Метод вдувания пылевидного угля

Вдувание пылеугольного топлива — метод повышения производительности доменной печи .

Фон

Железо – это металл, который коренным образом повлиял на образ жизни людей еще со времен железного века . Он относительно распространен, и его можно легко извлечь и модифицировать благодаря его полезным свойствам, что приводит к низким ценам. После промышленной революции (18-19 века) железо стало основным материалом на промышленных рынках, его важность отражена во фразе «железо – это нация»; его производство напрямую рассматривалось как показатель национальной мощи. Особенно после Второй мировой войны правительства энергично поддерживали рост промышленного рынка железа, что внесло значительный вклад в развитие мировой экономики. Железо добывается из руды и выплавляется в металлургической печи, называемой « доменной печью ».

Ожидается, что доменный метод выживет и в 22 веке благодаря эффективной скорости производства железа по конкурентоспособным ценам по сравнению с другими методами производства железа. Доменные печи продолжают совершенствоваться благодаря адаптации новых технологий, вызванных растущим глобальным спросом, однако основной химический процесс остается прежним. Однако совершенствование процесса не может решить многие проблемы, связанные с доменными печами. На темпы производства железа сильно влияют колебания мировой экономики, и повышение операционной эффективности процесса вызывает серьезную озабоченность. Однако самым большим недостатком доменной печи является неизбежное образование углекислого газа в процессах восстановления железа, который считается одним из основных факторов глобального потепления . Соответственно, метод вдувания пылеугольного топлива (PCI) становится популярным во всем мире методом улучшения работы доменной печи.

Метод вдувания пылевидного угля

Вдувание пылевидного угля было разработано в 19 веке, но не применялось в промышленности до 1970-х годов. Рост стоимости кокса из-за возросшего мирового спроса и, следовательно, усиления конкуренции за ресурс сделал этот метод привлекательным для предприятий по производству железа и повысил его ценность.

Метод PCI основан на простой концепции первичного воздуха (называемого «транспортирующим газом»), несущего пылевидный уголь, который впрыскивается через фурму в фурму ( впускное отверстие в середине нижней части доменной печи), а затем смешивается со вторичным горячим воздухом (называемым «дутье»), подаваемое через газовую трубу в фурме, а затем по трубопроводу в печь для создания шарообразной полости, называемой «канальной дорожкой», которая затем распространяет горение угля и кокса и плавит твердую железную руду. выделение расплавленного железа. Наиболее примечательным аспектом этого метода является то, что он позволяет использовать в системе более дешевый уголь, заменяя дорогой кокс, тем самым значительно сокращая затраты. Из-за очень высокой температуры внутри печи (> 2000 Кельвинов) визуальное наблюдение за формой и размером дорожек каналов невозможно, поэтому для исследования химических и физических реакций внутри печи используются датчики дистанционного измерения.

Лучшее понимание дорожки качения и метода PCI может оптимизировать производительность доменной печи и снизить затраты. Дальнейшие усовершенствования метода PCI и использование методов закачки угольной смеси (смешивания различных углей) привлекают промышленность.