焦炉煤气与O₂裂解时竖炉产量的热力学计算

周宇露¹，姜鑫¹，王小艾²，郑海燕¹，罗果萍³，沈峰满¹

1. 东北大学冶金学院2. 河钢集团钢研总院3. 内蒙古科技大学材料与冶金学院

摘 要：竖炉还原工艺中焦炉煤气（COG）的消耗量可影响金属铁产量,为了明确O₂裂解时焦炉煤气消耗量与竖炉产量的关系,对理想条件下焦炉煤气在竖炉还原工艺中的消耗量和金属铁产量进行了热力学计算。计算结果表明,竖炉生产过程中,作为热源的焦炉煤气消耗量大于作为还原剂的消耗量。补充竖炉内热需求量的方法有两种,补偿方式不同,金属铁产量的变化趋势也不同:直接补充重整焦炉煤气时,金属铁的产量随生成温度的升高而降低,120万t焦炉产生的焦炉煤气在金属铁生成温度为850和900℃时,相应的竖炉生产能力分别为50.72万和49.90万t/a;先采用煤气自重整技术再补充额外焦炉煤气时,随金属铁生成温度的升高,金属铁的产量先增大后减小,120万t焦炉产生的焦炉煤气在金属铁生成温度为845和900℃时,相应的竖炉生产能力分别为56.69万（最大值）和55.68万t/a。研究内容及结果可为实际的竖炉工艺选择合理的操作参数提供理论指导和依据。

关键词：竖炉;直接还原;焦炉煤气;热力学计算;金属铁产量;