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基于多流体模型的高炉炉料热装操作技术初探

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当前高炉炼铁技术发展的主题为低碳、高效、节能降耗.为此，国内高炉应用炉料热装技术被提出，以期充分利用球团矿和焦炭等炉料的显热，进而降低高炉工序能耗。利用数字化高炉对炉料热装技术进行模拟解析,初步探寻该技术的利弊。假定球团矿、焦炭入炉温度分别及同时为1000℃（烧结矿和块矿仍为常规入炉温度）,通过多流体高炉数学模型的计算,预测炉料热装后炉内温度场分布、软熔带位置和形状以及含铁炉料还原过程的变化规律；同时基于高炉过程热利用评价模型,系统分析炉料热装对高炉过程有效能利用的影响.初步研究结果表明,随着炉料热装技术的应用,与现行常规操作相比,虽然高炉的焦比和燃料比均呈一定程度的降低,生铁产量相应增加,但是炉料热装后,炉顶煤气带走热量显著增加,高炉吨铁能耗增加,炉料热装对高炉的能量利用不利.根据模型预测结果,当球团和焦炭入炉温度同时为1 000℃时,高炉焦比由349.0 kg/t降低到333.6 kg/t,燃料比由494.1 kg/t降低到468.2 kg/t,生铁产量由5 359.7 t/d增加到5 774.5 t/d,但同时炉顶煤气带走热量从0.58 GJ/t增加到1.11 GJ/t,吨铁能耗从4.84 GJ/t上升到5.25 GJ/t,升幅达8.47％。

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