高爐噴吹煤粉的現(xiàn)狀以及如何提高煤比

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1、高爐噴吹煤粉的現(xiàn)狀以及如何提高煤比摘要：本文綜合敘述了高爐噴吹技術(shù)的觀狀，結(jié)合典型高爐介紹了提高煤比的技術(shù)措施。采取了一系列技術(shù)措施．主要是優(yōu)化高爐操作，保持充足的爐缸溫度，加強(qiáng)噴煤操作，保持合理的煤氣流分布等，提高煤比后取得了良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。關(guān)鍵詞：高爐噴吹煤粉噴吹高煤比高爐操作1序言高爐噴吹煤粉始于1840年S．M．Banks噴吹焦炭和無煙煤的設(shè)想。世界最早的工業(yè)應(yīng)用是根據(jù)這一設(shè)想在1840~1845年于法國博洛涅附近的上馬恩省煉鐵廠實(shí)現(xiàn)的。該項(xiàng)技術(shù)在1881年獲得專利權(quán)，現(xiàn)在已經(jīng)成為誰都可以使用的技術(shù)。上世紀(jì)60年代以來，該項(xiàng)技術(shù)在國外不斷得到發(fā)展開發(fā)，目前已經(jīng)成為一項(xiàng)相當(dāng)成熟并發(fā)

2、揮巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的成熟技術(shù)，他不光可以降低生鐵成本提高生鐵產(chǎn)量，而且在節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境方面也有很大的意義。年來來，我國高爐煉鐵發(fā)展迅速，高爐噴煤的應(yīng)用取得了較大進(jìn)步。重點(diǎn)大中型企業(yè)的噴煤比和總噴煤量都有較大的提高。但是，有些企業(yè)的噴煤比有所波動，這種現(xiàn)象值得引起重視和盡快改善，以便充分發(fā)揮噴煤節(jié)能降低消耗的作用，把我國煉鐵水平提到新的高度。2高爐內(nèi)煤粉的行為2．1回旋區(qū)內(nèi)的燃燒一般認(rèn)為盡可能使煤粉在回旋區(qū)內(nèi)充分燃燒是大量噴吹煤粉的有效方法。通過許多基礎(chǔ)試驗(yàn)研究了提高煤粉燃燒性的方法。在實(shí)驗(yàn)室研究中，發(fā)現(xiàn)高揮發(fā)分低流動性的煤粉的燃燒性極佳，而隨著煤粉噴吹量的增加，燃燒率下降。在實(shí)際高爐中這些現(xiàn)

3、象也披斜行傳感器的檢測所確認(rèn)回旋區(qū)內(nèi)煤粉的燃燒性取決于鼓風(fēng)溫度，鼓風(fēng)溫度高(1305~1320℃)，燃燒率也高。鼓風(fēng)溫度低時(shí)(1200~1260℃，)通過加入水蒸氣可將燃燒性提高到和高風(fēng)溫時(shí)同樣的程度。另外，往煤粉里添加碳酸鈣，或2～1O%的褐煤也可提高煤粉的燃燒性。根據(jù)研究結(jié)果，添加1O%低C的褐煤，煤粉噴吹量可以從155kg／t提高到196kg/t。2．2適宜的噴吹位置高爐噴吹煤粉初期，一般認(rèn)為噴槍前端位于直吹管內(nèi)較合適。理由是和噴槍在風(fēng)口前端比較，煤粉與熱風(fēng)接觸時(shí)間長容易迅速燃燒。但是，大量磧吹煤粉時(shí)，噴槍前端位于直吹管內(nèi)，會在風(fēng)口前端上部生成附著物。為了防止這一點(diǎn)，如果將噴吹位置靠近

4、風(fēng)口前端，可以降低隨噴吹量的增大而增加的送風(fēng)壓力和直吹管內(nèi)的徽壓震動。而且，將噴吹位置靠近風(fēng)口前端時(shí)，因直吹管內(nèi)煤粉的燃燒量下降，使?fàn)t壁側(cè)焦炭消耗量和下降速度增加，爐壁熱負(fù)荷降低。如果煤粉粒度適宜，噴吹位置即使靠近風(fēng)口前端，也能確保煤粉充分燃燒。2．3煤粉粒度租化的界限為了使煤粉在爐內(nèi)完全燃燒，并減少氣流輸送管路磨損，一直將其粉碎成數(shù)10ms。但是在10ms以內(nèi)粒度的煤粉也能被加熱燃燒。實(shí)際應(yīng)用這種方法的是斯肯索普廠的高爐，噴吹最大粒度2mm的煤粉最高達(dá)到ll7kg／t鐵，并保持穩(wěn)定操作。如果校正風(fēng)口前端溫度，這時(shí)的焦炭置換比大致為l。2．4未燃燒煤粉的反應(yīng)性噴入風(fēng)口的煤粉迅速被加熱燃燒，特

5、別是高揮發(fā)分的煤，因?yàn)槊悍鄣牧鲬B(tài)化和揮發(fā)分的揮發(fā)，形成多氣化球狀半焦。2．4．1和CO氣體的反應(yīng)在風(fēng)口和回旋區(qū)內(nèi)的反應(yīng)。開始約10ms，揮發(fā)分蒸發(fā)，然后80ms半焦不均勻燃燒。這種初期燃燒生成的半焦，熱風(fēng)溫度越高燃燒越快，比焦炭容易反應(yīng)。低揮發(fā)分的煤著火慢，在回旋區(qū)內(nèi)的燃燒也慢，但是在回旋區(qū)內(nèi)側(cè)和風(fēng)口上方700mm部位，燃燒變快，煤種間的差異很小。2．4．2未燃燒煤粉與熔渣、鐵水的反應(yīng)未燃燒煤粉向鐵水的滲碳速度，比石墨慢得多隨著噴吹量的增加滲碳速度加快，但是C濃度3%以上時(shí)，其速度變慢。該滲碳速度可以看作是未燃燒煤粉的供給限制速度。在煤比200kg／t鐵時(shí)，滲碳消耗的未然燒煤粉量非常少。另外

6、，未燃燒煤粉的灰分很容易被爐渣吸收同化。為了調(diào)查煤粉在高爐滴下帶的積蓄和滯留情況，堀尾等人進(jìn)行了將液體一煤粉一充填層組合在一起的冷態(tài)模型試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果，由于煤粉一液態(tài)的潤濕性使滯留液的狀況有很大差異，有時(shí)高爐內(nèi)的壓損可能變大，但是與實(shí)際高爐的關(guān)系還有待今后研究。2．4．3噴吹煤粉時(shí)高爐內(nèi)狀況變化增加噴煤量后，一般認(rèn)為在操作中出現(xiàn)以下問題①隨著煤粉的增加，風(fēng)口和爐內(nèi)的壓損上升；②隨著煤氣流邊緣發(fā)展和熱流比降低，爐身等熱損增加；③由于燃燒率下降，產(chǎn)生未燃燒煤粉。如果準(zhǔn)確地把握了爐內(nèi)這些情況，采取有效措施，可進(jìn)一步加大煤粉噴吹量。3提高煤比的措施3．1精料（1）優(yōu)化燒結(jié)工藝，盡可能提高燒結(jié)礦質(zhì)量，

7、使轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度≥76％，F(xiàn)eO穩(wěn)定在7．0％～9．0％，TFe、R2、MgO成分波動≤±0．05％。（2）焦炭水分要嚴(yán)格控制在4．3％～4．8％以內(nèi)，避免因水分波動導(dǎo)致焦炭負(fù)荷波動。在現(xiàn)有條件下通過合理配煤，優(yōu)化煉焦工藝，最大限度地降低焦炭的灰分、硫分、揮發(fā)分，使M40≥84％；增加焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度和反應(yīng)性指標(biāo)，爭取焦炭的反應(yīng)性(CRI)≤25％，最高不超過28％；力爭焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度(CSK)≥65％，最低不低