D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2013.04.016 第35卷第4期 北京科技大学学报 Vol.35 No.4 2013年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2013 COREX熔融气化炉Rist操作线的建立和应用 湛文龙，吴铿，付平，屈俊杰，王崇茂，刘起航，邵腾飞 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京100083 通信作者，E-mail:wukeng@metall..ustb.edu.cn 摘要考虑了块煤在熔融气化炉上部挥发分的析出和采用部分氧气燃烧析出挥发分中的焦油和碳氢化合物这一特点， 利用改进的Rst操作线原理，建立了熔融气化炉操作线图，直观地体现了不同因素对炼铁过程能耗的影响.讨论了 COREX熔融气化炉内上部吹氧燃烧焦油和碳氢化合物后操作线的变化，对比了加入不同块煤和半焦对上部吹氧量、能 耗的影响，分析了将块煤中挥发分脱除后以半焦的形式加入炉内，熔融气化炉上部煤气氧化度、温度和煤气量的变化， 以及对能耗的影响. 关键词熔融气化炉：挥发分：Rst操作线：半焦 分类号TF557 Establishment and application of the Rist operating line for the COREX melter gasifier ZHAN Wen-long,WU Keng,FU Ping,QU Jun-jie,WANG Chong-mao,LIU Qi-hang,SHAO Teng-fei State Key Laboratory of Advanced Metallurgy,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:wukeng@metall.ustb.edu.cn ABSTRACT In consideration of the devolatilization of lump coal in the upper zone of the melter gasifier and the burning of tar and hydrocarbon in volatile matter with oxygen,an operating line diagram of the melter gasifier was established by utilization of the improved Rist operating line principle.The Rist operating line diagram can directly reflect the effect of various factors on the energy consumption of the ironmaking process.Changes of the Rist operating line were discussed after the burning of volatile matter and hydrocarbon with blowing oxygen in the upper zone of the melter gasifier.The oxygen consumption and energy consumption were compared when charging different lump coals and semi coke.The changes in gas oxidation degree,temperature and volume change as well as their influence on the energy consumption were analyzed when charging semi coke after volatile matter removal. KEY WORDS melter gasifiers;volatile matter;Rist operating line;semi coke 在熔融还原工艺中，COREX流程是目前世界 些需要改进的问题，其中整个工序能耗高是最为主 上唯一的应用于工业生产的工艺，其装置由上部预 要的问题之一，降低COREX-C3000流程的能耗对 还原竖炉和下部熔融气化炉组成川，将块矿和球团 其可持续发展是至关重要的].从生产实践来看，熔 矿从预还原竖炉顶部装入，由下部熔融气化炉产生 融气化炉产生的煤气量远高于预还原竖炉所需要的 的煤气将其还原成有一定金属化率的含铁物质，然 煤气量.在两步法熔融还原工艺中，整个流程能耗 后由螺旋输送器通过管道送入下部熔融气化炉内. 取决于其中能耗最高的一步，降低熔融气化炉的能 在下部熔融气化炉内将预还原的物质和熔剂熔化 耗就是降低了整个流程的能耗4.本文通过改进的 后，使渣铁分离，同时提供上部还原竖炉所需的还 Rst操作线原理，分析了COREX熔融气化炉内的 原煤气②.宝钢引进的COREX-C3000流程存在一 物料平衡和热量平衡，考虑熔融气化炉内加入块煤 收稿日期：2011-11-09 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(2009AA06Z105):国家自然科学基金“钢铁联合研究基金”资助项目(50874129， 50934007)第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 熔融气化炉 操作线的建立和应用 湛文龙‚吴 铿 只‚付 平‚屈俊 杰‚王崇茂‚刘起航 ‚邵腾 飞 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室‚北京 困 通信作者 ‚ 一 心 ￡ 摘 要 考虑 了块煤在熔融气化炉上部挥发分的析 出和采用部分氧气燃烧析出挥发分中的焦油和碳氢化合物这一特点‚ 利用改进的 操作线原理‚建立了熔融气化炉操作线图‚直观地体现了不同因素对炼铁过程能耗的影响 讨论了 熔融气化炉内上部吹氧燃烧焦油和碳氢化合物后操作线的变化 ‚对 比了加入不同块煤和半焦对上部吹氧量 、能 耗的影响‚分析了将块煤中挥发分脱除后 以半焦的形式加入炉 内‚熔融气化炉上部煤气氧化度 、温度和煤气量的变化‚ 以及对 能耗的影响 关键词 熔融气化炉 挥发分 操作线 半焦 分类号 刀月万 一 。‚ 兀 。困‚ 尸 。‚ 九二口、‚叭 刃‘ 以 。夕一二 。‚五了‘ 乞一人 。‚‚刀月。 几 。一 ‚ 鄂 ‚ ‚ 互 ‚ 一 淤 ￡ ‚ ‚ 韶 ‚ 在熔融还原工艺 中‚ 流程是 目前世界 上唯一的应用于工业生产 的工艺 ‚其装置 由上部预 还原竖炉和下部熔融气化炉组成 将块矿和球 团 矿从预还原竖炉顶部装入 ‚由下部熔融气化炉产生 的煤气将其还原成有一定金属化率 的含铁物质 ‚然 后 由螺旋输送器通过管道送入下部熔融气化炉 内 在下部熔 融气化炉 内将 预还原 的物质和熔剂熔化 后 ‚使渣铁分离 ‚同时提供上部还原竖炉所需的还 原煤气 宝钢 引进 的 一 流程存在一 收稿 日期 一 一 基金项 目 国家高技术研究发展计划资助项 目 些需要改进的问题 ‚其 中整个工序能耗高是最为主 要 的问题之一 ‚降低 一 流程 的能耗对 其可持续发展是至关重要 的 从生产实践来看 ‚熔 融气化炉产生的煤气量远高于预还原竖炉所需要的 煤气量 在两步法熔 融还 原工 艺 中‚整个流程 能耗 取决于其中能耗最高的一步 ‚降低熔融气化炉的能 耗就是降低 了整个流程 的能耗 本文通过改进 的 操作线原理 ‚分析 了 熔融气化炉 内的 物料平衡和热量平衡 ‚考虑熔融气化炉 内加入块煤 国家 自然科学基金 “钢铁联合研究基金 ” 资助项 目 ‚ DOI :10．13374／j．issn1001－053x．2013．04．016