CO2炼钢对氧气高炉循环煤气的改质及加热
程相利， 张 俊， 严定鎏， 齐渊洪， 高建军
钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室， 北京 100081
Modification and Heating of Circulation Coal-Gas for Oxygen Blast Furnace via CO2 Steel-Making
CHENG Xiang-li, ZHANG Jun, YAN Ding-liu, QI Yuan-hong, GAO Jian-jun
State Key Laboratory of Advanced Steel Processes and Products, CISRI, Beijing 100081, China
摘要 为解决氧气高炉循环煤气CO2脱除和加热过程中的析碳问题，提出了一种利用CO2炼钢对煤气进行改质和加热的方法，并通过热力学计算探讨了铁水和煤气成分对炼钢过程的影响，得到了合理的循环煤气处理方案。结果表明，CO2炼钢反应总体上是大量吸热的，需要外部热源提供热量；以氧气高炉炉顶煤气为氧化剂时，炼钢温度范围内铁水中碳的脱除限度在0.02%以下，脱除率高于99%；煤气处理能力和改质煤气成分受铁水成分影响，并且铁水中碳含量的影响更大；通过CO2炼钢与变压吸附2种工艺的结合，可满足氧气高炉对循环煤气量和温度的需求。
关键词 ：
循环煤气 ,
CO2炼钢 ,
热力学 ,
氧气高炉
Abstract ：A new technology by using of CO2 steel-making was proposed to prepare and heat the circulation coal-gas for oxygen blast furnace, which eradicated the issues of CO2 desorption and carbon precipitation in heating process. The effects of coal-gas as well as molten iron composition on steel-making process were discussed through computation in thermodynamics, and rational solution on processing coal-gas was proposed. The steel-making reactions in CO2 are strongly endothermic on the whole, thus, heat source needs to be provided in steel-making process. The removal limit of carbon in molten iron is below 0.02%, and removal ratio of which exceeds 99% in the temperature range of steel-making, when top coal-gas of oxygen blast furnace is used as oxidant. The capacity and composition of coal-gas modification are influenced by chemical composition of molten iron, and the content of carbon is dominant. The requirements on volume and temperature of circulation coal-gas are met through combining processes of steel-making by CO2 and pressure-swing adsorption.
收稿日期: 2013-07-11
出版日期: 2014-06-11
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