。338 北京科技大学学报 第33卷 表4不同金属化率条件下煤气量 Table4 Gas volme at differentme tallization rates 金属 焦炭/ 煤粉/ 高温区产生 循环煤 炉顶煤 吸附煤 加热耗用 输出煤气 化率% (kg 1) (kg 1) 煤气量/m 气量/ 气量m 气量m 煤气量/m 量/m3 55 400 367 1262 737 2002 404 136 722 60 376 346 1183 766 1952 424 145 614 65 352 325 1105 795 1902 444 152 509 70 328 304 1026 825 1853 464 161 401 尔 304 283 947 855 1804 484 171 292 80 280 263 870 883 1755 504 183 183 85 256 242 791 913 1706 524 195 72 % 232 22 714 943 1659 544 207 -37 95 208 201 636 973 1610 564 222 -150 tion into themodem blast fumace ISU Int 2010 50(1).81 3结论 【3到AbdelH K S Andronov VN NasrM】Blst fumace opemtin (1)全炉热平衡有时不能实现氧气高炉数学模 with naural gas injection and minmum theoretical flame tempera 拟，在全炉热平衡满足的条件下，区域热平衡不一定 ure Irommaking Steemaking 2009 36(1)12 [4 Castro JA NogmH Yagi J Numerical nvestigation ofsmul 满足，区域热平衡可以弥补全炉热平衡的不足，反应 neous injection of pu lverized coa and natural gas with oxgen en 了热量在不同区域的利用价值. ricment o he blast fumace ISIJ Int 2002 42(11 )1203 (2)随着金属化率升高，燃料比降低，高温区产 I5 Firk E Suspensin smelting reduction a new me thad of hot irn 生煤气量逐渐减少，但受间接还原反应和热平衡条 Production SteelTmes 1996 224(11)398 件的约束，固体炉料区需要循环煤气量逐渐增大. Poos A Posibilities and probkms of the njection of h puler i灰d coal rates n the ba st funace StahlEise1991111(8为 (3)在高温区和固体炉料区满足热平衡的条件 69 下，当金属化率很高时，虽然计算得到的燃料比很 [7 Qn M S Gao ZK WangG L.etal Blst funace operatian with 低，但炉顶煤气量不足，不能够实现煤气加热区各煤 和o0 gen blast Tommaking Stee血kng198815(6).287 气量的平衡. [8 Yamacka H KameiY Expermental study on an oxogen blast fur (4)本文提出的氧气高炉多区域约束性数学模 nace prooess using a mall test p叫mt1S199232(6片709 [ Cheng L B Irommaking Process and Ca koula tion Beijing Metal 型能够弥补传统物料与热量平衡的不足，可以适用 lurgical hdustry Press 1991 454 于氧气高炉的物料与热量平衡计算. (成兰伯.高炉炼铁工艺及计算.北京：治金工业出版社 1991:454) 参考文献 [10 W angX I,FerousMetallgy Iromaking Beijing Meta lut L刂XuC B CagDQ A brief overv w of kw C,ms知eclnol gical Industry Press 2006 85 agies for imn and steelmak ing J Iron SteelRes 2010 17(3):2 (王筱留.钢铁冶金学：炼铁部分.北京：治金工业出版社 [2 Babich A SenkD FemandezM Charcoal behav our by is njec. 200685)北 京 科 技 大 学 学 报 第 33卷 表 4 不同金属化率条件下煤气量 Table4 Gasvolumeatdifferentmetallizationrates 金属 化率/% 焦炭 / (kg·t-1 ) 煤粉 / (kg·t-1) 高温区产生 煤气量 /m3 循环煤 气量 /m3 炉顶煤 气量 /m3 吸附煤 气量 /m3 加热耗用 煤气量 /m3 输出煤气 量 /m3 55 400 367 1 262 737 2 002 404 136 722 60 376 346 1 183 766 1 952 424 145 614 65 352 325 1 105 795 1 902 444 152 509 70 328 304 1 026 825 1 853 464 161 401 75 304 283 947 855 1 804 484 171 292 80 280 263 870 883 1 755 504 183 183 85 256 242 791 913 1 706 524 195 72 90 232 222 714 943 1 659 544 207 -37 95 208 201 636 973 1 610 564 222 -150 3 结论 (1)全炉热平衡有时不能实现氧气高炉数学模 拟 ,在全炉热平衡满足的条件下 ,区域热平衡不一定 满足, 区域热平衡可以弥补全炉热平衡的不足 ,反应 了热量在不同区域的利用价值 . (2)随着金属化率升高,燃料比降低 ,高温区产 生煤气量逐渐减少, 但受间接还原反应和热平衡条 件的约束,固体炉料区需要循环煤气量逐渐增大. (3)在高温区和固体炉料区满足热平衡的条件 下 ,当金属化率很高时 , 虽然计算得到的燃料比很 低 ,但炉顶煤气量不足 ,不能够实现煤气加热区各煤 气量的平衡 . (4)本文提出的氧气高炉多区域约束性数学模 型能够弥补传统物料与热量平衡的不足, 可以适用 于氧气高炉的物料与热量平衡计算. 参 考 文 献 [ 1] XuCB, CangDQ.AbriefoverviewoflowCO2 emissiontechnol￾ogiesforironandsteelmaking.JIronSteelRes, 2010, 17(3):2 [ 2] BabichA, SenkD, FernandezM.Charcoalbehaviourbyitsinjec￾tionintothemodernblastfurnace.ISIJInt, 2010, 50(1):81 [ 3] AbdelHKS, AndronovVN, NasrMI.Blastfurnaceoperation withnaturalgasinjectionandminimumtheoreticalflametempera￾ture.IronmakingSteelmaking, 2009, 36(1):12 [ 4] CastroJA, NogamiH, YagiJ.Numericalinvestigationofsimulta￾neousinjectionofpulverizedcoalandnaturalgaswithoxygenen￾richmenttotheblastfurnace.ISIJInt, 2002, 42(11):1203 [ 5] FinkF.Suspensionsmeltingreduction:anewmethodofhotiron production.SteelTimes, 1996, 224(11):398 [ 6] PoosA.Possibilitiesandproblemsoftheinjectionofhighpulver￾izedcoalratesinthebalstfurnace.StahlEisen, 1991, 111(8): 69 [ 7] QinMS, GaoZK, WangGL, etal.Blastfurnaceoperationwith fulloxygenblast.IronmakingSteelmaking, 1988, 15(6):287. [ 8] YamaokaH, KameiY.Experimentalstudyonanoxygenblastfur￾naceprocessusingasmalltestplant.ISIJInt, 1992, 32(6):709 [ 9] ChengLB.IronmakingProcessandCalculation.Beijing:Metal￾lurgicalIndustryPress, 1991:454 (成兰伯.高炉炼铁工艺及计算.北京:冶金工业出版社, 1991:454) [ 10] WangXL.FerrousMetallurgy:Ironmaking.Beijing:Metallur￾gicalIndustryPress, 2006:85 (王筱留.钢铁冶金学:炼铁部分.北京:冶金工业出版社, 2006:85) · 338·