高炉炼铁与炭交易(四)
时间:2025-06-05 09:16 来源:高炉炼铁技术分享 作者:zgltw 点击:次
高炉炼铁的炭排放主要来源于焦炭、喷煤等可燃物的燃烧,一个企业,日消耗燃料有多高,炭排放就有多高。 降低炼铁企业的炭排放量,可选择的途径有两条,一是降低日耗燃料量,即节能降耗,二是二氧化炭回收再利用,杜绝或减少二氧化炭的对空排放。和一家人过日子一样,想要过得幸福且时常有余钱以备不时之需,就要开源节流,一是要节俭,减少开支;二是要努力创收,增加收入。节俭的程度是有下限的,即使我们都变成守财奴,靠省也是省不出一个富翁的。创收的高度却是无限的,有人月入一万,有人月入三万、五万、十万,不一而足。想要富裕,开源才是最主要的。 对于高炉炼铁而言,长期以来,炼铁人都注重节俭,努力降低冶炼过程中的燃料消耗,经过几十年的努力,也算不负众望,燃料比较几十年前确实降低了不少,然而,节俭必竞是有下限的,普遍的企业很难突破530Kg燃料比的瓶颈,极少数的企业达到了500Kg的燃料比,真正能破五见四,把燃料比降到500Kg以下的企业微乎其微。似呼节俭已走到了尽头,任我们再怎么努力降耗,负出的辛苦与得到的回报可能已不相匹配,甚至还有可能弄巧成拙,燃料比不降反升。所以,就高炉炭排放来说,与其再努力的去节俭,不如想办法去创收。当有一天,燃料比不再是制约生铁成本的主要因素时,想降到多少就能降到多少时,我们是不是就过上了财务自由的生活。 听说过全氧高炉,也听说过富氢高炉,笔者无缘亲历,也仅是听说而已,对其具体的操作也只是一些道听途说,一知半解。然而,可以肯定的是,无论是全氧高炉或者是富氢高炉,之所以到现在还没有普及的趋势,至少说明其还存在一定的技术壁垒或经济难题难以克服,以至于未能普及。好奇的是,富氧高炉是增加了入炉的氧化剂(氧气),而富氢高炉却是增加了入炉的还原剂(氢气),可见,高炉条件下,冶炼环境还是很宽松宜人的,无论是氧化剂还是还原剂,胡乱的鼓一些进炉内,便能产生不错的效益。 常常私下里想,高炉冶炼是一个铁氧化物被还原的过程,需要的是还原气氛,风口鼓入氢气(还原剂)可以理解,风口鼓入氧化剂(氧气)是不是有点南辕北辙了。想想风口前的那些行为,一方面我们努力的增加鼓入炉内的氧气,在风口前产生极强烈的氧化反应,目的只是为了消耗宝贵的炭而生成尽量多的二氧化碳,也算是极尽奢华了。另一方面,我们却又在为减少二氧化炭的对空排放而绞尽脑汁。一方面担心风口前燃烧带生成的二氧化炭不够多,努力的富氧,消耗焦炭。另一方面又毫不珍惜地把二氧化炭排放掉,还要为这种排放(炭交易)而无奈的买单,首尾不能相顾,矛盾至极。 其实,氧气是氧化剂,二氧化炭也是氧化剂,鼓入氧气能炼铁,鼓入二氧化炭能不能炼铁呢?如果风口鼓入二氧化炭,不仅解决了炭排放的问题,而且,二氧化炭本身是含炭的,鼓入二氧化炭会不会降低风口前炭的消耗,使燃料比突然降到一个新高度呢?当然,生成二氧化炭并不是我们最终的目的,风口燃烧过后最终还是要生成一氧化炭的,一氧化炭才是炼铁还原的主力军。研究一下下面的反应式: 2C+O2=2CO (1) 鼓入氧气与炭反应的最终产物 C+CO2=2CO (2) 鼓入二氧化炭与炭反应的最终产物 不难看出,同样要得到两个一氧化炭,用氧气需要消耗两个炭原子,而用二氧化炭只需消耗一个炭原子,节省了一半的炭。 有智者会说:风口前燃烧焦炭,不仅是为了生成一氧化炭,还是为了放出一定的热量以熔化渣铁和提供反应消耗的热量,如果风口鼓入二氧化炭,二氧化炭和炭反应是吸热的,怕是会把熊熊的炉火给浇灭吧。 确实,二氧化炭与炭的反应是吸热的,如果风口全部鼓入二氧化炭,是不支持反应的持续进行的,好在我们并不奢求把原来500kg的燃料比一下子降到250kg,我们只需拿出500kg燃料比中的一小部分,比如100kg甚至50kg去偿试在鼓风中加入些许的二氧化炭,倘使一不小心把这拿出来的100kg或50kg燃料比降低到了50kg或者25kg,同时又减少了二氧化炭的对空排放,这个结果您是否能接受呢?或者再努力一点,拿出200kg的燃料比去偿试(热量的损失或许可以通过提高风温、停止喷煤、增加富氧等手段来补偿),如能降低100kg的燃料比,会不会太惊喜了些呢。 所有人都知道,风是助燃的,好多的山火都因风而起,越烧越旺,很难扑灭。如果有人胆敢说风可以灭火,相信大多数人都会站出来反驳,但确实现在已经有风力灭火器了。用风来灭火,是不是有点拿肉包子去打狗的意味。所以,认知也是需要不断提升的。在鼓风中加入二氧化炭,现在看来也许还是多数人眼中的笑话,但或许经年以后,那时的炼铁人对二氧化炭的迷恋程度会变得和现代炼铁人对富氧的迷恋程度一样或更甚些呢,科技在发展,谁又可知呢,但可以肯定,敢于第一个吃螃蟹的人,一定比后来者吃得更怯意。 最后,不要骂我,当年骂哥白尼的人都被定在了历史的耻辱柱上。且当我是酒喝多了胡侃的吧,倘能博您一笑,也算是文尽其用了。 |
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