當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向課件

當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向

當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向主要內(nèi)容一、當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀二、高效長(zhǎng)壽高風(fēng)溫技術(shù)三、高富氧大噴煤技術(shù)四、值得關(guān)注的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題五、結(jié)論當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向一、當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向能源供給不足自然資源短缺生態(tài)環(huán)境制約

生產(chǎn)成本升高經(jīng)濟(jì)效益下降市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不足可持續(xù)發(fā)展受阻

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，高爐煉鐵工藝再次受到自然資源短缺、能源供給不足以及環(huán)境保護(hù)等方面的制約，面臨著較大的發(fā)展問(wèn)題。面對(duì)當(dāng)前嚴(yán)峻的形勢(shì)和挑戰(zhàn)，21世紀(jì)高爐煉鐵工藝要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須在高效低耗、節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳冶金、清潔環(huán)保等方面取得顯著突破，需要進(jìn)一步提高風(fēng)溫、降低燃料比，以提高高爐煉鐵技術(shù)的生命力和競(jìng)爭(zhēng)力。1.當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展環(huán)境當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向可持續(xù)發(fā)展支撐技術(shù)高效低耗節(jié)能減排循環(huán)經(jīng)濟(jì)低碳冶煉清潔環(huán)保安全長(zhǎng)壽提高風(fēng)溫精料技術(shù)低碳冶煉富氧噴煤延長(zhǎng)壽命優(yōu)化操作構(gòu)建高效率、低消耗、低成本、低排放生產(chǎn)體系當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向

生產(chǎn)成本約占鋼鐵制造成本的70%-75%

能源消耗約占鋼鐵綜合能耗的70%

高爐是鋼鐵制造流程中關(guān)鍵生產(chǎn)工序鐵素物質(zhì)流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵單元能源轉(zhuǎn)換和能量流網(wǎng)絡(luò)的核心單元當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向20世紀(jì)70年代，以日本為代表的工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，相繼建成了一批容積5000m3以上的巨型高爐，引領(lǐng)了國(guó)際高爐煉鐵大型化發(fā)展的潮流。目前日本運(yùn)行高爐的數(shù)量由1990年的65座減少到28座，高爐數(shù)量降低了56.9%，高爐平均容積由1558m3提高到4157m3，增長(zhǎng)幅度達(dá)到166.8%，平均單爐產(chǎn)量達(dá)到350萬(wàn)t/a。日本28座高爐平均燃料比已降低到500kg/t以下，煤比達(dá)到120kg/t以上，焦比降低到380kg/t以下。2.日本、歐洲煉鐵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀日本高爐主要技術(shù)指標(biāo)的發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向

近20年來(lái)，歐洲在役高爐數(shù)量由1990年的92座減少到2009年的58座,下降幅度為37%。但是高爐的平均工作容積由1690m3（有效內(nèi)容積約為2150m3）上升到2063m3（有效內(nèi)容積約為2480m3）,上升幅度為22%。

平均單座高爐產(chǎn)量由104萬(wàn)t/a增加到154萬(wàn)t/a，增長(zhǎng)幅度為48%。歐洲高爐燃料比降低到496kg/t，煤比達(dá)到123.9kg/t以上，重油天然氣為20.3kg/t，焦比降低到351.8kg/t。以日本、歐洲為代表的國(guó)外高爐煉鐵技術(shù)總體發(fā)展趨勢(shì)是：高爐座數(shù)減少，高爐平均容積增加，單座高爐產(chǎn)量增加，燃料比呈現(xiàn)顯著的下降趨勢(shì)。歐洲高爐主要技術(shù)指標(biāo)的發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)高爐大型化和高爐現(xiàn)代化帶動(dòng)了高爐煉鐵技術(shù)進(jìn)步。2000年2000m3以上的高爐僅有18座，到2010年2000m3以上的高爐已發(fā)展到109座，其中3000m3以上的高爐為35座，2000～3000m3高爐為74座。一批4000-5800m3的特大型高爐相繼建成投產(chǎn)，標(biāo)志著中國(guó)高爐大型化已經(jīng)步入國(guó)際先進(jìn)行列。目前，我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的高爐燃料比已降低到520kg/t以下，焦比降低到370kg/t，煤比達(dá)到150kg/t以上，煉鐵工序能耗降低到410kgce/t以下，熱風(fēng)溫度達(dá)到1160℃。2005年以后，隨著我國(guó)1080m3以上大型高爐數(shù)量的快速增加，高爐燃料比和入爐焦比等指標(biāo)顯著降低。3.中國(guó)高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向中國(guó)部分先進(jìn)大高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（2011年1-6月）高爐京唐1號(hào)2010-3遷鋼3號(hào)寶鋼3號(hào)寶鋼4號(hào)武鋼8號(hào)沙鋼5800m3太鋼5號(hào)馬鋼1號(hào)鲅魚(yú)圈1號(hào)高爐有效容積/m3550040004350474738005800435040004038平均風(fēng)溫/℃130012801236125411921230124312251225富氧率/%3.814.423.941.166.479.474.973.632.93燃料比/(kg·t-1)480503491488532502502514523入爐焦比/(kg·t-1)269291288292322293305302320焦丁/(kg·t-1)363618263348103652煤比/(kg·t-1)175176185170177161187140151利用系數(shù)/(t·m-3·d-1)2.372.392.502.022.692.212.502.222.11噸鐵風(fēng)耗/(m3·t-1)917120597410351082855-1065-當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向燃料比≤500kg/t，先進(jìn)高爐燃料比應(yīng)≤480kg/t；入爐焦比應(yīng)≤300kg/t，先進(jìn)高爐焦比應(yīng)≤280kg/t；煤比≥180kg/t，先進(jìn)高爐煤比應(yīng)達(dá)到200~250kg/t，噴煤率達(dá)到45%~50%。高爐有效容積利用系數(shù)達(dá)到2.0~2.3t/（m3?d），原燃料條件好、技術(shù)裝備水平高的大型高爐應(yīng)達(dá)到2.5t/（m3?d）。高爐一代爐役壽命≥15a，高爐一代爐役單位容積產(chǎn)鐵量應(yīng)達(dá)到10000~15000t/m3；技術(shù)裝備水平高、原燃料條件好的大型高爐，一代爐役壽命要力爭(zhēng)達(dá)到20a以上，高爐單位容積產(chǎn)鐵量達(dá)到15000t/m3以上；熱風(fēng)爐壽命要大于或等于高爐的一代爐役壽命。熱風(fēng)溫度達(dá)到1200~1250℃，大型高爐風(fēng)溫應(yīng)達(dá)到1250~1300℃。高爐富氧率達(dá)到3%~5%，先進(jìn)高爐富氧率應(yīng)達(dá)到5%~10%。3.未來(lái)高爐煉鐵的發(fā)展目標(biāo)當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向二、高效長(zhǎng)壽高風(fēng)溫技術(shù)利用低品質(zhì)煤氣實(shí)現(xiàn)1250℃高風(fēng)溫綜合技術(shù)提高理論燃燒溫度和拱頂溫度采用合理熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)，降低拱頂溫度與風(fēng)溫差值采用高效格子磚，提高熱量?jī)?chǔ)備和換熱效率高溫?zé)犸L(fēng)的穩(wěn)定輸送，構(gòu)建“無(wú)過(guò)熱-低應(yīng)力”的管道體系采取有效措施，抑制晶間應(yīng)力腐蝕和管道破損當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向高風(fēng)溫是現(xiàn)代高爐煉鐵的主要技術(shù)特征之一。提高風(fēng)溫是當(dāng)前鋼鐵行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)低碳冶煉、節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵共性技術(shù)，高風(fēng)溫對(duì)于提高高爐綜合技術(shù)水平、減少CO2排放、引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步具有極其重要的意義。高爐冶煉所需要的熱量，一部分是燃料在爐缸燃燒所釋放的燃燒熱，另一部分是高溫?zé)犸L(fēng)所帶入的物理熱。熱風(fēng)帶入高爐的熱量越多，所需要的燃料燃燒熱就越少，亦即燃料消耗就越低。提高風(fēng)溫可以顯著降低燃料消耗和生產(chǎn)成本。除此之外，提高風(fēng)溫還有助于提高風(fēng)口前理論燃燒溫度，使風(fēng)口回旋區(qū)具有較高的溫度，爐缸熱量充沛，有利于提高煤粉燃燒率、增加噴煤量，還可以進(jìn)一步降低焦比。高風(fēng)溫是高爐實(shí)現(xiàn)大噴煤操作的關(guān)鍵技術(shù)，是高爐降低焦比、提高噴煤量、降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)途徑，是高爐煉鐵發(fā)展史上極其重要的技術(shù)進(jìn)步。1.高爐高風(fēng)溫的意義和作用當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向2.高爐高風(fēng)溫技術(shù)的發(fā)展理念目標(biāo)：構(gòu)建高效長(zhǎng)壽高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐綜合技術(shù)體系高風(fēng)溫技術(shù)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，涉及到整個(gè)鋼鐵廠(chǎng)物質(zhì)流、能量流流程網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，應(yīng)當(dāng)在整個(gè)鋼鐵廠(chǎng)流程網(wǎng)絡(luò)的尺度上進(jìn)行研究。高風(fēng)溫對(duì)于優(yōu)化鋼鐵廠(chǎng)能源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、降低生產(chǎn)成本和能源消耗、實(shí)現(xiàn)低品質(zhì)能源的高效利用、減少CO2排放等都具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，一系列高風(fēng)溫技術(shù)相繼開(kāi)發(fā)并應(yīng)用在大型高爐上，高風(fēng)溫技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用實(shí)踐取得了顯著的技術(shù)成效?，F(xiàn)代大型高爐的設(shè)計(jì)風(fēng)溫一般為1200~1300℃，提高風(fēng)溫已成為當(dāng)前高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的一個(gè)顯著趨勢(shì)。2010年中國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的高爐平均風(fēng)溫為1160℃，先進(jìn)高爐的風(fēng)溫已達(dá)到1250~1300℃，技術(shù)水平差距很大，進(jìn)一步提高風(fēng)溫仍然是21世紀(jì)高爐煉鐵技術(shù)的熱點(diǎn)研究課題。當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向3.高爐高風(fēng)溫技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)高風(fēng)溫是現(xiàn)代高爐的主要技術(shù)特征，主要體現(xiàn)在：風(fēng)溫穩(wěn)定達(dá)到1200-1300℃，1300±20℃熱風(fēng)爐拱頂溫度≤1420℃，風(fēng)溫與拱頂溫度之差≤100-150℃采用低熱值高爐煤氣實(shí)現(xiàn)高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐系統(tǒng)綜合熱效率達(dá)到≥80%高溫?zé)犸L(fēng)的穩(wěn)定輸送高溫?zé)犸L(fēng)的高效利用熱風(fēng)爐使用壽命與高爐爐役壽命同步（≥25年）有效降低CO2和NOx的排放目標(biāo)：構(gòu)建高效長(zhǎng)壽高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐綜合技術(shù)體系當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向4.提高風(fēng)溫的技術(shù)途徑提高熱風(fēng)爐拱頂溫度（≥1400℃），減小拱頂溫度與風(fēng)溫的差值（≤100-150℃）。采用合理熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)，優(yōu)化熱風(fēng)爐燃燒，降低燃料消耗和空氣過(guò)剩系數(shù)，使熱風(fēng)爐具備足夠的換熱強(qiáng)度。改善熱風(fēng)爐換熱過(guò)程，提高熱風(fēng)爐換熱效率，熱風(fēng)爐系統(tǒng)綜合熱效率達(dá)到80%以上，使熱風(fēng)爐具備足夠的換熱容量。優(yōu)化熱風(fēng)爐燃燒、換爐和送風(fēng)操作，建立基于數(shù)學(xué)模型控制的熱風(fēng)爐自動(dòng)化操作平臺(tái)。采用煤氣、助燃空氣高效雙預(yù)熱技術(shù)，不但可以回收熱風(fēng)爐煙氣余熱，減少熱量耗散，還可以有效提高熱風(fēng)爐拱頂溫度。在眾多的預(yù)熱技術(shù)中，要統(tǒng)籌考慮能量轉(zhuǎn)換效率、技術(shù)可靠性以及設(shè)備使用壽命等因素，擇優(yōu)選用適宜可靠的煤氣、助燃空氣雙預(yù)熱技術(shù)。當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向熱風(fēng)爐燃料采用高熱值煤氣是簡(jiǎn)便易行的獲得高風(fēng)溫的工藝，但隨著高爐技術(shù)進(jìn)步，燃料比不斷下降，煤氣利用率不斷提高，鋼鐵廠(chǎng)高熱值煤氣日益匱乏，高爐煤氣熱值也越來(lái)越低。提高理論燃燒溫度——提高拱頂溫度的關(guān)鍵要素Tf

=(QDW＋Qm＋Qk)/Vy,m/i0

式中：

Tf——理論燃燒溫度，℃；

QDW——煤氣燃燒產(chǎn)生的化學(xué)熱，kJ；

Qm——煤氣帶入的物理熱，kJ；

Qk——空氣帶入的物理熱，kJ；

Vy,m——燃燒生成的煙氣量，Nm3；

i0——煙氣的平均比熱容，kJ/(Nm3·℃)5.全燒高爐煤氣實(shí)現(xiàn)1300℃超高風(fēng)溫當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向由上述公式可看出，影響理論燃燒溫度的因素包括煤氣熱值、煤氣預(yù)熱溫度及空氣預(yù)熱溫度等，因此，全燒低熱值煤氣獲得1400℃以上的理論燃燒溫度，最為有效的方法就是提高煤氣和空氣的預(yù)熱溫度。以高爐煤氣熱值為750kCal/Nm3(約合3139kJ/Nm3）為例，如果煤氣和助燃空氣均不預(yù)熱（均按50℃考慮），理論燃燒溫度僅為1239℃。煤氣預(yù)熱溫度每提高100℃，可提高理論燃燒溫度40-50℃。助燃空氣預(yù)熱溫度每提高100℃，可提高理論燃燒溫度約30℃。要使理論燃燒溫度提高至1420℃，須將助燃空氣和煤氣均預(yù)熱至350℃以上，或者將煤氣預(yù)熱至200℃左右，助燃空氣預(yù)熱至450℃以上。6.全燒高爐煤氣實(shí)現(xiàn)1300℃超高風(fēng)溫當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向7.提高燃燒溫度和拱頂溫度兩級(jí)雙預(yù)熱技術(shù)：利用熱管換熱器回收煙氣余熱，將熱風(fēng)爐系統(tǒng)用高爐煤氣和助燃空氣預(yù)熱到200℃左右；利用預(yù)熱爐將助燃空氣進(jìn)一步預(yù)熱到600℃以上。采用此項(xiàng)技術(shù)，京唐1號(hào)、2號(hào)高爐全燒高爐煤氣實(shí)現(xiàn)了1300℃超高風(fēng)溫，熱風(fēng)爐系統(tǒng)熱效率達(dá)83.8%。當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向高爐熱風(fēng)爐是典型的蓄熱式加熱爐，其工作原理不同于其他的冶金爐窯，是現(xiàn)代鋼鐵廠(chǎng)燃燒功率最大、能量消耗最高、熱交換量最大的單體熱工裝置。內(nèi)燃式、外燃式和頂燃式3種結(jié)構(gòu)熱風(fēng)爐均有實(shí)現(xiàn)1250℃以上高風(fēng)溫的實(shí)績(jī)，但不同結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)爐在燃燒工況適應(yīng)性、氣體流動(dòng)及分布均勻性、能量利用有效性等方面仍存在差異。綜合考慮熱風(fēng)爐高效長(zhǎng)壽和工況適應(yīng)性，現(xiàn)代高爐采用頂燃式或外燃式熱風(fēng)爐是適宜的選擇。8.選擇合理的熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)形式當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向采用高效格子磚。實(shí)踐證實(shí)，縮小熱風(fēng)爐拱頂溫度與風(fēng)溫的差值可以顯著提高風(fēng)溫，其主要技術(shù)措施是強(qiáng)化蓄熱室格子磚與氣體之間的熱交換。在保持格子磚活面積或格子磚重量不變的條件下，適當(dāng)縮小格子磚孔徑，可以增加格子磚加熱面積、提高換熱系數(shù)而增加熱交換量。對(duì)于格子磚磚型的選擇需要綜合考慮擇優(yōu)確定，并不是格子磚孔數(shù)越多、孔徑越小就越有利，要綜合考慮蓄熱室熱效率、蓄熱室有效利用率和格子磚使用壽命等各種因素的影響。因此采用高效格子磚、提高熱風(fēng)爐熱效率是提高風(fēng)溫、降低熱風(fēng)爐燃燒煤氣量、減少CO2排放的關(guān)鍵技術(shù)之一。優(yōu)化熱風(fēng)爐操作。優(yōu)化熱風(fēng)爐燃燒、送風(fēng)操作，縮小拱頂溫度與風(fēng)溫的差值，適當(dāng)提高煙氣溫度，是提高風(fēng)溫的主要操作措施。改善熱風(fēng)爐操作一方面應(yīng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用適宜的熱風(fēng)爐操作數(shù)學(xué)模型，采用信息化、數(shù)字化手段提高熱風(fēng)爐操作水平；另一方面應(yīng)在交錯(cuò)并聯(lián)送風(fēng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究開(kāi)發(fā)熱風(fēng)爐“熱交錯(cuò)并聯(lián)”送風(fēng)技術(shù)，進(jìn)一步減少冷風(fēng)混風(fēng)量，降低風(fēng)溫波動(dòng)，使高爐獲得更加穩(wěn)定的高風(fēng)溫。9.采用高效格子磚，優(yōu)化熱風(fēng)爐操作當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向優(yōu)化熱風(fēng)管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用“無(wú)過(guò)熱—低應(yīng)力”設(shè)計(jì)體系，合理設(shè)置管道波紋補(bǔ)償器和拉桿，減小管道膨脹以降低管道系統(tǒng)應(yīng)力；熱風(fēng)管道采用組合磚結(jié)構(gòu)，消除熱風(fēng)管道的局部過(guò)熱和管道竄風(fēng)。熱風(fēng)出口采用獨(dú)立的環(huán)形組合磚結(jié)構(gòu)，組合磚之間采用雙凹凸榫槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，以減輕上部大墻磚襯對(duì)組合磚所產(chǎn)生的壓應(yīng)力。熱風(fēng)爐的熱風(fēng)出口、熱風(fēng)管道上的三岔口等關(guān)鍵部位均應(yīng)采用組合磚結(jié)構(gòu)。對(duì)于已運(yùn)行的熱風(fēng)管道應(yīng)采用表面溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以在線(xiàn)監(jiān)控?zé)犸L(fēng)管道關(guān)鍵部位的管殼溫度，并可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)信息化動(dòng)態(tài)管理；同時(shí)為了監(jiān)控?zé)犸L(fēng)管道受熱膨脹而產(chǎn)生的變形情況，設(shè)置激光位移監(jiān)測(cè)儀可以在線(xiàn)監(jiān)測(cè)熱風(fēng)管道的膨脹位移。通過(guò)數(shù)字化在線(xiàn)監(jiān)控裝置，可以提高熱風(fēng)爐管道工作的可靠性，保障高溫?zé)犸L(fēng)的穩(wěn)定輸送。該項(xiàng)技術(shù)已在首鋼遷鋼大型高爐上都得到了成功應(yīng)用，取得了較好的應(yīng)用效果。10.實(shí)現(xiàn)高溫?zé)犸L(fēng)的穩(wěn)定輸送當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向當(dāng)熱風(fēng)爐拱頂溫度達(dá)到1420℃以上時(shí)，燃燒產(chǎn)物中的NOx生成量急劇升高，燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣在溫度降低到露點(diǎn)以下時(shí)冷凝成液態(tài)水，NOx與冷凝水結(jié)合形成酸性腐蝕性介質(zhì)，對(duì)熱風(fēng)爐高溫區(qū)爐殼造成晶間應(yīng)力腐蝕，降低了熱風(fēng)爐使用壽命，成為制約風(fēng)溫進(jìn)一步提高的主要限制因素。熱風(fēng)爐一般將拱頂溫度控制在1420℃以下，旨在降低NOx生成量從而有效抑制爐殼晶間應(yīng)力腐蝕。應(yīng)采取有效的晶間應(yīng)力預(yù)防措施，延長(zhǎng)熱風(fēng)爐使用壽命。通過(guò)合理控制熱風(fēng)爐拱頂溫度，抑制熱風(fēng)爐燃燒及送風(fēng)過(guò)程N(yùn)Ox的大量生成；采取高溫區(qū)爐殼涂刷防酸涂料和噴涂耐酸噴涂料等防護(hù)措施，加強(qiáng)對(duì)熱風(fēng)爐爐殼的隔離保護(hù)；采用細(xì)晶粒爐殼鋼板，采用熱處理措施消除或降低爐殼制造過(guò)程的焊接應(yīng)力；對(duì)于熱風(fēng)爐高溫區(qū)爐殼采取保溫等綜合防護(hù)措施，預(yù)防熱風(fēng)爐爐殼晶間應(yīng)力腐蝕的發(fā)生，以延長(zhǎng)熱風(fēng)爐壽命達(dá)到與高爐壽命同步，使熱風(fēng)爐使用壽命達(dá)到25年以上。11.延長(zhǎng)熱風(fēng)爐使用壽命當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向三、高富氧大噴煤技術(shù)當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向提高煤粉燃燒率，減少未燃煤粉量。在高溫條件下，氧的擴(kuò)散與傳質(zhì)是煤粉燃燒的限制性環(huán)節(jié)，因此增加鼓風(fēng)中的氧濃度有利于提高煤粉燃燒率，降低未燃煤粉量，提高煤粉利用率，進(jìn)而可以有效增加噴煤量。提高風(fēng)口前理論燃燒溫度，保持爐缸具有充足的熱量。鼓風(fēng)富氧的實(shí)質(zhì)則是降低了風(fēng)口回旋區(qū)燃燒所產(chǎn)生的爐缸煤氣量，進(jìn)而提高了理論燃燒溫度。富氧率提高1%，理論燃燒溫度可以提高45~50℃。降低爐腹煤氣量，改善高爐透氣性。富氧率提高1%，噸鐵煤氣量降低約4%。鼓風(fēng)富氧有效地降低了爐腹煤氣量，使煤氣流速降低，在高爐大噴煤條件下，對(duì)于改善料柱透氣性意義重大。提高煤氣熱值，減少CO2排放。鼓風(fēng)富氧使N2含量降低，爐頂煤氣量減少且N2含量降低，在一定程度上煤氣中的CO體積濃度則相應(yīng)增加，有助于提高煤氣熱值，可以降低熱風(fēng)爐燃燒的煤氣消耗，降低了CO2的排放。1.高爐富氧鼓風(fēng)的意義和作用當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向提高生產(chǎn)效率降低燃料消耗和生產(chǎn)成本提高噴煤量、促進(jìn)高爐穩(wěn)定順行降低高爐煉鐵燃料消耗和生產(chǎn)成本顯著降低焦比，減少煉焦過(guò)程的環(huán)境污染，還可以緩解煉焦煤資源短缺的狀況

以降低高爐燃料消耗為技術(shù)目標(biāo)，以提高風(fēng)溫、提高噴煤量為技術(shù)途徑，以精料技術(shù)和優(yōu)化操作為技術(shù)保障，高爐富氧噴煤大有可為!高爐富氧高爐噴煤2.高爐富氧噴煤的重要意義當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向提高精料水平，改善原料條件，這是高爐大噴煤操作的重要基礎(chǔ)。在提高入爐礦石冶金性能的同時(shí)，采用合理爐料結(jié)構(gòu)，適當(dāng)增加球團(tuán)礦比率，采用爐料分級(jí)入爐技術(shù)都可以獲得很好的效果。特別值得指出的是焦炭質(zhì)量尤為重要，噴煤量達(dá)到200kg/t以上，必須提高焦炭質(zhì)量。焦炭常溫抗碎強(qiáng)度M40≥85%，抗磨強(qiáng)度M10≤6%，焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度CSR≥67%，熱反應(yīng)性CRI≤25%，焦炭灰分≤12.5%，焦炭平均粒度≥50mm，這是高爐大噴煤操作的重要保障條件。提高富氧率，降低噸鐵風(fēng)耗。要轉(zhuǎn)變以“大風(fēng)量、高冶煉強(qiáng)度”獲取高產(chǎn)的傳統(tǒng)觀念，不應(yīng)片面追求“大風(fēng)高產(chǎn)”，要以降低燃料比、提高煤氣利用率、保持煤氣流合理分布為前提，提高鼓風(fēng)質(zhì)量，風(fēng)溫≥1250℃，富氧率≥5%，鼓風(fēng)濕分≤15g/m3，構(gòu)建當(dāng)代高爐煉鐵“精料、精風(fēng)”的技術(shù)理念。噸鐵風(fēng)耗降低不但使高爐爐腹煤氣量顯著降低，有利于高爐穩(wěn)定順行，還可以降低鼓風(fēng)動(dòng)力消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。關(guān)于氧氣的加入方式，可以采取鼓風(fēng)兌入和氧煤噴槍局部供氧相結(jié)合的方式，以改善風(fēng)口回旋區(qū)供氧強(qiáng)度和傳質(zhì)過(guò)程，這樣可以獲得更高的煤粉燃燒率，從而取得更為理想的應(yīng)用效果。3.高爐富氧噴煤的支撐技術(shù)當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向優(yōu)化高爐操作，提高置換比和煤粉利用率。高爐大噴煤條件下，高爐操作難度增加。必須采取合理的高爐操作制度，上下部調(diào)劑相適應(yīng)，以保證高爐大噴煤條件下的高爐穩(wěn)定順行。爐料分布控制技術(shù)是高爐上部調(diào)劑的核心，其技術(shù)實(shí)質(zhì)是保證高爐煤氣流的合理分布，提高煤氣利用率，從而降低燃料比。合理的送風(fēng)制度的內(nèi)涵應(yīng)是保持高爐具有適宜的理論燃燒溫度、合理的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能，使?fàn)t缸煤氣初始分布合理，具有足夠的中心氣流，以改善爐缸透氣性。特別是高爐大型化以后，爐缸直徑和爐缸斷面增大，煤氣流難于穿透爐缸中心，容易造成邊緣氣流過(guò)分發(fā)展，導(dǎo)致燃料比增加、爐墻熱負(fù)荷提高，不但不利于降低燃料消耗，還會(huì)對(duì)高爐壽命產(chǎn)生影響。提高置換比和煤粉利用率。高風(fēng)溫、富氧可以有效提高煤粉燃燒率達(dá)到70%以上；噴吹揮發(fā)分20%~25%的混煤既可以保持較高的燃燒率，還可以提高噴煤量。保持較高的置換比，不但有利于降低燃料比，還有利于高爐穩(wěn)定順行，同時(shí)也有利于高爐接受更多的煤粉。3.高爐富氧噴煤的支撐技術(shù)當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展趨向降低制氧成本，保障氧氣穩(wěn)定供應(yīng)。目前，高爐鼓風(fēng)富氧面臨最大的問(wèn)題是氧氣的穩(wěn)定供應(yīng)，究其原因主要是鼓風(fēng)富氧量大、制氧成本高所致。因此，需要結(jié)合高爐富氧的特點(diǎn)，建設(shè)專(zhuān)用的高爐制氧機(jī)，保障高爐富氧所需氧氣的穩(wěn)定供應(yīng)。3.高爐富氧噴煤的支撐技術(shù)采用高爐專(zhuān)用制氧機(jī)組，