摘要宝钢不锈钢分公司2500m³高炉脱湿装置采用直接冷却法和一拖二的新工艺，脱湿装置投入使用后，为高炉降低燃料比、提高操作稳定性起到了积极的作用。

关键词高炉脱湿燃料比

l概况

  宝钢不锈钢分公司2 500 m³高炉于1999年10月8日投产，经过几年的生产，各项技术经济指标在国内同级高炉中处于前列，见表1。

  为了降低炼铁工序能耗、提高高炉操作稳定性，早在2002年就对高炉脱湿进行了考察，2004年年底开始设计、施工，2005年9月20日正式投入使用。

2脱湿装置的设计

  2 500 m³高炉脱湿装置处理风量4 500 Nm³／min，是按高炉利用系数2．4，且考虑热风炉充风量200 Nm³／min设计的。主要设计参数见表2。

   脱湿装置采用直接冷却方式，即：冷媒蒸发器安装在鼓风机进风管道上，冷媒在蒸发器中蒸发与鼓风机进风直接进行热交换，降低进风空气温度，使空气中的水蒸气冷凝析出，从而降低空气含湿量。该方式与水作载冷剂的间接冷却方式相比，具有效率高、节能、体积小、系统简单(少了一个冷水循环系统)、投资省等特点。由于采取了直接蒸发冷却，蒸发器即为脱湿器，脱湿器体积要大大小于间接冷却脱湿器的体积，很好地解决了我公司在鼓风机站原

设计中没有预留脱湿装置安装场地的难题。图1是脱湿器在原有空气过滤器和风机入口管道之间安装位置。

3脱湿装置使用对高炉的作用

3．1  高炉技术经济指标的优化

    鼓风中的水分在炉缸内发生分解反应，反应式如下：

    H₂O=H₂+1／2[O₂]一10 836kJ／m³

    分解出的氧与碳燃烧，氢在高炉上部参与氧化铁的还原。同时H₂O的分解反应是吸热反应，它必将降低炉缸热量，进而增加燃料消耗。

    高炉使用脱湿装置前后1个月产量、燃料消耗变化情况见表3。由表3可以看出，产量上升了27．51 t／d，在热风温度下降了14．35℃的情况下，燃料比仍然下降了18．40kg/t。

3．2高炉操作参数的变化

    风口前理论燃烧温度经验计算式：

T_f=1570+0．808t_风+4．37W _氧一5．85W_湿一4．4W_煤      (1)

式中t_风——热风温度，℃；

    W_氧——富氧量，m³／m³；

    W_湿——鼓风湿度，g/m³；

    W_煤——喷煤量，kg/m³。

    从式中可以看出：风口前理论燃烧温度同风温和富氧成正比，而同鼓风湿度和喷煤量成反比。

    大气中的绝对含湿量无论是一年四季还是一天中的24小时都是变化的。从(1)式可以看出，随着％的变化，风口前理论燃烧温度也随之变化。这一变化必然对高炉的炉况稳定产生影响，具体表现在风压、风量的稳定性上。

    在自然鼓风情况下，高炉工长在操作时，常常会感觉在一天的夜班较早中班风压较低、料速较快，就是源于在自然鼓风情况下夜班的大气湿度要低于早中班的缘故。同样，每年的秋冬季节，高炉(特别是长江以南地区的高炉)也容易刷新自己高炉的技术指标。

    在脱湿鼓风后，由于鼓风含湿量的下降和稳定，如维持风量不变，由于高炉炉腹煤气发生量减少，高炉风压降低，压差也随之降低，高炉稳定性相对提高；如维持风压不变，高炉可多接受风量而增产。脱湿鼓风为高炉营造了一个稳定的鼓风环境。

    2500 m³高炉使用脱湿鼓风前后1个月的操作参数的变化见表4，在风量保持基本不变的情况下，风压下降了5．37 kPa，压差下降了3．38 kPa，高炉透气性指数下降了0．02。高炉炉长、工长反映高炉脱湿鼓风减少了热制度的一个变因，同时也提升了高炉的稳定性。

3．3  对高炉燃料结构的影响

    从(1)式可以看出，风口前理论燃烧温度同风温和富氧量成正比，而同鼓风湿度和喷煤量成反比。就此而言，脱湿鼓风可以消除(或部分消除)由于喷煤量上升造成的理论燃烧温度的下降。

    许多高炉在高煤比情况下，为保持合适的风口前理论燃烧温度(2 100～2300℃)和煤粉的燃烧率，都采用增加富氧量的方法，此方法的确为高煤比的实现创造了条件，但是由于氧气成本较高，成为高炉鼓风的限制环节。

  宝钢高炉在低富氧率条件下，实现了煤半焦半的世界领先水平，一方面是具有优良的原燃料条件和管理水平；另一方面，也取决于常年稳定的鼓风湿度(10g／Nm³左右)。

  从表3可以看出，高炉脱湿鼓风使用前后1个月2500m³高炉的煤比水平基本持平，这是由于原燃料条件相对较差，还不具备高煤比实践的条件。一旦原燃料条件改善，同样可以在低富氧率的条件下实现高煤比。