一些调整，可操作性强，能迅速提高干法TRT发电作业率，增加高炉TRT发电效益。

技术领域

本发明涉及一种高炉温度控制的方法，具体涉及一种提高高炉炉顶煤气温度的方法，属于冶金行业高炉冶炼操作技术领域。

背景技术

高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置(Top Pressure Recovery Turbine简称TRT)，是利用高炉炉顶煤气中的压力能及热能经透平膨胀机降压、降温做功来驱动发电机发电。该机可回收原有减压阀组泄放的能量，稳定炉顶压力，改善高炉生产条件，同时不产生污染和消耗能源，是高效的二次能源回收装置。TRT在运行良好的情况下，吨铁发电量约20～40kW·h，可补偿高炉鼓风耗电的30％。如果与高炉煤气干法除尘技术相结合，则可使TRT吨铁发电量提高30％左右，最高达到54kW·h/t。某炼铁厂一座3200m³高炉TRT吨铁发电量为51kW·h/t，而同期另一座同类型高炉TRT吨铁发电量为40kW·h/t，二者相差11kW·h/t。调查发现吨铁发电量低的高炉炉顶煤气温度值长期偏低，最低值在50～60℃，最高值100℃左右，平均值80℃左右，干法除尘运行困难，导致干法TRT发电作业率偏低，严重影响TRT发电效率。分析该高炉炉顶煤气温度值偏低的原因有以下几个因素：

①该高炉高富氧操作，富氧率达6％～7％的水平，入炉风量相对偏少，炉腹煤气发生量减少，导致上升到炉顶煤气携带热量减少，影响炉顶煤气温度值；

②该高炉强化冶炼水平高，平均小时料速6.5批，上升高温煤气流与低温炉料热交换效率高，导致上升到炉顶的煤气温度偏低；

③该高炉所用烧结矿物理热偏低。供料烧结机与高炉距离偏远，烧结矿需要长距离皮带输送，皮带通廊密封性差，现场实测发现，其物理热比其他高炉烧结矿物理热要低50℃左右，原料物理热水平影响炉顶煤气温度值；

④该高炉由于干熄焦量供应不足，长期混用部分湿焦入炉，影响高炉炉顶煤气温度值。

分析以上因素，第一和第二条因素密切相关，高富氧带来高料速和高冶炼强度，如果通过降低富氧率，减慢料速，降低冶炼强度，确实可以达到提高炉顶的煤气温度的目的，但高炉生产指标任务却难以完成，难以实施。而第三和第四条因素是高炉客观条件决定的，改善原燃料供应条件，需要作大量的投入，短期内难以解决。

因此急需一种有效处理方法，不降低高炉冶炼水平，不影响高炉炉况，不增大生产投入的前提下，解决高炉煤气温度低导致干法除尘TRT发电作业率下降的问题。

研究该高炉炉顶煤气温度可知，高炉煤气有4个上升管出口，每根上升管装有热电偶用来测量煤气温度值，由高炉上升管温度曲线可知(见图1)，横坐标代表时间，纵坐标代表煤气温度，4条上升管温度值代表4个上升管方向的煤气温度值，具有类似正弦曲线特征，有明显的波峰波谷，高点温度可达120左右，低点60℃左右，平均温度80～90℃。实际上这是炉顶煤气混合后的温度值。实行中心加焦的高炉，料面煤气温度分布特征是中心料面煤气温度最高，一般可达300～500℃，由中心料面区域到边沿料面区域，煤气温度迅速递减，边沿料面煤气温度只有50多度。