流化床技術可助高爐增產與節能減排

　　面對儲量日漸減少、質量不斷變差的鐵礦石資源以及社會對環境保護日益嚴格的要求，高爐煉鐵必須繼續貫徹精料方針，但對精料的內容應不斷創新和突破，包括用劣質礦石制備質量滿足高爐冶煉要求的人造塊礦、使用低還原鐵等新型爐料等技術。 

 

　　眾所周知，高爐使用金屬化爐料可大幅度增產和降低焦比。爐料的金屬化率每增加10%，估算焦比降低約5.6%，同時產量也將增加。與轉爐使用的直接還原鐵（DRI）比較，高爐使用的直接還原鐵的金屬化率較低，故稱之為低還原鐵（LRI，即Low Reduced Iron），對原料中硫的含量要求不高，因此LRI的生產和高爐冶煉技術在國外煉鐵界已成為一個研究熱點。 

 

　　工業中實現的LRI生產方法主要有氣基的豎爐法和煤基的回轉窯法兩種。豎爐法需要天然氣，回轉窯法單個裝置的生產能力小，而且需要高反應性煤，在我國都難以得到推廣應用。根據我國國情，基于煤制氣的流化床技術生產LRI有一定的可行性。 

 

　　正確看待流化床技術 

 

　　流態化是指固體顆粒在流體（氣體或液體）的作用下懸浮在流體中跳動或隨流體運動的現象。流態化現象可以由氣體和固體顆粒、液體和固體顆粒，以及氣體、液體和固體顆粒形成，即所謂的氣—固流態化、液—固流態化和氣—液—固三相流態化，其中氣—固流態化在工業中應用最多。能夠實現流態化過程的設備稱為流化床或沸騰床。 

 

　　流化床技術具有以下優點：一是流體和固體之間的傳熱和傳質效果增強，床層溫度均勻。流化床所采用的固體物料為顆粒，比表面積很大，同時由于固體顆粒強烈的擾動、相互摩擦和碰撞，固體表面的更新速度加快，而且床層的溫度均勻一致。二是床層與管壁的傳熱效果增強，比一般氣體與管壁的傳熱系數要增大數十倍或上百倍。三是可以像流體一樣大量輸送。由于固體顆粒在氣體的作用下，可以像流體一樣自由流動，這就使得對固體顆粒進行大量加工成為可能。四是便于實現過程的連續化和自動化，特別適用于固體顆粒處理量很大或催化劑循環量較大的生產過程。 

 

　　該技術也有一些缺點：一是固體顆粒磨損大、損耗多。對于氣—固流化床來說，固體顆粒的劇烈擾動，造成粒子的磨損，更多的細粒和粉塵被帶出設備，增加了回收系統的負荷。二是增加受熱面的磨損。對于須進行熱交換的工藝過程，流化床層內設有換熱管束，較堅硬固體顆粒的劇烈擾動對管壁會產生磨損。三是反應效率下降。在流化床內，固體顆粒的劇烈擾動，造成嚴重的固體顆粒和流體沿軸向的返混（上下躥動），大量未反應的物料被生成物稀釋，使傳質推動力減小，導致反應過程的轉化率下降。同時，由于床內氣泡的產生，氣泡內的氣體與固體接觸不良，致使反應速率下降。 【版權聲明】本網為公益類網站，本網站刊載的所有內容，均已署名來源和作者，僅供訪問者個人學習、研究或欣賞之用，如有侵權請權利人予以告知，本站將立即做刪除處理（QQ：51999076）。