正确答案
高压操作流程:风机→热风炉→高炉→炉顶煤气→除尘→高压阀组→净煤气管道。用控制高压阀组的开闭度和鼓风压力,提高高炉炉顶煤气压力。
高压操作综合效果:提高高炉产量(在风量不增加时,①ΔP减小,高炉顺行容易,可接纳更多风量。②由于一方面压力增大,鼓风体积减小,鼓风动能降低;另一方面CO和O2分压增大,反应速度加快,导致燃烧带减小。因此可增加鼓风量,提高另外冶炼强度,从而提高产量)、降低高炉焦比(①炉况顺行,煤气利用率提高;②炉尘吹出量大幅减少;③产量提高单位生铁热损失减少;④有利于间接还原发展;⑤生铁含Si可控制在下限水平)、促进顺行、改善铁水质量(①抑制了C+SiO2=CO2+Si的正反应进行,[Si]降低,有利于冶炼低硅生铁;②降低了焦比,减少了带入的有害元素,改善铁水质量)、减少炉尘吹出量。
高压操作具体影响:
(1)燃烧带缩小。
原因:
①炉内压力↑→鼓风体积↓→鼓风动能↓(当顶压由15kPa→80kPa时,E降到原来的76%);
②P缸↑→燃烧带内PcO2、PO2↑,燃烧速度加快。为了维持合理的燃烧带大小以利于煤气流分布合理,故可增大风量从而对增产有积极作用!
(2)对还原的影响(rd↓,[Si]↓)。
①对铁氧化物还原的影响:因为热力学上抑制了C+CO2=2CO正反应,动力学上加快扩散和反应速度,所以高压有利于间接还原发展,使ri↑;高压抑制了直接还原发展,使rd↓。
②对Si还原的影响:因为抑制了C+SiO2==SiO(g)+CO正反应,使rdSi↓,[Si]↓。所以说高压操作对低硅铁水冶炼有利!但高压使石灰石分解推迟、分解温度升高、分解位置下降,对焦比下降不利。
(3)料柱阻力损失ΔP↓。由于,料层气流阻损ΔP与气体压力成反比,ΔP高压<ΔP常压。高压操作有利于顺行(下料通畅)。
如果ΔP维持常压时的水平,则入炉风量可以↑,从而产量↑,高压操作有利于增加高炉铁水产量。
(4)影响炉顶布料,并大幅度减少炉尘吹出量。由于:
①P顶↑,h动↓,另煤气流速↓,炉尘吹出的粒径变小、吹出量大大减少;
②P顶↑,h动↓,影响着炉料落入料面的运动轨迹。表现为炉料堆尖变陡、料面漏斗状加深、边沿料层加厚,导致炉喉径向分布发生变化,有可能影响边沿区域的炉料透气性,必须与上部调剂相适应。
(5)焦比降低——综合“间接作用”。