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炼铁系统低碳技术发展前景与途径 被引量:45
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作者 张福明 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期11-25,共15页
现代高炉炼铁是以人造矿石和焦炭为物质基础的。现代高炉实现绿色低碳炼铁,需要从炼铁工序的层次优化工艺流程和关键技术,实现烧结、球团、高炉等多工序的协同优化。面向未来,在提高资源和能源利用效率的同时,基于现有技术推进采用低碳... 现代高炉炼铁是以人造矿石和焦炭为物质基础的。现代高炉实现绿色低碳炼铁,需要从炼铁工序的层次优化工艺流程和关键技术,实现烧结、球团、高炉等多工序的协同优化。面向未来,在提高资源和能源利用效率的同时,基于现有技术推进采用低碳节能技术和先进工艺。对于烧结、高炉等传统工艺技术,要进一步研究并应用先进技术,提高生产效能、降低能源消耗和碳排放。持续研究推广绿色低碳烧结技术,如低碳厚料层烧结技术、烧结料面富氢气体喷吹技术、烧结返矿高效回收利用技术、低温烧结技术和热风循环烧结技术等,有效降低烧结过程的能源消耗和CO_(2)排放。充分利用中国精矿粉资源生产球团矿,提高球团矿产能和产量,进而提高球团矿入炉比率和炉料综合品位,有效降低碳素燃料消耗。提高高炉富氧率和喷煤量,持续提高风温、降低燃料消耗,提高高炉顶压和煤气利用率。有条件的高炉喷吹富氢气体以减少焦炭消耗,开发应用高炉炉顶煤气循环及CO_(2)脱除再利用(CCUS)等技术。研究解析了高炉炼铁工艺碳-氢耦合还原的热力学机理,讨论了在高炉内不同温度区域固体碳、CO和H_(2)的还原能力,提出了直接还原与间接还原的耦合匹配是实现最低燃料比的技术核心,探讨了高炉炼铁喷吹全氢/富氢气体的技术可行性和经济性。这些综合技术措施对于进一步降低高炉工艺流程的碳素消耗、减少CO_(2)排放具有显著效应。与此同时,设计先进合理的流程系统和耗散结构,优化工序界面技术,构建信息物理系统(CPS)实现炼铁工序协同高效、动态有序运行,这也是高炉炼铁工艺实现绿色低碳的关键共性技术之一,具有广泛的适用性和显著的应用效果。 展开更多
关键词 高炉 炼铁 低碳 球团 烧结 高顶压 高风温 富氧喷煤
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高炉煤气循环耦合富氢对中国炼铁低碳发展的意义 被引量:40
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作者 王广 王静松 +1 位作者 左海滨 薛庆国 《中国冶金》 CAS 北大核心 2019年第10期1-6,共6页
中国钢铁工业规模巨大,主要由高炉-转炉长流程生产,其能源结构中90%为煤炭,是国家兑现2030年降低碳排放强度承诺的主战场之一。基于当前低碳炼铁技术的研发进展、中国面临的碳减排任务、中国钢铁工业的生产模式、中国钢铁工业碳排放现... 中国钢铁工业规模巨大,主要由高炉-转炉长流程生产,其能源结构中90%为煤炭,是国家兑现2030年降低碳排放强度承诺的主战场之一。基于当前低碳炼铁技术的研发进展、中国面临的碳减排任务、中国钢铁工业的生产模式、中国钢铁工业碳排放现状等基本事实,提出了以高炉为主体、以炉顶煤气循环耦合富氢还原为技术特征的钢铁工业低碳发展的可行路径,分析了该工艺研发所面临的关键问题,以期引起钢铁行业的重视,为中国钢铁工业进一步深度降低碳排放提供参考。 展开更多
关键词 钢铁工业 低碳发展 高炉炼铁 炉顶煤气循环 富氢还原
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首钢京唐5500m^3高炉采用的新技术 被引量:26
3
作者 张福明 钱世崇 +2 位作者 张建 毛庆武 苏维 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期12-17,共6页
介绍了首钢京唐钢铁厂5 500 m3高炉设计特点和采用的先进技术。高炉设计中采用合理炉料结构、炉料分级入炉技术;自主设计开发了并罐式无料钟炉顶设备和炉料分布控制技术;采用纯水密闭循环冷却、铜冷却壁、薄壁内衬等高炉综合长寿技术,... 介绍了首钢京唐钢铁厂5 500 m3高炉设计特点和采用的先进技术。高炉设计中采用合理炉料结构、炉料分级入炉技术;自主设计开发了并罐式无料钟炉顶设备和炉料分布控制技术;采用纯水密闭循环冷却、铜冷却壁、薄壁内衬等高炉综合长寿技术,高炉设计寿命25年;采用高风温顶燃式热风炉和助燃空气高温预热技术,设计风温1 300℃;采用平坦化出铁场和铁水直接运输工艺、环保型螺旋法渣处理工艺;设计开发了特大型高炉煤气全干法布袋除尘技术;采用并罐式浓相喷煤技术;设计了完备的自动化检测和控制系统以及环境除尘系统,使高炉生产实现了"高效、低耗、长寿、清洁"的目标。 展开更多
关键词 高炉 炼铁 无料钟炉顶 顶燃式热风炉 煤气干法布袋除尘
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高炉无料钟炉顶布料规律探索与实践 被引量:19
4
作者 李传辉 安铭 +1 位作者 高征铠 戴建华 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期6-10,共5页
济钢1 750 m3高炉采用串罐无料钟炉顶布料系统。建立了布料模型,并在高炉生产中不断验证,逐步消化和掌握了无料钟技术,摸索出一系列无料钟炉顶布料的相关规律;建立了布料矩阵调节的基本准则,以“稳”为前提,以“平台漏斗”理论为依据,... 济钢1 750 m3高炉采用串罐无料钟炉顶布料系统。建立了布料模型,并在高炉生产中不断验证,逐步消化和掌握了无料钟技术,摸索出一系列无料钟炉顶布料的相关规律;建立了布料矩阵调节的基本准则,以“稳”为前提,以“平台漏斗”理论为依据,充分发挥了布料矩阵技术优势,确保高炉稳定顺行。研究结果表明:焦平台一旦确定,靠微调矿石矩阵可以调整煤气流的合理分布,达到维持矿焦比合理分布的控制目标。通过布料矩阵的不断优化,使高炉的顺行状况改善,高炉的利用系数达到2.35 t/(m3.d)。 展开更多
关键词 高炉 无料钟炉顶 布料矩阵 焦平台
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大型高炉实用布料模型开发 被引量:19
5
作者 郭其飞 李家新 +2 位作者 杨佳龙 陈小龙 赵国华 《中国冶金》 CAS 2016年第8期17-21,共5页
针对无料钟炉顶炉料分布检测难的现状,解析炉料的布料机理,结合生产数据和专家经验,开发大型高炉布料数学模型,并在此基础上开发仿真模型,实现了料面形状和矿焦比分布的界面化,指导高炉操作者优化布料制度。系统运行表明,模型可以有效... 针对无料钟炉顶炉料分布检测难的现状,解析炉料的布料机理,结合生产数据和专家经验,开发大型高炉布料数学模型,并在此基础上开发仿真模型,实现了料面形状和矿焦比分布的界面化,指导高炉操作者优化布料制度。系统运行表明,模型可以有效地预测布料矩阵形成的料面形状和矿焦比分布,从而为优化高炉布料操作提供技术支撑,保障高炉稳定顺行。 展开更多
关键词 高炉 无料钟炉顶 布料模型 料面形状 矿焦比分布
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高炉无料钟炉顶装料设备技术创新 被引量:13
6
作者 段小朋 杨立江 季品风 《冶金设备》 2016年第4期63-66,80,共5页
介绍了中钢西重无料钟炉顶的发展和现状。分析了无料钟炉顶装料设备的形式及常见问题。详细阐述了中钢西重无料钟炉顶装料设备的技术创新点,包括无料钟炉顶装料设备最新形式的研发与创新、溜槽倾动减速机的结构优化设计、布料溜槽长寿... 介绍了中钢西重无料钟炉顶的发展和现状。分析了无料钟炉顶装料设备的形式及常见问题。详细阐述了中钢西重无料钟炉顶装料设备的技术创新点,包括无料钟炉顶装料设备最新形式的研发与创新、溜槽倾动减速机的结构优化设计、布料溜槽长寿命技术研究及这些创新技术的应用情况。中钢西重新型无料钟炉顶装料设备经过生产实践验证,技术性能达到国际水平,实现了高炉关键装备自主创新的重大突破。 展开更多
关键词 高炉 无料钟炉顶 装料设备 新并罐 水冷齿轮箱 技术创新
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氧气高炉炼铁技术分析 被引量:12
7
作者 高建军 齐渊洪 +1 位作者 周渝生 严定鎏 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2012年第2期40-45,共6页
对氧气高炉进行了数值模拟,数值模拟结果表明氧气高炉炉顶煤气循环利用,可以降低燃料消耗5%左右,炉顶煤气CO2进行储存及资源化利用,可以减少CO2排放56%以上。通过分析氧气高炉的工业化试验情况,说明氧气高炉要实现低成本生产,尚需要解... 对氧气高炉进行了数值模拟,数值模拟结果表明氧气高炉炉顶煤气循环利用,可以降低燃料消耗5%左右,炉顶煤气CO2进行储存及资源化利用,可以减少CO2排放56%以上。通过分析氧气高炉的工业化试验情况,说明氧气高炉要实现低成本生产,尚需要解决高效喷吹及全流程优化控制技术,循环煤气加热技术,炉顶煤气CO2脱除技术和CO2储存及资源化利用技术四个关键问题,同时为发展氧气高炉炼铁新工艺提出建议。 展开更多
关键词 氧气高炉 炉顶煤气 CO2 高效喷吹 降低燃料消耗
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并罐式无钟炉顶装料行为的离散元模拟及实验研究 被引量:10
8
作者 邱家用 张建良 +3 位作者 孙辉 闫炳基 李峰光 国宏伟 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第6期598-609,共12页
通过离散元模拟和物理实验相结合的方法研究了并罐式无钟炉顶装料过程中颗粒的流动行为.结果表明:DEM模拟能很好地再现实验结果;料罐内部颗粒间力的分布不均匀,强力链主要分布在料罐下部和斜墙附近;料罐内颗粒流动为偏斜式漏斗流,可分... 通过离散元模拟和物理实验相结合的方法研究了并罐式无钟炉顶装料过程中颗粒的流动行为.结果表明:DEM模拟能很好地再现实验结果;料罐内部颗粒间力的分布不均匀,强力链主要分布在料罐下部和斜墙附近;料罐内颗粒流动为偏斜式漏斗流,可分为准呆滞区、流动加速区、两侧墙壁附近的剪切层,料罐内颗粒流动模式影响着颗粒的排放顺序,并进一步影响颗粒的下落轨迹及其在炉内的分布;颗粒流动轨迹受料罐出口闸门开度的影响,为保证稳定布料,应将闸门开度控制在合理的范围内;颗粒堆积过程中,堆尖位置随着料流落点位置而变化,堆尖半径大于落点半径. 展开更多
关键词 高炉 无钟炉顶 离散元法 装料行为 颗粒流 力链
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Burden Distribution for Bell-Less Top With Two Parallel Hoppers 被引量:6
9
作者 REN Ting-zhi JIN Xin +1 位作者 BEN Hong-yan YU Cheng-zhong 《Journal of Iron and Steel Research International》 SCIE EI CAS CSCD 2006年第2期14-17,共4页
The circumferential burden distribution of bell-less top with two parallel hoppers was analyzed to obtain the expressions of burden flux and uneven ratio. The four-batch feeding spirally with two parallel hoppers was ... The circumferential burden distribution of bell-less top with two parallel hoppers was analyzed to obtain the expressions of burden flux and uneven ratio. The four-batch feeding spirally with two parallel hoppers was proposed to realize even burden distribution by uneven flux, ensuring reasonable distribution of BF gas and effective usage of heat energy and chemical energy of gas as well as stable BF production with higher quality and lower consumption. 展开更多
关键词 blast furnace bell-less top parallel hopper FLUX even burden distribution burden distribution scheme
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南钢1号高炉上部调剂控制 被引量:7
10
作者 经文波 唐飞来 胡小云 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2001年第8期3-6,共4页
针对南钢 1号高炉生产中遇到的难题 ,将理论与实际生产结合起来 ,研究了无料钟布料的规律 ,采取灵活正确的上部调剂手段 ,逐步将生产恢复到和超出正常水平 。
关键词 高炉 无料钟炉布 效益 上部调剂 布料 炼铁
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大型高炉采用高压操作问题的探讨 被引量:5
11
作者 熊拾根 《四川冶金》 CAS 2009年第6期7-9,共3页
本文分别对高炉采用高压操作对生产的影响、产生的效果进行了描述。目前高炉炉顶操作压力一般在0.3MPa以下,文中提出假设,当高炉采用超高压时,从炉顶压力对炉腹煤气量、高炉产量的影响,炉顶压力对鼓风机、炉顶及煤气清洗系统设备的影响... 本文分别对高炉采用高压操作对生产的影响、产生的效果进行了描述。目前高炉炉顶操作压力一般在0.3MPa以下,文中提出假设,当高炉采用超高压时,从炉顶压力对炉腹煤气量、高炉产量的影响,炉顶压力对鼓风机、炉顶及煤气清洗系统设备的影响等方面进行了探讨。 展开更多
关键词 高炉 炉顶压力 高炉操作 超高压
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高顶压技术在莱钢1000m^3高炉的应用 被引量:7
12
作者 王丰巧 《甘肃冶金》 2015年第1期109-111,共3页
高压操作是强化高炉冶炼的一项重要措施,利于高炉炉况稳定顺行、提高煤气利用率,莱钢1000 m3高炉通过加强原料管理、增加鼓风动能、加强炉前管理等措施提高炉顶压力,取得了显著的经济效益。
关键词 高炉 炉顶压力 操作
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现代大型高炉关键技术的研究与创新 被引量:6
13
作者 张福明 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1-5,共5页
无料钟炉顶、高风温和煤气干式除尘是现代大型高炉的关键技术。自行设计研制的大型高炉无料钟炉顶设备,通过三维设计优化、仿真模拟和试验测试,在设备可靠性、使用寿命等方面达到国际先进水平;自主开发的高炉煤气全干式布袋脉冲除尘工艺... 无料钟炉顶、高风温和煤气干式除尘是现代大型高炉的关键技术。自行设计研制的大型高炉无料钟炉顶设备,通过三维设计优化、仿真模拟和试验测试,在设备可靠性、使用寿命等方面达到国际先进水平;自主开发的高炉煤气全干式布袋脉冲除尘工艺,在系统优化设计、煤气温度控制、除尘灰气力输送等方面取得技术突破;集成创新的高效长寿高风温技术,通过开发应用助燃空气高温预热技术、提高热风炉传热效率、热风炉系统结构优化等措施,在使用高炉煤气燃烧的条件下,风温达到1 250℃。 展开更多
关键词 高炉 炼铁 无料钟炉顶 热风炉 煤气干式布袋除尘
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宁钢2号高炉低风温生产实践 被引量:5
14
作者 尹宪伟 李晓慧 《山西冶金》 CAS 2015年第4期77-79,88,共4页
介绍宁钢2号高炉热风炉因隔墙砖发生坍塌导致低风温生产而带来的问题,并针对问题提出相应的技术操作措施,包括通过改进送风模式稳定风温水平,通过采取上、下部调剂相匹配的措施保证气流的稳定分布,通过调整进风口面积和炉顶压力维持一... 介绍宁钢2号高炉热风炉因隔墙砖发生坍塌导致低风温生产而带来的问题,并针对问题提出相应的技术操作措施,包括通过改进送风模式稳定风温水平,通过采取上、下部调剂相匹配的措施保证气流的稳定分布,通过调整进风口面积和炉顶压力维持一定的鼓风动能和理论燃烧温度,通过控制合适的炉温和炉渣碱度确保炉况稳定顺行。 展开更多
关键词 高炉 低风温 热风炉 上下部调剂
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基于模式识别的自学习型高炉冶炼专家系统的开发与应用 被引量:4
15
作者 陈令坤 李佳 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期117-121,共5页
为了准确反映高炉冶炼过程的复杂性,实现高炉过程的准确控制,基于模式识别的理论设计了一种高炉冶炼专家系统,利用该系统可以实现对关键控制参数如风量、风压、风温等进行模式识别,在此基础上能够实现高炉过程的总体评估,同时利用模式... 为了准确反映高炉冶炼过程的复杂性,实现高炉过程的准确控制,基于模式识别的理论设计了一种高炉冶炼专家系统,利用该系统可以实现对关键控制参数如风量、风压、风温等进行模式识别,在此基础上能够实现高炉过程的总体评估,同时利用模式识别技术可以对影响高炉过程的重要现象,如炉顶煤气流分布、炉型变化、布料等进行有效的分类管理,实现对高炉过程的准确控制,从而提高了高炉运行的稳定性,高炉的技术经济指标有明显改善,2010年8月高炉专家系统在武钢5号高炉投运后,降低焦比8.42 kg/t,节约焦炭7732.3 t;增产34142 t. 展开更多
关键词 高炉 模式识别 布料 气流控制 炉型管理
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串罐无钟炉顶炉料分布控制技术研究与实践 被引量:5
16
作者 王平 林李全 周莉英 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期12-15,共4页
针对现场测定总结出无料钟溜槽布料料流特点 ,通过数学模拟得出操作与设备结构参数对料流轨迹的影响 ,并对马钢新 1号高炉炉料分布控制技术进行了分析。研究和实践表明 :大型高炉多环布料的核心是形成具有一定宽度的平台 ,这种平台对控... 针对现场测定总结出无料钟溜槽布料料流特点 ,通过数学模拟得出操作与设备结构参数对料流轨迹的影响 ,并对马钢新 1号高炉炉料分布控制技术进行了分析。研究和实践表明 :大型高炉多环布料的核心是形成具有一定宽度的平台 ,这种平台对控制煤气流分布非常有效 ;小粒烧结矿加入量与加入位置与原燃料条件有关 ;当炉况不好时 ,用双环或三环料制比多环料制效果好 ;有必要把溜槽布料档位分为外侧、中间与中心 。 展开更多
关键词 高炉 无钟顶 设备结构 炉料分布 小粒烧结矿
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优化高炉炉顶DCS设备在线监测自动控制
17
作者 庞凯 李锦龙 《冶金信息导刊》 2024年第5期38-40,共3页
随着高炉系统的自动化运行率逐渐趋于完善,大大减少了岗位人员工艺流程操作步骤,因此降低设备故障率,提高系统自动化强度尤其重要。
关键词 高炉 DCS控制系统 炉顶 编码器
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八钢高炉无料钟炉顶的装料制度 被引量:4
18
作者 杨双平 杨导利 +1 位作者 冯燕波 孙刚 《中国冶金》 CAS 2006年第7期10-12,共3页
以八钢高炉炼铁实践为依据,系统研究和分析了八钢2号和3号高炉炉顶设备装料制度对高炉冶炼的影响。认为高炉操作制度是当前高炉炼铁的主要技术之一,也是影响高炉焦比主要技术经济指标的重要因素。在原燃料和装备水平一定的条件下,合理... 以八钢高炉炼铁实践为依据,系统研究和分析了八钢2号和3号高炉炉顶设备装料制度对高炉冶炼的影响。认为高炉操作制度是当前高炉炼铁的主要技术之一,也是影响高炉焦比主要技术经济指标的重要因素。在原燃料和装备水平一定的条件下,合理的操作制度对高炉的技术经济指标起到决定性的作用。 展开更多
关键词 高炉冶炼 装料制度 无钟炉顶 焦比
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炉顶均压煤气回收系统在武钢大型高炉的运用
19
作者 杨亚魁 朱光强 《四川冶金》 CAS 2024年第4期77-80,共4页
本文详细阐述了7号高炉均压煤气回收系统设计特点、工艺流程和运行效果。对炉顶料罐煤气排放回收时间进行了精确计算,为煤气回收按照时间模式运行提供了依据,与不回收相比只增加了8.9 s的上料时间;回收煤气净化部分对洗涤塔的工作原理... 本文详细阐述了7号高炉均压煤气回收系统设计特点、工艺流程和运行效果。对炉顶料罐煤气排放回收时间进行了精确计算,为煤气回收按照时间模式运行提供了依据,与不回收相比只增加了8.9 s的上料时间;回收煤气净化部分对洗涤塔的工作原理进行了详细介绍,回收过程中不会对煤气管网造成压力波动,并实现了洗涤水循环利用;该均压煤气回收系统煤气回收率达到76%,平均每天可回收的煤气量达66858 Nm^(3),每年回收煤气折算标准煤量为3052 t,并减少粉尘排放约237 t。 展开更多
关键词 高炉 均压煤气 回收 环保 湿法
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高炉喷吹COREX脱CO2顶煤气的数值分析 被引量:4
20
作者 周恒 徐坤 +2 位作者 姚舜 寇明银 吴胜利 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期57-62,共6页
COREX脱CO_(2)顶煤气作为一种优质富氢气体,直接喷吹进入高炉可有效降低高炉燃料消耗。建立了高炉喷吹COREX脱CO_(2)顶煤气静态工艺模型,研究高炉喷气对风口理论燃烧温度、炉腹煤气量、炉腹煤气成分、风口回旋区形状、直接还原度、节焦... COREX脱CO_(2)顶煤气作为一种优质富氢气体,直接喷吹进入高炉可有效降低高炉燃料消耗。建立了高炉喷吹COREX脱CO_(2)顶煤气静态工艺模型,研究高炉喷气对风口理论燃烧温度、炉腹煤气量、炉腹煤气成分、风口回旋区形状、直接还原度、节焦效果等因素的影响,并进一步探究了提高风温作为热补偿措施后的适宜喷气量。研究结果表明,不采取热补偿措施条件下,随着COREX脱CO_(2)顶煤气喷吹量的增加,理论燃烧温度逐渐降低,炉腹煤气量逐渐升高,高炉直接还原度降低。以维持理论燃烧温度和炉腹煤气量稳定为标准,风温相对基准提高30、60、90℃后,可接受喷吹的煤气量为45.4、85.5、123.3m^(3)/t。热补偿后,随着喷气量增加,鼓风量逐渐降低,富氧率逐渐升高。炉腹煤气中的CO及H2含量随喷气量增加而增加,每增加10m^(3)/t的COREX煤气喷吹量,炉腹煤气中总的还原气体体积分数增加0.46%,直接还原度降低0.006,节约焦炭1.48kg/t。 展开更多
关键词 高炉 COREX顶煤气 理论燃烧温度 节焦 数值分析
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