.1586 北京科技大学学报 第35卷 影响结果如图5所示. 热温度的高低也在很大程度上影响转底炉工艺的能 1380 600 耗水平.此外还可以看出，为保证理论温度达到 580 1360 1300℃，空气预热温度应大于720℃. 13409 5 模型的应用前景 540 1320 520 (1325,1300) 影响转底炉的工艺参数是多因素的，如原料、 500 1300 燃料条件的改变是重要参考基础，计算中发现高品 480 1280前 位矿和低品位矿对于二次风的计算有较大差距.此 460 1260 外，转底炉燃料采用焦炉煤气、高炉煤气或者混合 440 1250 13001350 14001450 1500 煤气对废气量、空气预热温度、理论炉膛温度和露 煤气发热值/(kJm) 点温度等有较大影响.具体参数需要详细测算才能 图3 煤气热值对转底炉能耗的影响 获得精确结果 Fig.3 Influence of gas calorific value on the energy consump- 转底炉综合数学模型可以计算不同原料和燃 tion of RHF 料等条件下的直接还原工艺参数，或研究相同原料 1100 1360 和燃料条件下的各个工艺参数的变化规律，从理论 上可以系统分析、对比和优化转底炉的工艺流程和 1000 1350 1340 工艺参数.因此，本综合模型对研究和开发转底炉 900 直接还原工艺具有重要的理论指导意义和广泛的应 800 1330 用前景. 700 1320 600 (54.1300 1310 6结论 500 1300 1290 (1)模型计算得到该工艺的基本参数为：发生 400 50 60 7080 90 100 炉煤气469.5m3.t-1,煤比302kgt-1. 二次燃烧率/% (2)煤气热值、二次燃烧率和空气预热温度对 转底炉能耗和理论炉膛温度影响显著，煤气发热值 图4 二次燃烧率对转底炉能耗的影响 每增加50kJm-3时，理论燃烧温度提高2225℃ Fig.4 Influence of secondary combustion rate on the energy consumption of RHF 且煤气用量减少4147m3.t-1:平均二次燃烧率 增加10%，理论燃烧温度提高1315℃且煤气用 850 1360 量减少108~113m3.t-1:平均空气预热温度每增加 800 1340 750 100℃时，理论燃烧温度提高35~40℃且煤气用量 (720,1300 13209 减少90103m3.t-1 1300 650 1280 (3)该综合模型还可以计算任何原料和燃料等 600 1260 条件下的工艺操作参数，研究相同原料和燃料条件 550 1240 下的各个工艺参数的变化规律，对研究和开发转底 500 1220 炉直接还原工艺具有重要的理论指导意义和广泛的 450 1200 应用前景 500 600700 800 900 助燃风预热温度/C 参考文献 图5空气预热温度对转底炉能耗的影响 Fig.5 Influence of air preheating temperature on the energy [1 She X F.Fundamental Research of Technological Process consumption of RHF about Treatment Zinc-containing Metallurgical Dust by Direct Reduction on RHF Dissertation].Beijing:Uni- 由图5可以看出，随着空气预热温度的提高， versity of Science and Technology Beijing,2011:6 理论燃烧温度提高且煤气消耗量减小，平均空气预 (余雪峰.转底炉直接还原处理钢铁厂含锌尘泥工艺技术 热温度每增加100℃时，理论燃烧温度提高35~ 研究[学位论文].北京：北京科技大学，2011：6) 40℃且煤气用量减少90103m3.t-1,因此空气预 [2]Yamad S,Itaya H,Hara Y.Simultaneous recovery of zinc· 1586 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 影响结果如图 5 所示. 图 3 煤气热值对转底炉能耗的影响 Fig.3 Influence of gas calorific value on the energy consump￾tion of RHF 图 4 二次燃烧率对转底炉能耗的影响 Fig.4 Influence of secondary combustion rate on the energy consumption of RHF 图 5 空气预热温度对转底炉能耗的影响 Fig.5 Influence of air preheating temperature on the energy consumption of RHF 由图 5 可以看出，随着空气预热温度的提高， 理论燃烧温度提高且煤气消耗量减小，平均空气预 热温度每增加 100 ℃时，理论燃烧温度提高 35∼ 40 ℃且煤气用量减少 90∼103 m3 ·t −1，因此空气预 热温度的高低也在很大程度上影响转底炉工艺的能 耗水平. 此外还可以看出，为保证理论温度达到 1300 ℃，空气预热温度应大于 720 ℃. 5 模型的应用前景 影响转底炉的工艺参数是多因素的，如原料、 燃料条件的改变是重要参考基础，计算中发现高品 位矿和低品位矿对于二次风的计算有较大差距. 此 外，转底炉燃料采用焦炉煤气、高炉煤气或者混合 煤气对废气量、空气预热温度、理论炉膛温度和露 点温度等有较大影响. 具体参数需要详细测算才能 获得精确结果. 转底炉综合数学模型可以计算不同原料和燃 料等条件下的直接还原工艺参数，或研究相同原料 和燃料条件下的各个工艺参数的变化规律，从理论 上可以系统分析、对比和优化转底炉的工艺流程和 工艺参数. 因此，本综合模型对研究和开发转底炉 直接还原工艺具有重要的理论指导意义和广泛的应 用前景. 6 结论 (1) 模型计算得到该工艺的基本参数为：发生 炉煤气 469.5 m3 ·t −1，煤比 302 kg·t −1 . (2) 煤气热值、二次燃烧率和空气预热温度对 转底炉能耗和理论炉膛温度影响显著，煤气发热值 每增加 50 kJ·m−3 时，理论燃烧温度提高 22∼25 ℃ 且煤气用量减少 41∼47 m3 ·t −1；平均二次燃烧率 增加 10%，理论燃烧温度提高 13∼15 ℃且煤气用 量减少 108∼113 m3 ·t −1；平均空气预热温度每增加 100 ℃时，理论燃烧温度提高 35∼40 ℃且煤气用量 减少 90∼103 m3 ·t −1 . (3) 该综合模型还可以计算任何原料和燃料等 条件下的工艺操作参数，研究相同原料和燃料条件 下的各个工艺参数的变化规律，对研究和开发转底 炉直接还原工艺具有重要的理论指导意义和广泛的 应用前景. 参 考 文 献 [1] She X F. Fundamental Research of Technological Process about Treatment Zinc-containing Metallurgical Dust by Direct Reduction on RHF [Dissertation]. Beijing: Uni￾versity of Science and Technology Beijing, 2011: 6 (佘雪峰. 转底炉直接还原处理钢铁厂含锌尘泥工艺技术 研究 [学位论文]. 北京: 北京科技大学, 2011:6) [2] Yamad S, Itaya H, Hara Y. Simultaneous recovery of zinc