酒钢高炉在不同煤比下煤粉利用状况分析

通过对酒钢高炉瓦斯灰和污泥进行煤岩显微组分分析,酒钢高炉瓦斯灰和污泥中的碳元素含量都比较高,来源于焦炭的碳元素比例要高于来源于未燃煤粉的碳元素比例,且随着喷吹煤比升高碳元素在高炉除尘灰中的含量也随之升高。     

莱钢高炉喷吹煤粉利用率研究

测定了不同高炉炉尘中碳含量及矿物组成,分析了不同煤比对高炉炉尘中碳质量分数和未消耗煤粉比例的影响,确定了莱钢4座高炉在不同喷煤比时高炉炉尘中未消耗煤粉量、焦炭量和煤粉在高炉内的利用率。结果表明,取样高炉炉尘(重力灰和布袋灰)中1#炉碳含量最高,都在50%左右;2#高炉重力灰和布袋灰中最低,含量在分别在20%~30%和10%~15%;炉尘中未消耗焦炭以镶嵌结构为主,布袋灰中未消耗焦炭与煤粉面积比例远低于炉尘;高炉喷吹煤粉利用率达到98.17%以上。随着喷煤比增加,高炉吨铁炉尘量、未消耗碳呈现增加的趋势。高炉操作应根据原料条件合理控制喷吹煤比,降低炉尘碳含量。     

高炉喷吹重力除尘灰研究

分析了邯宝钢铁有限公司高炉重力除尘灰的着火点、可磨性、喷流性等性能,利用煤粉燃烧炉研究助燃剂对除尘灰燃烧率的影响,采用煤岩学岩相测试技术分析除尘灰中未燃煤粉和焦炭存在的不同结构形态,确定了邯宝高炉除尘灰中含碳物质的来源。结果表明,邯宝高炉除尘灰中的碳元素含量比较高,且其可磨性、喷流性能优于喷吹煤粉。高炉重力除尘灰中焦炭的显微组成包括块状结构、片状结构、流动结构、粒状镶嵌结构和类丝碳;未燃煤粉的显微组成包括有机残碳颗粒、微变原煤颗粒、气孔原煤颗粒。结合喷吹高炉重力除尘灰经济效益的分析,得出邯宝高炉可以进行重力除尘灰的喷吹应用。     

大喷煤条件下鞍钢高炉喷吹煤粉的炉内利用率

为了探究目前大喷煤条件下煤粉喷入高炉后在炉内的利用情况,对鞍钢高炉除尘灰进行收集、取样和测试;同时采用岩相分析手段观察分析高炉炉尘中未燃煤粉、焦炭和矿物质灰渣的组成及微观形貌,定量计算出除尘灰中不同含碳物质的质量分数.结果 表明,整体来看,鞍钢4座3200 m3级别的大高炉喷吹煤粉在炉内的利用率要低于其余4座小高炉,说...     

低质焦炭下高炉炉尘及喷吹煤粉利用率

 为了研究低质焦炭条件下高炉喷吹煤粉的利用率,对安钢高炉两批低质焦炭及炉尘进行取样分析。测定了焦炭的常用质量评价指标及炉顶除尘灰的碳质量分数,并采用岩相测试技术分析了炉尘未消耗煤粉和焦炭的不同结构形态,定量地给出了炉尘中未消耗煤粉和焦炭颗粒的质量分数。结合安钢配煤现状,考察了3种高炉所用喷吹原煤不同粒径的燃烧率,并讨论了不同烟煤配比下挥发分质量分数对不同粒径煤粉燃烧率的影响,为低质焦炭条件下提高煤粉利用率提出合理化建议。结果表明,低质焦炭条件下,炉尘碳质量分数明显偏高并含有较多未消耗煤粉;炉尘中的未消耗煤粉分为热变煤颗粒和残炭颗粒,而未消耗焦炭则以镶嵌结构为主;控制焦炭质量波动、减少焦炭水分质量分数有利于降低炉尘碳质量分数;安钢喷煤首选无烟煤应为B煤,喷吹煤粉的挥发分适宜控制在17%左右。     

大高炉煤粉成分控制与瓦斯灰含碳量的研究

 对全国部分大高炉的煤粉质量和瓦斯灰的碳含量进行了分析,确定了首钢迁钢大高炉煤粉质量总体处于下等水平,瓦斯灰的碳含量偏高,达到326%(质量分数,下同)。迁钢2号高炉煤粉利用率随煤比的提高而降低,煤比在190kg/t以内时,煤粉利用率为9825%以上。在对迁钢2号高炉煤粉利用率及煤粉燃烧率研究的基础上,提出了对其煤粉质量控制的建议：煤粉中粒径在0074mm以下的比例在60%左右,煤粉挥发分控制在22%~25%比较合适。     

基于高温区热平衡及煤岩学的风口前喷吹煤粉燃烧率研究

结合兴澄特钢3200m~3生产实践,运用高温区热平衡及煤岩学,定量分析高炉富氧大喷煤后风口前煤粉燃烧率、炉身气化反应及煤粉在高炉中的利用率,结果表明,煤粉在高炉中的利用率97.28%~97.84%之间,煤粉在风口前的燃料率为84.80%,在高炉中上部参与保护焦炭的气化反应的未燃煤粉12.48%~13.04%。     

提高高炉喷吹煤粉利用率的措施

焦炭和天然气价格大幅上涨，炼焦煤储量减少和环保要求的不断提高，提出了必须在独联体企业采用高炉喷吹煤粉工艺的问题。目前，世界上喷煤比达150—200kg煤粉／t铁的高炉有120多座（其中包括日本所有的高炉）。独联体只在一座高炉（乌克兰的顿涅茨克钢厂的2号高炉）达80-90kg煤粉/t铁。这座高炉进一步提高煤粉消耗量使其操作复杂。我们认为，这是由于在大幅度降低焦炭单位消耗和保持装人配料质量条件下对保证提高煤粉利用率的作用估计不足。     

高效高炉低燃料比、大喷煤比的研究

论述了我国高炉喷煤的发展现状 ,高效高炉的发展趋势是低燃料比、大喷煤量 ,在 5 0 0 kg/ t燃料比下喷煤比的目标是 2 30～ 30 0 kg/ t,部分高炉已形成焦炭和煤粉的消耗几乎相等的新的并列燃料结构。我国的高炉均应大力提高喷煤比 ,逐步改善煤粉和焦炭消耗比例。通过提高改善炉料结构、改进焦炭和喷吹煤粉的质量、提高热风温度、富氧、确保高炉稳定顺行等措施 ,高炉提高喷煤比均有很大的潜力。     

高炉旋风灰作为喷吹煤粉添加剂的可行性研究

 高炉采用3级除尘后,其第2级的旋风灰中含有大量的含铁氧化物和碳,将其作为喷吹煤粉的添加剂从高炉风口喷入,可促进煤粉燃烧,达到高效利用旋风灰的目的。对首秦高炉除尘灰进行粒度和化学成分分析,发现旋风灰可以作为添加剂与煤粉进行混合喷吹。通过实验室测定不同含量旋风灰对煤粉燃烧性的影响,确定在富氧率为3%,添加旋风灰比例为6%时,可达到最佳的煤粉燃烧效果。首秦高炉的试验结果表明,喷煤时添加3%以下的旋风灰代替相应的煤粉,生产平稳,喷吹系统运转正常。高炉自产的旋风灰作为煤粉添加剂是可行的,可以带来较好的经济效益和社会效益。     

武钢高炉经济性喷煤研究

为了使武钢高炉达到经济性喷煤的目标,通过煤资源调查,掌握了适合武钢喷吹用煤的煤源情况;通过对高炉大煤比条件下的风口理论燃烧温度进行计算,分析了影响高炉喷煤的主要因素;通过对武钢高炉炉尘中的残碳量及其来源进行分析,发现目前操作条件下炉尘中源自煤粉的碳量占总碳量的10%左右,此结果已用于研究未燃煤粉在炉内的利用状况及评估高炉喷吹煤粉的燃烧情况;通过对高炉操作指标进行统计分析,发现煤比在160~170 kg/t时,高炉燃料比较低。实践结果表明,上述经济性喷煤技术在5号高炉应用后,在煤比仅略增加0.8 kg/t的情况下,焦比降低了9.7 kg/t。     

高炉喷吹除尘灰的研究

 由于高炉除尘灰含有大量的铁和碳,且其排放造成严重的环境污染,因此通过现有的喷煤系统将其作为含铁原料和含碳原料从风口喷入高炉无疑是处理除尘灰的一种有效途径。考虑到喷吹除尘灰影响到炉内炉渣的碱度、铁水的硫含量、理论燃烧温度和焦比的变化,通过高炉物料平衡和局部热平衡模型计算了焦比、炉渣碱度和理论燃烧温度随喷入除尘灰量的变化,为高炉操作提供理论依据,并进行了工业试验。结果表明,焦比和炉渣碱度随除尘灰喷入量的增加而下降,而理论燃烧温度则变化不大,这些变化可以通过调整配料来应付;喷吹除尘灰后高炉透气性略有下降,所需喷吹压力增大,试验证明高炉喷吹自身的除尘灰是可行的。     

Research on Utilization Factor of Injected Pulverized Coal into BF at Large PCI Rate

The carbon mass fraction of blast furnace (BF) dust (gravitational dust and sludge) was determined under normal production conditions in industrial tests. The mass fraction of unconsumed coal and coke particles in BF dust at different PCI rates was obtained based on microscopic and chemical analysis. A relationship between PCI rate and mass fraction of unconsumed coal in BF dust was derived. The amount of unconsumed coal and coke particles in BF dust at different PCI rates was obtained. The utilization factor of injected pulverized coal into BF was determined under different PCI rates at Baosteel. This result provides a necessary analysis method at large PCI rate in BF.     

武钢高炉炉尘中碳来源的变化特点

利用岩相显微分析、化学分析及拉曼分析技术,对武钢高炉炉尘的粒度组成、化学成分变化及碳的来源进行了研究。研究结果表明,武钢高炉炉尘的粒度组成主要以70~900μm为主,比例占80%左右;岩相显微分析表明,高炉炉尘中未消耗的煤粉和焦炭存在不同的结构形态,主要包含粗粒镶嵌、细粒镶嵌、纤维加片状,并含有矿物质、惰性物、煤焦等物质。利用图像分析和拉曼光谱技术共同对高炉炉尘中碳来源进行测定,2种方法所测结果接近,未燃煤粉占高炉炉尘总碳量的10%左右。     

铁焦制备与高炉应用的研究进展

 钢铁工业长期面临着资源短缺和环境污染的的发展现状,实现节能减排和绿色冶金是钢铁工业实现可持续发展的重点。而高炉炼铁是钢铁工业节能减排的关键,急需研发低碳高炉炼铁新技术。复合铁焦是实现低碳高炉炼铁的一种新型碳铁复合炉料。高炉使用铁焦后可降低热储备区温度,提高冶炼效率,降低焦比,从而实现CO₂减排。综述了国内外铁焦制备与应用的研究进展,主要包括铁焦的制备工艺和高炉应用。归纳了各种铁焦制备工艺的特点。同时提出并研究了矿煤压块-竖炉炭化-高炉应用的冷压型铁焦制备与应用新技术。重点进行了冷压型铁焦的制备及冶金性能优化、高炉应用冷压型铁焦等试验研究。冷压型铁焦制备适宜的工艺条件为,质量分数为30%铁矿粉、45%烟煤1、10%烟煤2、10%烟煤3、5%无烟煤、5%沥青类黏结剂B混合加热至60 ℃,并进行冷压成型;成型压块再经竖炉1 000 ℃炭化4 h;获得抗压强度3 977 N、I型转鼓强度77.7%、反应性69.7%、反应后强(固定气化溶损量20%)42%的优质铁焦。高炉综合炉料中添加质量分数20%~30%冷压型铁焦,综合炉料熔滴性能明显改善。以上研究为铁焦实现工业化生产与低碳高炉炼铁应用提供了参考。     

RKEF多段耦合处理电炉除尘灰工艺探讨

介绍了RKEF多段耦合技术处理铁合金电炉除尘灰的特点及优于传统方法的地方.通过对除尘灰先进行水洗处理,再把滤泥+粉锰(铬)矿+焦粉进行成球(压块),最后进入多功能炉熔炼、分离,从而开发出电炉除尘灰高效利用生产同类产品的新途径.     

Carburizing performance and kinetics of carbon sources in blast furnace hearth

It is of great significance to improve the carbon saturation of molten iron which weakens the erosion of sidewall carbon bricks, so as to realize the hearth longevity. Carburizing properties of various carbon sources in molten iron by static method was systematically investigated. The apparent reaction rate constant K of samples was calculated. The results show that the carburizing properties of different carbon sources from strong to weak are NMA carbon brick > carbon rod > pulverized coal > coke > 9RDN carbon brick. The carburizing performance of carbon sources decreases with the increase in its graphitization degree. Ash has a negative effect on the carburizing performance of carbon sources, but ash in the form of agglomerated large particles cannot weaken the carburizing performance of carbon sources. The Al2O3 phase can obviously degrade the carburizing performance of carbon sources. The 9RDN carbon bricks with low carburizing properties can be adapted to more complex furnace conditions. The carburizing properties of pulverized coal and coke are relatively weak. When the pulverized coal and coke powder formed in the tuyere raceway enter the hearth, the porosity of the deadman will be reduced, resulting in hearth inactivity and frequent fluctuation of furnace condition, and it is not conducive to the carburization of the deadman. Therefore, it is necessary to properly improve the coke particle size and increase the air volume for weakening the negative effects of unburned coal powder and coke powder on the longevity of the hearth sidewall carbon bricks.