转变压吸附制氧在高炉富氧喷煤中的应用
摘 要 高炉富氧喷煤具有提高产量、增加煤比、降低焦比的作用。变压吸附制氧装置与传统的深冷装置比较具有工艺流程简单、运行可靠、启动时间短、启动灵活、负荷转换速度快、运行能耗低、全自动控制、可实现无人化运行、投资少、建造周期短等优点。本文通过对比深冷制氧技术介绍大型VPSA制氧技术在高炉富氧鼓风中的应用及所取得的经济效应和社会效应。1 高炉炼铁的富氧鼓风高炉炼铁是将含铁原料(烧结矿、球团矿和富块矿)、燃料(焦炭和煤粉或天然气等)、溶剂(石灰石等)与鼓入的空气(或富氧空气)在高炉内相互反应生产铁水和副产品(炉渣与高炉煤气)。评价高炉生产运行的主要技术指标有：*焦比：Kg焦炭/吨铁，每吨生铁耗焦炭量；*煤比风量：m3空气/吨铁，每吨铁耗空气量；*利用系数：吨铁/m3高炉/天，每m3高炉每天生产的生铁数量；*富氧率％：比空气中氧含量(20.9％)高出的百分点。2 高炉富氧的作用1.1提高高炉产量，是富氧最主要的作用，在单位生铁消耗风量不变的情况下，由于鼓风含氧量高，氮气减少，因此形成的煤气的数量减少，而煤气量的减少将使煤气在高炉内的流速减慢，大大降低了煤气上升遇到的阻力，可使高炉强化，最终提高产量，每1％的富氧，可提高产量3％左右。1.2为提高喷煤量提供保证，是现代高炉炼铁富氧鼓风的又一重要作用，由于富氧鼓风后，风口前的火焰湿度提高，炉内高温区下一，正好补偿喷煤造成的火焰温度降低，温度场分布变化的要求，国内实践表明，喷煤量150kg/t；以上必须富氧，而喷煤量达到180-220kg/t时富氧要达到3.0％以上，在欧洲喷吹粒煤时，富氧量要达到7-8％，俄罗斯等国喷吹天然气，更需要高富氧率，前苏联高炉喷吹180m3/h天然气时，富氧率达到10％以上。1.3富氧以后火焰温度上升，高温区下一，对冶炼难还原元素含量高的生铁有利，例如铸造生铁、锰铁、硅铁等。冶炼这类生铁时采用富氧可降低炉顶温度，降低原料比。1.4 富气以后，风口前燃烧形成的煤气量减少是由于氮含量相对降低，而CO和H2相对升高，这一方面可以提高煤气的还原能力，另一方面又增加了高炉煤气的热值(每富氧1%提高100-130KJ/m3)有利于冶金企业的气体燃料平衡。1.5 西南、西北高原地区海拔高，气压低，鼓风中含氧少，高炉冶炼时风口前火焰温度会偏低而影响高炉正常生产，富氧将能保证必要的风口前煤气温度，而使高炉正常运行。3 富氧的效益高炉炼铁采用富氧喷煤在增加产量，节省焦炭(多喷煤)，改善煤气质量等方面具有良好的经济效益。现766以国内某钢厂16003高炉，配套125003/h,纯度80%的氧气(纯氧量100003/h)为例计算采用富氧喷煤后的经济效益。3.1 富氧后提高高炉产量的效益计算富氧后，可提高产量9%，高炉利用系数2.5吨铁/3高炉/天，则每天可赠产生铁为：1600×2.5×9%=360t/d,生铁利润按500元/吨计算，赠产生铁利润为：360×500=180000元/天。3.2降低焦比效益计算富氧率上升1%，按煤量增加15kg/t,焦炭价格1800元/吨，喷吹煤价格900元/吨计算，则喷煤量增加3×15=45kg/t，则每天经济效益：45×1600×2.5×(1800-900)/1000=162000元。3.3 氧气成本采用变压吸附制氧，氧气综合成本0.4元/3，则每天氧气成本10000×24×0.45=96000元。富氧后每天经济效益：180000+162000-96000=246000元年经济效益：246000×365=8979万元。楼主人才啊
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