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聂海亮郭晓东李震2（1.北京硕人海泰能源科技有限公司，北京100120；2.清华大学，北京100120）化碳的排放，并且可以增加高炉产能。本文还通过高炉鼓风除湿的应用实例，介绍了鼓风除湿工艺、在某钢铁企业的应用和在具体应用中节能减排、提高产能等方面产生的效益。
1前言冶金行业是我国支柱产业之一，而钢铁生产消耗大量的能源，其能耗约占我国国民经济总能耗的15%左右，钢铁联合企业能源占成本比重已达到30%以上。钢铁企业中主耗能的高炉炼铁，在炼铁工序中，燃料的消耗占总能源消耗的90%以上，钢铁企业的节能工作要从炼铁工序燃料消耗做起。炼铁生产基本上是个连续不断的冶炼过程，要想做到稳产、高产、低耗，操作的稳定性是个非常重要的条件。高炉鼓风中的湿分含量直接影响到风口前理论燃烧温度，大气湿度增加时，将增加炉内的热量消耗。大气湿度波动时也会引起高炉的不稳定，引起炉况的波动，破坏高炉稳定运行，影响高炉各项技术指标。所以，高炉鼓风除湿技术在高炉的稳定运行、增加产能、降低高炉燃料比、提高喷煤比等方面发挥了很大的作用。
2高炉鼓风除湿技术的发展及现状早在19世纪中叶，炼铁工作者就认识到大气鼓风的湿度对高炉冶炼的重要影响，那时常用鼓风加湿的办法来解决高炉的过热行程，说明，水蒸气在高炉内可分解成氢气和氧气，而分解时的吸热可降低炉缸的过热状况。但是在20世纪初，炼铁工作者发现，将鼓风中的水分脱除更有利于高炉的冶炼。可是由于当时鼓风除湿技术相对落后，操作不可靠，建设初投资和生产费用过高，所以就没有延续下来。到了20世纪30-40年代，鼓风加湿技术又重新开始采用，此后鼓风加湿技术一直作为调节炉况、强化冶炼的手段之一。
20世纪70年代的能源危机以前，焦炭价格低廉，我国炼铁界采用加湿鼓风的方法来稳定鼓风湿分，以多消耗焦炭为代价换取高炉增产，在当时的历史条件下是可以接受的。本世纪以来，随着能源价格的上涨和国家对节能工作的日益重视以及高炉喷煤技术的发展，采用高炉鼓风除湿技术，在鼓风低湿分前提下稳定鼓风湿分，进而稳定高炉炉况，降低焦比，节省焦炭，增加喷煤，提高产能，实现高炉生产的“四季如冬”。这项技术已经引起来炼铁界重视，但是还没有在我国全面地发展和应用。
有关专家分别对德国、日本、韩国及中国等四个钢铁厂的十五座高炉的统计，高炉理论燃烧温度一般在2000-2300C的范围内。若使一年中的月平均理论燃烧温度之间*大产值在50-60C以下则控制的办法有两个：一是鼓风加湿；二是鼓风除湿。进入高喷煤量时期以后，为了尽可能地多喷煤粉，降低铁水成本，必须降低鼓风含湿量，将鼓风加湿改为鼓风护士，在风机入口处增设除湿机组，平均除湿到5-7g/Nm3，鼓风除湿同样可以达到稳定理论燃烧温度的目的，同时还可以多喷煤粉。
到目前为止，除首钢、宝钢等少数几座高炉外，高炉的鼓风大都仍然采用自然湿度鼓风，其生产都普遍存在一个现象，夏季产量较低，焦比较高，而冬季产量较高，焦比较低。从而，冬季被看作是高炉生产的黄金季节，这主要是因为冬季气温较低、空气含湿量低、密度大，使鼓风水分降低，质量流量增加的原因。在当前节能减排的国家号召下，高炉鼓风除湿技术急需在我国全面的推广和应用。
3高炉鼓风除湿对高炉的影响3.1对高炉生产顺行的影响高炉鼓风除湿使进入高炉的鼓风湿分相对稳定，消除了湿分波动对炉况的不利影响，有效地降低高炉风口前火焰温度的波动，稳定高炉炉况，使炉况顺行，可以使产能提高，实现高炉生产的“四季如冬”。
3.2对高炉焦比的影响鼓风带入高炉的湿分（即水蒸气）在风口前燃烧带（温度在2000C以上）内分解吸收热量（13440k/kg水），这些热量将由焦炭燃烧来进行补充。鼓风除湿以后，由于节省了水蒸气分解消耗的热量，加之炉况的改善，焦比将会降低，高炉鼓风除湿1g/m3，焦比降低0.8-1kg/tp，这在我公司高炉鼓风除湿项目生产中已经得到验证。
3.3对高炉喷煤的影响限制高炉喷煤的主要因素有：料柱透气性、煤粉在风口前的燃烧率和炉缸的热状态。在高炉实际生产中，要想大喷煤必须做到风温1250C左右、精料（低渣、成分稳定等）、富氧5%-8%以及高炉鼓风除湿。
我国大部分高炉风温和富氧很难达到上述要求，由于生产成分原因，矿石也很难做到低渣、粒度均匀和成分稳定，在这种情况下，高炉鼓风除湿将会显得尤其重要。鼓风中湿分每降低1g/m3，理论燃烧温度可提高5-6C，在其它冶炼条件不变的情况下，可以增加2.23kg/t左右的喷煤比。
3.4对风机电耗的影响在采用风机吸入侧冷冻除湿方式时，由于通过冷冻除湿后，风机进口处的大气温度降低，鼓风密度增大，从而使风机鼓出的冷风质量流量增加，增加的数量随风机性能和当地气象条件的不同而稍微有所不同。
根据北京硕人海泰能源科技有限公司在北方沿海的鼓风除湿项目，在10月初的气象条件下测算，大气通过除湿机组，温度由20C降低4C时，风机质量流量平均增加10%，若保持风机质量流量不变，鼓风机功率从11000kW降至10000kW.在炎热的夏季或者高湿度的南方地区，风机节约电耗则可达到13-14%.3 4篼炉除湿技术在某钢铁企业的应用4.1应用简介本项目是北京硕人海泰能源科技有限公司在长江流域某钢铁企业通过合同能源管理模高炉运行数据；2、8月25日，将鼓风除湿系统停机，监测6天（8月26日-9月1日）的高炉运行数据，9月1日，高炉休风3小时，故将这一天监测数据剔除；3、9月2日，重新将鼓风除湿系统开启，继续监测10天（9月3日-9月12日）的高炉运行数据，其中，由于9月3日和9月10日，高炉塌料，故将这两天监测数据剔除。
4.3.2能源消耗数据对比表2实验期间高炉主要参数对比表室外空气~鼓风含~脱湿~冷风流~鼓风机日脱湿系统~曰生铁产~喷煤综合焦曰期含湿量湿量量用电量日用电量比度4.3.3节能分析8月10日至8月24日之间，高炉鼓风含湿量下降15.26g/m3，综合焦比下降16.65kg/t，每降低鼓风含湿量1g/m3，综合焦比下降1.1kg/t. 8月10日至8月24日之间，鼓风机日用电量下降20652kWh（11.78%），除湿系统自用电12475kWh，8月10日至8月24日之间，冷风流量略有下降的情况下，日生铁产量增加45.99吨（2.5%）。
重新开启鼓风除湿系统后，由于实验开停鼓风除湿系统，高炉鼓风含湿量大幅度变化，导致高炉状况有了很大的波动，并且在9月3日和9月10日两次塌料，所以在9月3-12日期间，综合焦比没有下降。
但是，高炉鼓风机日用电量下降22807kWh，日生铁产量增加48.53t. 5结束语在现代高炉生产中，采用高炉鼓风除湿技术可以降低高炉燃料消耗、降低鼓风机电耗和提高高炉产能，并且为高炉大喷煤提供了必要的条件。在北京硕人海泰能源科技有限公司的高炉鼓风除湿项目实际运行的数据已经验证了上述节能量和节能效益。从实际运行效果来看，采用鼓风除湿技术不论对高炉上产还是对鼓风机运行以及钢铁企业蒸汽资源利用等方面都产生了积极的影响，发挥了重要作用。
