利用焦炉煤气还原球团矿的研究.pdf

Vol 33 No.3
治金能源
May.2014
ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY
利用焦炉煤气还原球团矿的研究
杨小龙伍成波张江斌
(重庆大学材料科学与工程学院)
摘要浄化后的焦炉煤气具有较强的还原性能,在温度1100℃、配氧量6%的条件下净化
时,(C0O+H2)%达到了93.6%。调整此时的焦炉煤气温度,通入竖炉内还原球团矿,在其
他条件一定时,焦炉煤气温度每升高50℃,竖炉气体出口温度升高约45℃;出铁温度每升
高50℃,气体温度下降约15℃;竖炉反应温度对气体出口温度影响不大。
关键词焦炉煤气竖炉还原
Research on reduction of pellets within coke oven gas
Yang Xiaolong Wu Chengbo Zhang Jiangbin
(Chongqing University)
Abstract Coke oven gas has excellent reducing property after purification. Content of Co and H2 a-
chieved 93. 6 after purification when temperature 1 100 C, oxygen%. To adjust the temperature
of coke oven gas and reduce pellets of shaft furnace, the temperature of shaft furnace gas exiting would
raise 45 C with the temperature of coke oven gas raising each 50 C under other given condition. Tem-
perature of gas exiting would descend 15 C with temperature of sponge iron raising each 50 C. Tem-
perature of shaft furnace did not much affect temperature of gas exiting
Keywords coke oven gas shaft furnace reduction
焦炉煤气是炼焦过程中所产生的副产品,其
实验所用设备:竖炉,气体分析仪等。
成分因炼焦原料和条件的不同而有所差异-?
设定反应器温度分别为850、900、950、
随着国内焦炭生产总量的增加,焦炉煤气的合理10001050和1100℃,待温度达到指定温度时,
利用显得尤为迫切。焦炉煤气的资源化利用着重将焦炉煤气与纯氧分别按照一定比例通入净化装
于工业发电、生产化工产品以及直接还原炼铁等置,记录反应过程中的系统变化,待体系反应稳
领域?。笔者通过净化装置合理地调整焦炉媟定后,分析出口处气体成分。测定相同温度下的
气的成分,用于竖炉还原球团矿,借助物料平衡最佳配氧量以及相同配氧量时的最佳温度,以获
和热平衡计算?,分析焦炉煤气用量对炉顶气得最佳的温度与配氧组合。按照最佳组合,将净
成分的影响,分析焦炉煤气入口温度对海绵铁金化后的焦炉煤气通入竖炉中还原球团矿,在竖炉
属化率和炉顶气体温度的影响。
气体出口处测定气体温度。竖炉出口气体温度表
实验准备
征了炉内的能量利用效果,温度过高则能量利用
效率低,会破坏竖炉炉顶设施。同时,过高温度
实验所用原料:焦炉煤气,罐装纯氧等。
对竖炉的结构与材质提出了更高的要求。
2实验结果
收稿日期:2013-12-11
杨小龙(1989-),硕士生;40005重庆市沙坪坝区
2.1温度对焦炉煤气成分的影响
冶金能源
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ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY
May.2014
由图1可知:相同氧量的条件下,随着温度气温度升高,使得焦炉煤气带入竖炉的热量增
的升高,体系中(CO+H2)%逐渐增大,当温加;竖炉气体出口温度增加,带出竖炉的热量增
度达到1000℃时,各体系中(CO+H2)的含加。在其他条件不变时,竖炉气体所带走的热量
量达到或已经超过90%;相同温度条件下,随约占焦炉煤气所带人热量的90%。
着配氧量的增大,体系中(CO+H2)%不断增2.3竖炉反应温度对气体出口温度的影响
大,当配氧量超过6%时,(C0+H2)含量有
控制焦炉煤气温度为1100℃、配氧量为6%,
所下降。在温度为1100℃、配氧量为6%时,净化煤气成分。控制焦炉煤气温度为800℃,焦
(C0+H2)%达到了93.6%,体系中相应的炉煤气喷入量1800m2,保持热量损失不变,调节
(CO2+H20)%不超过6.4%,满足竖炉内还原竖炉反应温度分别为750、800、850、900,950和
球闭矿的条件。
1000℃,测定竖炉气体出口温度见图3。
2.2焦炉煤气温度对竖炉气体出口温度的影响
510
控制焦炉煤气温度为1100℃、配氧量6%,
505
净化煤气成分。控制竖炉反应温度为800℃,焦
炉煤气喷入量1800m3,保持热量损失不变,调
节净化焦炉煤气温度,分别设定为750、800、
期口了
850、900、950和1000℃,测定竖炉气体出口温
008509009501000
度见图2。
轻炉反应温度/C
由图2可知,竖炉气体出口温度随着焦炉煤
图3竖炉反应温度对气体出口温度的影响
气温度的増大而增大,焦炉煤气温度每升高
50℃,竖炉气体出口温度升高约45℃。焦炉煤
随着竖炉反应温度的升高,竖炉气体出口温
度变化不大。反应温度每升高50℃,气体出口
温度变化约1~4℃。竖炉反应温度对气体出
口温度儿乎没有影响
2.4出铁温度对气体出口温度的影响
4%0
控制焦炉煤气温度为1100℃、配氧量为
5%O
86
6%O
6%,净化煤气成分。控制焦炉煤气温度为
7%O
8%O
800℃,焦炉煤气喷入量1800m3,竖炉反应温
度为800℃,保持热量损失不变,调节出铁温度
850900950100010501100
温度/C
分别为750、800、850、900、950和1000℃
测定竖炉气体出口温度见图4。
图1气体中(CO+H2)%与温度的关系
480
470
450
40
430
450
400
800
9501000
350
300
9501000
出铁温度/℃
焦炉煤气温度/C
图4出铁温度对气体出口温度的影响
图2焦炉煤气温度对竖炉气体出口温度的影响
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