高爐噴吹弱粘煤試驗(yàn)研究

《高爐噴吹弱粘煤試驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、http://www.gtjia.com高爐噴吹弱粘煤試驗(yàn)研究*杜國萍，鄔虎林(內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司技術(shù)中心，內(nèi)蒙古包頭014010)摘要:對(duì)產(chǎn)自陜西的一種弱粘煤進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室研究，探討了高爐噴吹弱粘煤的可行性。結(jié)果證實(shí)，弱粘煤具有低硫、高發(fā)熱值等特點(diǎn)，是高爐噴吹的一種優(yōu)質(zhì)煤種。其可磨性指數(shù)高于現(xiàn)用無煙煤;屬于強(qiáng)爆炸性煤種;燃燒性能優(yōu)于生產(chǎn)用無煙煤。建議可先在老系統(tǒng)按35%弱粘煤+50%無煙煤+15%煙煤配比進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。關(guān)鍵詞:弱粘煤;高爐;噴吹;性能;配比從風(fēng)口噴吹煤粉以煤代焦，不僅可以降低生鐵成本，更重要的是能夠延緩煉焦煤資源的消

2、耗速度，對(duì)高爐煉鐵的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了極其重要的作用。高爐噴吹煤種最初是無煙煤，而隨著噴煤比的增加及煤炭市場(chǎng)的變化，無煙煤資源日趨緊張，且價(jià)格將呈現(xiàn)大幅度增長的趨勢(shì)。由于煙煤與無煙煤相比具有著火溫度低、燃燒性好等優(yōu)點(diǎn)，隨后發(fā)展了無煙煤和煙煤混合噴吹的技術(shù)，重點(diǎn)解決了防止煙煤爆炸的安全問題。根據(jù)企業(yè)掌握煤炭資源的情況，又逐漸發(fā)展了無煙煤、煙煤、弱粘煤的混合噴吹技術(shù)。我們利用弱粘煤的煤質(zhì)，分析在高爐噴吹中的適應(yīng)性，以及在高爐噴吹配合煤中的合理配比。1實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果及分析1．1煤質(zhì)分析結(jié)果表1為弱粘煤樣品的煤質(zhì)分析結(jié)果。由表1可知，檢測(cè)的煤樣是典型

3、的弱粘煤，固定碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57．21%，揮發(fā)分與包鋼高爐目前使用的煙煤成分基本接近，為36%～37%，灰分含量與煙煤相當(dāng)、比無煙煤低，均在10%以下，符合要求。硫分比煙煤低，與無煙煤相當(dāng)。熱值為25．29MJ/kg，介于無煙煤與煙煤之間。噴入高爐的煤粉是以其放出的熱量和形成的還原劑CO、H2來代替焦炭在高爐內(nèi)提供熱源和還原劑。發(fā)熱量越高，置換比越大［1］。1．2可磨性能測(cè)試由于噴吹采用弱粘煤首要的問題是可磨性能要符合要求，因此首先對(duì)弱粘煤進(jìn)行了可磨性能測(cè)試。表2列出生產(chǎn)用煤與弱粘煤的可磨性指數(shù)測(cè)試結(jié)果。由測(cè)試結(jié)果可以看出，弱粘煤可磨性指數(shù)

4、相對(duì)生產(chǎn)煙煤較低，但比無煙煤要好一些，可以選擇作為噴吹用煤。測(cè)定的弱粘煤的HGI值均在54以上，好于無煙煤，說明它屬于比較難磨的煤種，但從可磨性能上應(yīng)該能夠滿足高爐噴煤制粉的需要。1．3爆炸性能測(cè)試為給高爐噴煤在安全上提供依據(jù)，進(jìn)行了煤粉爆炸性能的測(cè)試研究。在實(shí)驗(yàn)室條件下分別進(jìn)行了生產(chǎn)煤、弱粘煤的爆炸性能測(cè)試，表3為不同方案情況下煤粉爆炸性能的測(cè)試結(jié)果。表3的結(jié)果為多次試驗(yàn)點(diǎn)中最低值及最高值的范圍。由測(cè)試結(jié)果:目前生產(chǎn)用煤的爆炸性能與過去測(cè)試結(jié)果基本吻合，即寧夏無煙煤無爆炸性能，東勝煙煤屬于強(qiáng)爆炸性煤(＞http://www.gtjia.c

5、om400mm)。弱粘煤的火焰返回長度大于400mm，測(cè)試結(jié)果說明其屬強(qiáng)爆炸性煤，不能單獨(dú)用于目前的噴煤系統(tǒng)。從表3中可以看出:方案4、5為目前包鋼噴煤老系統(tǒng)實(shí)際生產(chǎn)的情況，而6為準(zhǔn)備替代4和5的方案，其爆炸性測(cè)試結(jié)果與方案4基本相近。方案7為包鋼噴煤新系統(tǒng)實(shí)際生產(chǎn)過的情況，而8、9為其替代方案;其中方案9與7的爆炸性能基本接近。因此，由爆炸性試驗(yàn)結(jié)果，方案6可用于老系統(tǒng)，方案9可用于新系統(tǒng)，即能保證安全，又能將弱粘煤替代煙煤。1．4煤的灰熔融性高爐噴吹煤灰熔點(diǎn)應(yīng)高些。煤灰熔點(diǎn)低，容易造成噴槍前和風(fēng)口結(jié)渣和導(dǎo)致不完全燃燒。用投影觀測(cè)法測(cè)定了

6、弱粘煤灰的軟熔性，結(jié)果見表4。由表4可知，弱粘煤的灰分的軟熔溫度比較低，半球點(diǎn)為1276℃，對(duì)高爐噴吹將會(huì)有一定的影響。1．5煤的粘結(jié)性粘結(jié)指數(shù)G用來評(píng)價(jià)煤在加熱過程中的粘結(jié)能力。膠質(zhì)層最大厚度y值直接反映了煤的膠質(zhì)體的特性和數(shù)量，是煤的結(jié)焦性能好壞的一個(gè)標(biāo)志。一般y值大的煙煤均用于煉焦，y值為0或極低的煙煤可作為高爐噴吹用煤。一般高爐噴吹煙煤應(yīng)控制y值小于10mm［2］。測(cè)定的生產(chǎn)煙煤、弱粘煤的G值均為0，y值也為0，說明包鋼目前使用的煙煤和弱粘煤均沒有粘結(jié)性。弱粘煤用于高爐噴吹時(shí)，對(duì)其使用量與生產(chǎn)煙煤應(yīng)相當(dāng)。1．6燃燒性能測(cè)試研究本次試

7、驗(yàn)對(duì)生產(chǎn)用兩種煤、弱粘煤等單種煤以及不同配比情況下的混合煤的燃燒性能進(jìn)行了測(cè)試研究。試驗(yàn)條件為:熱風(fēng)溫度1150℃，噴煤量150kg/t，煤粉粒度組成中－200目為65%。試驗(yàn)結(jié)果列于表5。由表5可知:http://www.gtjia.com生產(chǎn)用無煙煤燃燒性能最差，生產(chǎn)用煙煤由于屬于高揮發(fā)分、較低灰分含量的煤種，燃燒性能最好。而弱粘煤具有揮發(fā)分含量高，燃燒性能也達(dá)到了較好的水平，其燃燒性能優(yōu)于生產(chǎn)用無煙煤。因此，用弱粘煤部分代替無煙煤能夠提高煤粉的燃燒率。測(cè)試結(jié)果表明:老系統(tǒng)替代方案6的燃燒率水平能達(dá)到42．68%，高于現(xiàn)在生產(chǎn)情況，說明

8、用弱粘煤部分代替無煙煤能夠提高煤粉的燃燒率;但新系統(tǒng)替代方案8、9的燃燒率為37%～41%水平，低于現(xiàn)生產(chǎn)水平。老系統(tǒng)中應(yīng)用弱粘煤配比達(dá)35%，可顯著改善煤粉的燃燒性能，從而可有