马钢4000m~3高炉喷吹煤粉燃烧性能研究与应用

提高高炉喷煤比对降低焦比有着重要影响。以6种原煤煤粉、4种混合煤粉为原料,进行煤粉工业及煤岩组分分析、热重分析。研究了富氧率、煤粉粒度、风温对煤粉燃烧率的影响。结果表明,富氧率提高,对烟煤、软煤的燃烧率作用较大,对硬煤燃烧率作用较小;粒度对烟煤和软煤的燃烧率影响较大,硬煤的燃烧率只有在其粒度大于0.074 mm的比例大于65%时有明显提高;热风温度升高,烟煤的燃烧率提高最大,对软煤的燃烧率有一定作用,对硬煤的燃烧率作用不大;在配煤方面,应该适当增加软煤配比,降低硬煤配比,稳定烟煤配比。马钢4000 m~3高炉煤比从140增加到160 kg/t时,除尘灰中的未燃煤粉增加2.22 kg/t。     

半焦作为高炉喷吹用煤研究

为探索鞍钢高炉喷吹半焦的可行性,在分析半焦性能基础上,以鞍钢常用煤种作为基础煤种,开展了配入量作为水平的优化配煤实验,并对优化后的混合煤粉的输送性能、燃烧率、理论置换比进行分析。实验结果表明,混合煤粉中配入小于15%的半焦要比现场正在喷吹的混合煤粉的输送性能略微改善,混煤的燃烧率提高约2%,理论置换比都在0.95以上,远高于行业要求标准,半焦作为高炉喷吹用煤完全具有可实施性。     

高炉大喷煤量与富氧率的合理搭配

为改善高炉冶炼效果,采用两段卧式燃烧炉模拟实际高炉喷煤工艺条件,系统研究了不同条件下富氧喷煤对煤粉燃烧过程的影响.在热风富氧的条件下,单种煤和混合煤的燃烧率随富氧率的增加都有提高,而且无烟煤燃烧率的提高幅度略高于烟煤. 缩小煤粉粒度、提高热风温度都有利于煤粉燃烧率的提高,但在鼓风富氧率比较高和煤粉粒度较细小时,煤粉粒度的变化对煤粉燃烧率的影响比较小,混合煤粉的燃烧率随热风温度升高而提高的幅度也略微下降.     

煤粉输送性能的研究

本文通过对煤粉输送性能的研究，指出：安息角不能准确地评判煤粉的输送性能，而应以单位时间的喷煤量作为判据；煤种、成品煤的性质等均与煤粉输送性能有关；粒度较大和粒度均匀的煤具有较好的输送性能；采用混合煤喷吹时，宜选用可磨性指数相近的煤。     

煤粉水分含量对高炉喷吹过程的影响

通过对喷入高炉中煤粉的燃烧性能和输送性能的研究认为:煤粉中水分含量的增加不利于煤粉的燃烧,但适宜的煤粉水分含量却有助于改善粉煤的输送性能,考虑到喷煤制粉系统的实际生产状况,高炉喷吹煤粉的水分含量控制在1%左右是比较适宜的。     

石钢高炉烟煤和无烟煤混合喷吹过程的研究

通过采用两段卧式燃烧炉模拟石钢高炉风口燃烧条件,进行了石钢烟煤和无烟煤燃烧过程的研究,结合煤粉输送试验考察了煤粉的配比、粒度、水分等因素对高炉喷吹过程的影响。     

提高喷煤燃烧率的试验研究

本文对邯钢近年来常用的10种喷吹用煤粉进行了基础性能及其燃烧率的测定,研究了煤粉粒度组成、混煤挥发份含量、富氧率等参数对煤粉燃烧性能的影响并进行了多因素正交试验。结果显示影响喷煤燃烧率提高的最大因素是无烟煤品种选择,其次为混煤挥发份含量控制,富氧率和粒度组成影响最小。     

双枪喷煤时直吹管内煤粉燃烧的研究

高炉直吹管内煤粉燃烧是在有限空间内进行的,煤粉的燃烧受到限制。为了促进直吹管内煤粉的燃烧,通过二维模型研究了不同的煤粉性能和高炉操作条件对双枪喷煤时直吹管内煤粉燃烧率的影响。结果表明。煤粉的粒度越小,煤粉的燃烬率越高;煤粉的挥发分质量分数越高、热风的氧气质量分数越高,煤粉的燃烬率也越高。较高的热风温度有利于煤粉的燃烧.但当热风温度提高到1 200℃以上时,继续提高热风温度对煤粉燃烬率的影响较小。此外,还对直吹管内挥发分、温度以及各种气体成分的分布情况进行了对比分析,以便更好地理解上述操作条件对煤粉燃烧的影响。     

喷吹煤粉粒度对燃烧性能影响的研究

笔者利用等离子燃烧炉，研究了高炉喷吹煤粉粒度对燃烧性能的影响，结果表明：平均粒径增大而燃烧率呈明下降，粒度细化有助于燃烧；随粒度细化无烟煤燃烧率提高较大；粒度－０．０７５ｍｍ的含量在１０％～４０％区域内，燃烧率趋势线上升较明显，在大于４０％区域内对燃烧率影响不大；煤粉中如没有＋０．３０ｍｍ的粒度，有助于燃烧率提高。     

首钢2号高炉混煤喷吹研究

分析了实验室条件下风温、不同烟煤混合比例、煤粉粒度对混煤燃烧特性的影响,得出喷吹AB混煤的煤粉粒度可控制在粒度小于0．074mm的比例不小于30％,粒度大于0．175mm的比例不大于25％;风温每提高38℃,煤粉燃烧率提高1个百分点;高炉喷吹AB混煤中烟煤(B煤)的比例宜在30％～50％。在2号高炉进行了混煤喷吹的工业试验,试验期间,风温、煤比提高,焦比降低;试验表明：首钢四制粉能够喷吹挥发分小于18％的混煤;最终提出了进一步进行工业试验的方向。     

高炉宽粒径喷煤节能降耗的相关研究

研究了高炉喷吹宽粒径煤粉的可行性和放宽粒径对高炉煤粉利用率的影响。测定了安钢2号高炉喷吹煤粉的粒径分布,以及不同粒径煤粉的燃烧率,并在2号高炉进行了喷吹煤粉粒度逐步放宽的工业试验。工业试验结果表明:放宽粒径前后煤粉利用率稍有降低;当挥发分保持在18%以上,煤粉中74μm的比例完全可以放宽到60%;同时,磨煤能耗显著降低,制粉效率明显提高。     

风口循环区的煤水浆燃烧性能

为了研究煤水桨(CWM)在高炉上应用的可行性,于实验高温加压炉和实际高炉风口上进行了喷吹试验。高温加压炉的燃烧试验结果是:(1)与喷煤粉相比,因CWM喷吹燃烧时伴随有水分蒸发,所以着火延迟、火焰变长且亮度下降;(2)当CWM流量为120 l/h、其中含水量由27%增至40%时,燃烧率几乎不变,与喷煤粉比较,CWM燃烧率约低10%多些;(3)采取下述措施可改善CWM的燃烧性能:①将喷嘴后退0.3m,燃烧率增加6%,②用30～40%富氧空气雾化CWM,燃烧率可提高5%,③用20m~3n/h的液化天     

高炉喷煤直吹管内气粉两相流的浓度场

在对高炉局部富氧喷煤直吹管内气固两相流流场研究的基础上 ,对直吹管内氧和煤粉的浓度场进行了数值研究 ,包括氧 -煤喷枪的插入角度和枪位、局部富氧射流的漩流数以及煤粉粒度的影响。结果表明 ,氧 -煤喷枪的插入角度和枪位对氧 ,特别是对煤粉的浓度场分布有较大的影响 ;合适的富氧率下氧气的旋流作用能够促进氧气与煤粉的混合 ,增强氧 -煤喷枪出口附近区域的动量传输和质量传输 ;利用氧 -煤喷枪可以形成一个局部富氧区域 ,显著提高煤粉周围的氧浓度 ,促进煤粉的快速燃烧     

高炉喷吹混煤试验研究

提高高炉喷煤量对于降低炼铁焦比和成本有着重要影响,选择安钢高炉喷吹用煤为研究的煤源,进行了可磨性、燃烧性实验研究。探讨了研究了安钢喷吹煤粉的物理特性以及煤粉粒度、富氧率、风温对燃烧率的影响。     

高炉喷吹煤粉性能研究

提高高炉喷煤量对于降低炼铁焦比和成本有着重要影响。选择安钢高炉喷吹用煤煤源进行了可磨性、燃烧性实验。对安钢喷吹煤粉的物理特性以及煤粉粒度、富氧率、风温对燃烧率的影响进行了分析研究。     

COREX喷煤燃烧利用的研究

喷吹的煤粉主要在回旋区内燃烧,COREX熔融气化炉的氧口回旋区较小,而回旋区空腔内氧气浓度高,燃烧带的理论燃烧温度高。采用数学模型计算了煤粉在氧口回旋区内的燃烧率。研究表明：当煤粉平均粒度为0．075mm,煤比不超过125kg／t时,煤粉在回旋区内的燃烧率可达65％以上。未燃煤粉将参与气化反应、直接还原和渗碳反应等过程。从这个角度分析,COREX熔融气化炉可接受的未燃煤粉量约为75kg／t;而在煤比为200kg／t时,COREX可接受的煤粉的燃烧率为60％左右。     

煤的粒度对Corex生产指标的影响

Corex工艺用煤的粒度分布是最重要的,它决定了半焦床的透气性和稳定性,因而影响气化炉的生产指标。煤的粒度可以用平均粒度(MPS)和小于6.3mm入炉煤粉比例来监测。降低煤中小于6.3mm煤粉比例和提高煤的平均粒度,都有利于改善气化炉的状况和性能。MPS和小于6.3mm入炉粉率的波动会影响燃料比,并使气化炉炉况不稳定,减少产量。采用工厂数据进行了理论计算,可知煤的粒度对熔融气化炉(MG)料床透气性的影响。采用统计分析方法研究了煤的粒度对Corex生产指标的影响,并尝试建立了入炉煤的粒度与Corex生产指标间的关系。研究结果表明:要使炉况稳定,并改善Corex的性能,要求煤的平均粒度控制在19～22mm范围内,小于6.3mm的粉末比例15%。得出了燃料比与煤的粒度等因素关系的回归方程式。讨论了煤的粉率和平均粒度对Corex生产指标的影响。     

配50%烟煤的混合煤粉燃烧率研究

本文通过实验室研究,论述了烟煤配比为50%的条件下,大喷吹量,不同粒度组成,富氧率等因素对混合煤粉燃烧率的影响,提出了进一步提高包钢高炉煤比的措施.     

高炉喷吹褐煤的可行性研究

利用煤粉燃烧性能检测实验装置,研究了高炉喷吹用煤中添加褐煤对煤粉燃烧性能的影响.结果表明,添加适量褐煤可以改善煤粉的燃烧性能,起到一定的助燃作用;但由于褐煤的灰分较高,所以配煤比例不宜超过5%.     

高炉喷吹煤粉燃烧性与反应性的研究与应用

为了研究高炉喷吹煤粉的冶金性能，采用热重分析法对6种无烟煤和1种烟煤进行燃烧性与反应性研究。结果表明，与无烟煤相比，烟煤在不同温度下的燃烧性和反应性均明显高于无烟煤。混煤的燃烧率实测值大于加权值，使用混煤可以发挥无烟煤和烟煤各自的优点，加快燃烧过程，提高混煤燃烧率。随着混煤中粒度小于74 μm煤粉所占比例的增加，燃烧率增大。在高煤比喷吹条件下，混煤煤粉粒度小于74 μm的比例控制在75%左右。结合无烟煤的燃烧性和反应性试验结果，建议喷吹煤粉采购中应尽可能多地采购无烟煤C资源，同时控制无烟煤E的采购量；高炉提煤比操作中应将无烟煤C确定为喷吹用无烟煤的首选煤种，以提升混煤燃烧率和发挥未燃煤粉保护焦炭的作用。