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收稿日期:2013 - 04 - 28
基金项目:国家自然科学基金资助项目(50934007,50874129);国家高技术研究发展计划项目(2009AA06Z105).
作者简介:湛文龙(1988 - ),男,河南新乡人,北京科技大学博士研究生;吴 铿(1951 - ),男,辽宁鞍山人,北京科技大学教授,博
士生导师.
第35 卷第1 期
2 0 1 4 年 1 月
东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
Journal of Northeastern University(Natural Science)
Vo l. 35,No. 1
Jan. 2 0 1 4
doi:10. 3969 / j. issn. 1005 - 3026. 2014. 01. 017
COREX 流程的 Rist 操作线模型及应用分析
湛文龙,吴 铿,余盈昌,刘起航
(北京科技大学 钢铁冶金新技术国家重点实验室,北京 100083)
摘 要:借鉴高炉的 Rist(里斯特)操作线原理,建立了 COREX 流程冶炼过程中的物料平衡和热平衡方
程
. 高挥发分的块煤作为其主要燃料,入炉裂解会产生大量 H
2
,因此必须考虑其对上部竖炉和下部熔融气化
炉 Rist 操作线的影响. 通过热力学计算,将上、下部操作线模型有机结合起来,建立 COREX 全流程的 Rist 操
作线数学模型. 提出了降低 COREX 燃料消耗的措施,如提高金属化率、改变入炉燃料结构等. 模型计算结果
显示,
COREX 炉在使用低质焦炭代替块煤后,理论上可以节约 174. 7 kg 燃料,氧气消耗量可降低 18. 8% .
关 键 词:Rist 操作线;COREX 流程;物料平衡;热平衡;能耗
中图分类号:TF 538;TP 311. 1 文献标志码:A 文章编号:1005 - 3026(2014)01 - 0071 - 04
Rist Operating Line Model for COREX Process and Its
Application Analysis
ZHAN Wen-long,WU Keng,YU Ying-chang,LIU Qi-hang
(State Key Laboratory of Advanced Metallurgy,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,
China. Corresponding author:WU Keng,E-mail:wukeng@ metall. ustb. edu. cn)
Abstract:Material balance and heat balance equations in COREX smelting reduction process were
established by taking the principle of Rist operating line in blast furnace for reference. As the
mainly raw materials
,lump coal with high volatile would generate large amounts of H
2
during the
splitting decomposition in the process. Therefore,the influences of H
2
on the Rist operating lines
of the upper shaft furnace and the lower melter gasifier must be considered. Through the
thermodynamic calculation
,the mathematic model of Rist operating lines for the whole COREX
process was established by an combination of the upper and the lower operating line. Several
methods for decreasing the consumption of COREX fuels were proposed,such as improving
melting rate
,changing the charging fuel structure and so on. The calculation results showed that
when the inferiority coke was used for COREX instead of lump coal,the fuel and oxygen saving
reached 174. 7 kg and 18. 8% in theory,respectively.
Key words: Rist operating line;COREX process; material balance;heat balance; energy
consumption
高炉 Rist 操作线以“ 氧的转移”为基础描述
了高炉冶炼过程,可以反映操作因素的变化对焦
比的影响,如煤气利用率、热风温度和使用预还原
铁料等
[1 - 2]
. 借鉴这一理论,通过对 COREX 炉的
物料平衡和热平衡分析,同样可以建立适用于
COREX 流 程 的 Rist 操 作 线,亦 能 很 好 地 反 映
COREX 工艺的能耗情况及入炉原料、金属化率
等工艺参数对燃料比的影响. COREX 作为一种
新型炼铁工艺,使用块煤作为其主要燃料
[3 - 5]
,块
煤挥发分含量较高,入炉后会产生大量 H
2
,并参
与到海绵铁的还原过程,因此在建立 COREX 流
程
Rist 操作线时应考虑 H
2
对坐标轴的影响. 本
文结合宝钢 COREX 生产实际,在炉况稳定顺行
的情况下,应用 COREX 流程的 Rist 操作线模型,
结合炉内的动力学条件,从理论上分析了竖炉供
给不同金属化率的铁料、改变熔融气化炉的入炉
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