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1、高爐極限噴煤理論分析關(guān)鍵詞：高爐噴吹煤粉極限噴煤量摘要：高爐噴吹煤粉可以大幅度減少生鐵成本，降低焦比，改善環(huán)境，是高爐下部調(diào)劑的重要手段之一。高爐大量噴煤后，不僅影響爐料透氣性，還會降低爐缸的活躍程度，影響高爐順行，影響生鐵質(zhì)量。高爐噴煤技術(shù)對現(xiàn)代高爐煉鐵來說是具有革命性的措施，從當下國際形勢要求鋼鐵企業(yè)對生產(chǎn)成本縮減的要求來講，高爐極限噴煤量的研究意義尤為重大。因此，尋求更合理的、更高的、更適應(yīng)高爐生產(chǎn)的噴吹量，是廣大煉鐵工作者的奮斗目標。1高爐噴煤的發(fā)展現(xiàn)狀1.1國外高爐噴煤發(fā)展現(xiàn)狀高爐噴煤始于十九世紀。早在1840-1845年法國
2、就曾作過多次試驗，19世紀中葉法國和比利時搞過幾年的試驗；1910-1920年有人曾試圖進行風力噴吹，但由于空氣/燃料比難以保持穩(wěn)定，收效甚微；1950年以后，前蘇聯(lián)作過種種努力，用噴煤來降低生產(chǎn)硅鐵時所升高的焦比；1959年美國礦業(yè)局的試驗爐以及在布發(fā)洛的噴吹試驗均用煤粉試驗成功了。前蘇聯(lián)幫美國的高爐雖然績煤比較早，但沒有進一步推廣，因為他們有天然氣，而噴天然氣比噴煤更簡便，投資也少。國外發(fā)展噴煤的主要是日本和西歐各國。80年代初，第二次石油危機使西歐和日本的高爐被迫改為全焦操作，結(jié)果引起高爐運行不穩(wěn)定，指標全面惡化，于是他們就紛紛改
3、噴煤粉，且發(fā)展異常迅速。到90年代初，西歐噴煤的高爐達到60%以上，日本噴煤粉的離爐達到80%。進入九十年代以來，國外高爐噴煤得到飛躍發(fā)展。西歐國家提出“煤比250kg/t，焦比250kg/t”的明確目標，原來主要噴天然氣的北美高爐，電紛紛轉(zhuǎn)向噴煤了。在噴吹的煤種方面，國外多數(shù)高爐噴煙煤，揮發(fā)分一般30%以上，灰分小于10%，噴吹煙煤的安全技術(shù)以及噴吹系統(tǒng)的計量和自動控制技術(shù)都達到相當高的水平。國外高爐噴煤還在繼續(xù)向前發(fā)展，除噴煤高爐的座數(shù)在不斷增加以外，噸鐵噴煤量和噴煤技術(shù)也在繼續(xù)前進，主要有兩個發(fā)展途徑：一是噴煤與等離予技術(shù)相結(jié)合，
4、利用等離子發(fā)生器的高溫來提離噴煤量：二是噴煤與富氧鼓風相結(jié)合來提高噴煤量。在噴煤工藝方面，如煙煤安全噴吹、計量、輸送、分配及自動控制等方面都采用了許多新技術(shù)。德國蒂森公司為了提高噴煤量，在煤粉燃燒的研究中采用了紅外線熱成像儀等技術(shù)，并研制新型氧煤桅和燃燒器，在單槍試驗中，噴煤量達200-300kg/t的水平。目前，國外高爐噴吹還在繼續(xù)發(fā)展，且表現(xiàn)出下特點：(1)噴煤高爐數(shù)量不斷增加。(2)噴煤比不斷加大，噴煤量不斷提高。許多公司噴煤的目標是噴煤率達到50%。(3)噴吹系統(tǒng)形式、種類多樣。大體上可分為并聯(lián)罐系列和串聯(lián)罐系列以及派生出來的其
5、它系統(tǒng)，制粉系統(tǒng)工程全采用中速磨煤機，一次布袋收粉，工藝向簡單化、緊湊化方向發(fā)展。(4)噴吹煤種為煙煤混合噴吹。(5)加強技術(shù)開發(fā)和理論研究，重點對煤粉燃燒性能以及噴吹煤粉對高爐冶煉過程的研究。1.2國內(nèi)高爐噴煤發(fā)展現(xiàn)狀我國于1964年開始在大型高爐上噴吹煤粉，是世界上應(yīng)用噴煤技術(shù)較早的國家之一。所以，在我國發(fā)展高爐噴煤技術(shù)有著較為深刻的技術(shù)和經(jīng)濟背景。從1964年4月首鋼號l高爐開始噴煤，1965年鞍鋼離爐噴煤工程投入運行，到70年代，我國已成為世界矚目的噴煤大國。80年代以來，我國鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，但高爐噴煤與國外先進高爐相比，進展
6、緩慢，1983-1992年10年間，重點企業(yè)離爐平均噴煤量一直在50-60kg/t鐵，1991年重點企業(yè)噴煤高爐61座，占生產(chǎn)高爐總數(shù)的79%，噴煤量51kg/t鐵，入爐焦比524kg/t鐵，風溫970℃，利用系數(shù)1．728t/m3．d；地方企業(yè)噴煤高爐6l座，占生產(chǎn)高爐總數(shù)的46．5%，噴煤量只有25．36kg/t鐵，入爐焦比615kg/t鐵。1989年鞍鋼開始進行了大量基礎(chǔ)研究，并對噴煤工藝進行了全面的技術(shù)改造解決了噴煙煤的安全問題，1990年試驗噴吹煙煤成功，從此結(jié)束了我國噴吹單一無煙煤的歷史。1991年寶鋼引進部分技術(shù)，噴吹煙煤
7、后，噴吹煙煤的企業(yè)逐漸增加。1998年8月寶鋼3號高爐在利用系數(shù)達2．209t/m3·d的情況下，取得了煤比196．2kg,/t、燃料比508．2kg/t的好成績，寶鋼2號高爐99年噴煤量以達260kg/t鐵，噸鋼能耗指標約為737kg標煤，達到了世界領(lǐng)先水平。90年代以來我國噴煤絨富氧噴煤技術(shù)發(fā)鼴更迅速，主要表現(xiàn)：(1)新型制粉，噴吹工藝的形成和完善及箕裝備承平的提高；(2)儲量豐富的煙煤得到應(yīng)用；(3)自動化水平得到提高；高爐噴煤已成為煉鐵系統(tǒng)工藝結(jié)構(gòu)優(yōu)化、能源結(jié)構(gòu)變化的核心，它的發(fā)展增強了高爐煉鐵工藝與新型非高爐煉鐵工藝競爭的力量
8、，緩解了煉鐵生產(chǎn)受到資源、投資、成本、能源、環(huán)境、運輸待多方面限制的壓力，奠定了繼續(xù)發(fā)展噴煤的基礎(chǔ)。提高商爐噴煤比是鋼鐵企業(yè)降低能耗、增加效益的重要手段，因此，我國鋼鐵企業(yè)提高噴煤大有潛力?？v觀我國噴煤技術(shù)
