燒結(jié)工序的能耗約占鋼鐵生產(chǎn)過程總能耗的10%,是鋼鐵生產(chǎn)過程的第二大耗能大戶,而燒結(jié)過程中熱量主要來源于固體燃料,降低固體燃料的用量,對降低燒結(jié)礦成本和鋼鐵產(chǎn)品成本具有深遠(yuǎn)意義。如果能利用一些鋼鐵生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品代替一部分固體燃料,可以節(jié)約焦炭、煤粉等一次能源,同時副產(chǎn)品也得到了利用。使用氣體燃料會改變燒結(jié)過程,而且不同氣體燃料性質(zhì)不同,對燒結(jié)過程的影響不同,另外使用了氣體燃料之后,料層中的溫度場的分布會發(fā)生變化,進(jìn)而影響燒結(jié)礦質(zhì)量。為了有效利用氣體燃料同時保證燒結(jié)礦質(zhì)量,本課題首先以某燒結(jié)廠原料條件為基礎(chǔ),將鋼鐵廠常見的幾種煤氣（高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣）作為氣體燃料替換了部分固體燃料之后,計(jì)算了物料平衡和熱平衡,得到如下結(jié)論:在替換相同的固體燃料量的情況下:可燃?xì)怏w熱值越高,使用量最少;使用氣體燃料后,總能耗下降,使用焦?fàn)t煤氣和天然氣之后CO2排放量減少,CO2排放量大小順序?yàn)?高爐煤氣>轉(zhuǎn)爐煤氣>天然氣>焦?fàn)t煤氣,焦?fàn)t煤氣為最佳選擇。為了研究噴吹氣體燃料對燒結(jié)過程的影響,又對燒結(jié)過程使用氣體燃料進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了氣體燃料用量、加入位置、噴吹強(qiáng)度的影響,得... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１使用氣體燃料燒結(jié)設(shè)茶??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?ｗｉｔｈ?ｇａｓ?ｆｕｅｌ??

氣＜?轉(zhuǎn)爐煤氣＜?高爐煤氣。??２．２＿３?Ｃ０２排放量的比較??根據(jù)表２．１９繪制出Ｃ〇２排放量和固體燃料替換量之間的關(guān)系（如圖２．３）以及Ｃ０２??排放減少量與固體燃料替換量之間的關(guān)系（如圖２．４）：??由圖２．３、圖２．４可知，替換相同的同休燃料量，使用高爐煤氣或轉(zhuǎn)爐煤氣時，Ｃ０２??排放最會增加，使用焦?fàn)t煤氣或天然氣時，Ｃ０２排放Ｍ會減少。??２２０?－?ｊｍ??２１０?－??ｔｃ?２００?－??雲(yún)１９０：?＼??８＇８〇?＿?｜＋震氣?Ｊ?１??一■轉(zhuǎn)爐煤氣＾??？士焦?fàn)t煤氣?＞??１７０?－丨－Ｖ－天然氣???｜?，?｜?．?Ｉ?，?｜?｜?｜?，?｜???５％?１０％?１５％?２０％?２５％?３０％??固體燃料替換量（％）??圖２．３?＜：０２排放量與同體燃料替換Ｗ之間的關(guān)系??Ｆｉｇ．?２．３?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ＣＯ：?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ａｎｄ?ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｓｏｌｉｄ?ｆｕｅｌ??－３７－??

持續(xù)噴吹時間定為５００ｓ。考慮到實(shí)際生產(chǎn)，為改善Ｉｖ部料層的料層溫度，改善??上部料層的燒結(jié)礦質(zhì)Ｍ，開始噴吹位置應(yīng)該距離點(diǎn)火爐越近越好。但足，如果噴??吹時間過早，剛點(diǎn)火后的燒結(jié)料層農(nóng)面殘存有紅熱狀態(tài)的燒結(jié)礦，沒有形成燃燒??帶或者燃燒帶厚度不夠，會導(dǎo)致氣體燃料集中燃燒，使上部的燒結(jié)礦過熔，堵塞??了作為空氣流路的氣孔，導(dǎo)致透氣性惡化，生產(chǎn)率降低。另外，開始噴吹位置距??離點(diǎn)火爐太近，可燃性氣體會在燒結(jié)料層上部燃燒，可能引起火災(zāi)。所以，應(yīng)該??在表面燒結(jié)礦層形成后并且燃燒帶厚度固定并開始下移后噴吹氣體燃料。??在之前的研究中，開始噴吹位置均靠近點(diǎn)火爐，但足在具體的噴吹位置方面，??由于各個企業(yè)的設(shè)備條件不同，所以開始噴吹位置有差異，例如，距離點(diǎn)火爐??５ｍ、１３ｍ、２６ｎｉ等等。本課題中，由于模擬時需要確定準(zhǔn)確的氣體燃料噴吹開始??時間，所以需要先確定噴吹開始時間，再根據(jù)臺車的行進(jìn)速度確定具體的噴吹位??置。所以綜合考返，噴吹開始位置分別設(shè)定為臺車前進(jìn)方向距離點(diǎn)火爐８．７５ｍ和??１７．０８ｍ兩種（即從開始點(diǎn)火算起，第３００ｓ、５００ｓ）。噴吹位置如圖所示。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]焦粉粒徑對燒結(jié)床中燃燒帶分布的影響[J]. 劉子豪,周昊,周明熙,程明,劉瑞鵬,岑可法.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(04)
[2]關(guān)于鋼鐵企業(yè)回收煤氣定價的思考[J]. 劉志超,王偉業(yè).  山西冶金. 2015(06)
[3]焦?fàn)t煤氣強(qiáng)化燒結(jié)技術(shù)在梅鋼的應(yīng)用[J]. 李和平,聶慧遠(yuǎn),韓鳳光,譚培龍,邱海雨,田豐,沈小峰.  燒結(jié)球團(tuán). 2015(06)
[4]可燃廢氣利用技術(shù)研究進(jìn)展（Ⅰ）:高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和焦?fàn)t煤氣[J]. 王一坤,雷小苗,鄧?yán)?王曉旭,王長安,車得福.  熱力發(fā)電. 2014(07)
[5]高爐煤氣高效利用的研究和應(yīng)用[J]. 權(quán)芳民,王明華.  工業(yè)爐. 2013(05)
[6]鐵礦石燒結(jié)過程傳熱傳質(zhì)數(shù)值模擬[J]. 張小輝,張家元,張建智,蘇浩,周孑民.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[7]燒結(jié)工藝使用氣體燃料噴入技術(shù)減少CO2排放[J]. Nobuyuki Oyama,Yuji Iwami,Satoshi Machida,Takahide Higuchi,Tetsuya Yamamoto,Yushinori Watanabe,Michitaka Sato,Kanji Takeda,Masakata Shimizu,Koki Nishioka,何海良.  世界鋼鐵. 2013(01)
[8]JFE開發(fā)出燒結(jié)噴吹氫系氣體燃料技術(shù)[J].   燒結(jié)球團(tuán). 2012(05)
[9]世界煤炭資源供需形勢分析[J]. 許莉.  中國煤炭地質(zhì). 2012(06)
[10]鐵礦石燒結(jié)料層溫度模擬模型[J]. 范曉慧,彭坤乾,陳許玲,王祎.  礦冶工程. 2012(02)

博士論文
[1]鐵礦石燒結(jié)過程的數(shù)值模擬與試驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 趙加佩.浙江大學(xué) 2012
[2]鐵礦石均熱燒結(jié)基礎(chǔ)與技術(shù)研究[D]. 許斌.中南大學(xué) 2012

碩士論文
[1]白云鄂博燒結(jié)礦復(fù)合鐵酸鈣生成的研究[D]. 張廣杰.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2012
[2]優(yōu)化燒結(jié)料層透氣性和溫度場的研究[D]. 李文琦.中南大學(xué) 2012



本文編號：3100834