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1、不锈钢分公司2500高炉脱湿装置的使用及效果张振伟张俊宝（宝钢集团集团不锈钢分公司）摘要2500高炉脱湿装置采用直接冷却法和一拖二的新工艺，于2019年9月20 日正式投入使用，为高炉降低燃料比、提高操作稳定性起到了积极的作用。Abstract: Reducing humidity unit for 2500m3 Blast Furnace is built on the 20th of September this year it adopts directcooling method and a new technological process named one to two. Wha
2、t the unit is put into operation reduces fuel ratio and enhance Blast Furnaces stability. 关键词高炉脱湿燃料比稳定性Key words: Blast Furnace , Reduce humidity, Fuel ratio, Stability宝钢集团集团不锈钢分公司2500高炉于2019年10月8日投产，经过了 六年的生产，各项技术经济指标在国内同级高炉中处于前列，见表1。年份利用系数综合冶强焦比小焦比煤比燃料比风温入炉品位20001.9951.01376.810114.76491.57107057.
3、2920012.1771.086355.3916.2114.96486.55109257.7320022.0661.064364.0811.96127.10503.21113158.1220032.2191.159380.917.84123.71512.46115758.720042.3851.212356.2321.06115.19492.48115459.49表1 2500高炉2000年-2004年的技术经济指标为了降低以降低炼铁工序能耗、提高高炉操作稳定性，早在2019年就对高炉脱湿进行了 考察、理论认证，2019年年底开始设计、施工，2005年9月20日正式投入使 用。1 2500m3
4、高炉脱湿装置的设计2500m3高炉脱湿装置能力为处理风量4500Nm3/min，是按高炉利用系数2.4, 第1页且考虑热风炉充风量200Nm3/min设计的。主要设计参数见表2。表2脱湿系统主要参数项目工况夏季月平均最高（设计条件）脱湿期平均空气量Nms/min45004500温度（C）32.022.0入口相对湿度（%）8380含湿量g/Nms32.517.4出口温度（C）含湿量g/Nms8.59.05.56.6脱湿装置在国内首次在大型高炉上采用直接冷却方式，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
5、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、省能、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，如果采取间接冷却方案 脱湿器因体积过大无法安装的难题。图1显示的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。图1在原有入风管道上开口安装脱湿器2、脱湿装置使用对高炉的作用2.1高炉技术经济指标的优化鼓风中的水份在炉缸内发生分解反应，反应式如下：H2O=H2+1/202-10836 kj/m3分解出的氧与碳燃
6、烧，氢在高炉上部参与氧化铁的还原。同时HO的分解反应是 2吸热反应，它必将降低炉缸热量，进而增加燃料消耗。表3所显示的是高炉使用脱湿装置前后一个月份产量、燃料消耗的影响。 产量上升了 27.5 t/d，在热风温度下降了 14C的情况下，燃料比仍然下降了 14.4kg/t-p。表3高炉技术指标的优化情况时间产量,t焦比,kg/t-p煤比,kg/t-p小焦比,kg/t-p综燃比,kg/t-p风温，C使用后（9 月21-10 月20）6067.70330.10126.8824.43481.411138.61使用前（8月份）6040.19326.20128.4045.21499.811152.96比较
7、27.513.90-1.53-20.78-18.40-14.352.2高炉操作参数的变化Tf是指风口区燃烧产物获得燃烧生成热以及鼓风和燃料带入的物理热所能 达到的温度。经验计算式：Tf=1570+0.808t 风+4.37W 氧-5.85W 湿-4.4W 煤（1）式中：t风热风温度，CW氧富氧量，m3/km3风W湿鼓风水分，g/m3W煤喷煤的数量，kg/km3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W湿的变化，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
8、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；另一方面，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“四季如冬”或“一日如夜”的鼓风环境。表4所列的是我厂2500高炉脱湿鼓风使用前后一个月的操作参数的变
9、化， 在风量保持基本不变的情况下，风压下降了 5.4kpa，压差下降了 3.38kpa，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。2.3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 （2100-2300C ）和煤份的燃烧率，都采用增加富氧量的方法，此方法地确为高 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
10、环节。宝钢分公司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 第4页风湿度（10g/Nm3左右）。从表3可以看出，高炉脱湿鼓风使用前后一个月2500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，改善用料结构，降 低燃料成本。脱湿装置的使用，为高炉提煤降焦提供了热力学保障。3结语（1）国内首次采用直接冷却方式不仅提高了冷却效率，同时解决了我厂没有预 留脱湿装置安装场地的情况。（2）高炉使用脱湿装置后，高炉产量提高、燃料比下降。（3）高炉使用脱湿装置后，高炉操作稳定性提高。（4）高炉使用脱湿装置后，为高炉提煤降焦提供了热力学保障。
