一、高爐煉鐵原理
煉鐵過程實質(zhì)上是將鐵從其自然形態(tài)——礦石等含鐵化合物中還原出來的過程。
煉鐵方法主要有高爐法、直接還原法、熔融還原法等,其原理是礦石在特定的氣氛中(還原物質(zhì)CO、H?、C;適宜溫度等)通過物化反應(yīng)獲取還原后的生鐵。生鐵除了少部分用于鑄造外,絕大部分是作為煉鋼原料。
高爐煉鐵是現(xiàn)代煉鐵的主要方法,鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。這種方法是由古代豎爐煉鐵發(fā)展、改進(jìn)而成的。盡管世界各國研究發(fā)展了很多新的煉鐵法,但由于高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好,工藝簡單,生產(chǎn)量大,勞動生產(chǎn)率高,能耗低,這種方法生產(chǎn)的鐵仍占世界鐵總產(chǎn)量的95%以上。
煉鐵工藝是是將含鐵原料(燒結(jié)礦、球團(tuán)礦或鐵礦)、燃料(焦炭、煤粉等)及其它輔助原料(石灰石、白云石、錳礦等)按一定比例自高爐爐頂裝入高爐,并由熱風(fēng)爐在高爐下部沿爐周的風(fēng)口向高爐內(nèi)鼓入熱風(fēng)助焦炭燃燒(有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料),在高溫下焦炭中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的CO和H?。
原料、燃料隨著爐內(nèi)熔煉等過程的進(jìn)行而下降,在爐料下降和上升的煤氣相遇,先后發(fā)生傳熱、還原、熔化、脫炭作用而生成生鐵,鐵礦石原料中的雜質(zhì)與加入爐內(nèi)的熔劑相結(jié)合而成渣,爐底鐵水間斷地放出裝入鐵水罐,送往煉鋼廠。同時產(chǎn)生高爐煤氣,爐渣兩種副產(chǎn)品,高爐渣鐵主要礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成,自渣口排出后,經(jīng)水淬處理后全部作為水泥生產(chǎn)原料;產(chǎn)生的煤氣從爐頂導(dǎo)出,經(jīng)除塵后,作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。
二、高爐氣體監(jiān)測:利用CO2曲線判斷高爐爐況
◆爐況正常時,在焦炭、礦石粒度不均勻的條件下,有較發(fā)展的兩道煤氣流,即高爐邊沿與中心的氣流都比中間環(huán)圈內(nèi)的氣流相對發(fā)展,這有利于順行,同時也有利于煤氣能量的利用(如果高爐原燃料質(zhì)量好,粒度均勻,可以使這兩道煤氣流弱一些)。這種情況下形成邊沿與中心兩點(diǎn)CO?含量低,而最高點(diǎn)在第三點(diǎn)的雙峰式曲線。如果邊沿與中心兩點(diǎn) CO?含量差值不大于2%,這時爐況順行,整個爐缸工作均勻、活躍,其曲線呈平峰式。
◆當(dāng)CO?曲線各點(diǎn)CO?值普遍下降時,或邊沿一、二、三點(diǎn)顯著下降,表明爐內(nèi)直接還原度增加,或邊沿氣流發(fā)展,預(yù)示爐溫向涼。同時,混合煤氣中 CO?值也下降。煤氣曲線由正常變?yōu)檫呇貧饬靼l(fā)展,預(yù)示在負(fù)荷不變的條件下爐溫趨勢向涼,煤氣利用程度降低。當(dāng)邊沿一、二、三點(diǎn)普遍上升,中心也上升時,則表示在負(fù)荷不變的條件下,煤氣利用程度改善,間接還原增加,預(yù)示爐溫向熱。同時,混合煤氣中 CO2值也將升高。
◆利用CO和CO?含量的比例能反映高爐冶煉過程中的還原度和煤氣能量利用狀況。一般在焦炭負(fù)荷不變的情況下 CO / CO?值升高,說明煤氣能量利用變差,預(yù)示高爐向涼;CO/ CO?值降低,則說明煤氣能量利用改善,預(yù)示爐子熱行。
三、高爐煤氣分析儀/分析系統(tǒng)
產(chǎn)品簡介:
天禹智控高爐煤氣分析儀是一種采用NDIR(不分光紅外)技術(shù)、長壽命電化學(xué)傳感技術(shù)及基于MEMS的熱導(dǎo)傳感技術(shù)為一體的的多組份氣體分析儀,一次能夠測量6種氣體組分及熱值。
該分析儀只需每3-6個月需使用標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行跨度校準(zhǔn)一次。分析儀采用多層檢測器,檢測部件模塊化,保證了分析儀參數(shù)選擇的靈活性,降低了水蒸汽的干擾。所使用的測量元件均為耐腐設(shè)計,即使在樣品預(yù)處理系統(tǒng)出問題時造成污染時亦可很容易地進(jìn)行清洗。
產(chǎn)品參數(shù):
應(yīng)用領(lǐng)域:
◆ 小型燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化
◆ 各種燃料(油、氣體和煤)的燃燒系統(tǒng),監(jiān)測它們的廢氣排放濃度;也◆ 可監(jiān)控?zé)岱贌龔S的運(yùn)行
◆ 室內(nèi)空氣監(jiān)測
◆ 監(jiān)測水果貯藏間,溫室,地窖及倉庫的空氣狀況
◆ 過程控制功能的監(jiān)測
◆ 在鋼廠熱處理過程中監(jiān)測環(huán)境狀況