高炉两段式喷吹煤粉工艺的生产实践

两段式喷吹煤粉工艺应用于瑞典SSAB Oxel(o)sund 2号高炉,效果显著.结果表明:若维持风口喷吹煤粉量不变,两段式喷吹煤粉工艺可以提高喷煤量,降低焦比,当第二段喷吹煤粉量5 kg/t时,焦比下降5 kg/t;改善高炉料柱透气性,降低料柱压差,使炉内煤气流分布更加合理,有助于高炉操作稳定,提高煤气利用率;第二段喷入的煤粉可以在高炉内被充分利用,并可以有效地抑制焦炭强度在高炉内的劣化,有助于降低在实施大喷煤工艺时对焦炭质量的苛刻要求;有助于减少炉墙热损失.     

高炉两段式喷吹煤粉新工艺

实验结果分析表明：在散料体填充床中粉体均匀分布对气流阻力的影响要优于集中分布。据此提出了高炉炼铁两段式（含多段式）喷吹煤粉新工艺；在高炉软熔带上部、炉腰或炉身下部的区间设置第二段煤粉喷枪孔，以惰性气体作载气，将煤粉喷入高炉。该工艺可实现：大喷吹条件下高炉稳定顺行，可增加喷煤量约50kg/t；保护炉内焦炭强度，缓解增加喷煤量后对焦炭质量提出的要求；提高高炉炉身寿命及减少热损失。     

喷吹煤对焦炭热性能影响的研究

分析了安钢喷吹煤粉的反应性以及影响其反应性的因素。通过未燃煤粉、焦炭的共同反应试验,研究了高炉喷吹煤粉对焦炭热性能的影响。结果表明:未燃煤粉可减少焦炭的熔损反应,提高焦炭的反应后强度。     

高炉喷吹煤粉和天然气冶炼工艺的研究与使用

顿涅茨克钢铁厂喷吹煤粉代替部分焦炭的高炉操作始于1963年。在此期间,研究了高炉喷吹煤粉冶炼工艺的基础理论。在制备煤粉和喷吹煤粉的工业试验设备(1968～1978年)和工业设备(1980～1986年)的运行过程中,制作了实现该工艺的安全装置:解决了喷煤和减少炉料中焦炭引起的工艺制度变化的综合补偿问题,研究并使用了喷吹60～80kg/t 铁煤粉的高炉冶炼工艺。     

本钢4350m~3高炉所需焦炭的质量研究

高炉炼铁工艺在相当长的时间内仍然是炼铁生产的主流,高炉大型化、提高喷吹煤粉量是降低炼铁成本的重要方法。本钢4350m3大容积高炉的建设投产,在提高喷吹煤粉量,降低炼铁成本方面较2600m3高炉有了较大幅度的提升,并对4350m3高炉所需焦炭的质量进行研究。     

高炉喷煤新技术--两段式喷吹工艺

通过二维冷态模型模拟了各种高炉操作条件对炉内积粉分布和料柱压差变化的影响。为了有效降低料柱压差，提高喷煤量，提出两段式喷吹煤粉新工艺，针对该工艺从理论上加以论证，并且通过冷态模拟试验进行验证。结果表明，两段式的喷吹方法有利于煤粉均匀分布，减缓了由于喷煤造成的空隙度下降，减轻了局部过量积娄，降低了高炉全压差，是一种有效地提高粉煤喷吹量的新技术。     

高炉冶炼时喷吹辅助燃料的效果

往高炉内喷吹辅助燃料(天然气、焦炉煤气:重油、煤炭)可节约焦炭,到底能节约多少则取决于燃料化学成分和焦炭含碳量以及高炉内的还原效率。还原效率可用高炉数学模式推导出来。对高炉冶炼时喷吹辅助燃料的经济效益作了解析,结果发现,不管还原效率如何,煤粉是最有利可图的工艺燃料。往还原效率高的高炉内喷吹煤炭,每喷1公斤煤,可降低生铁生     

高炉喷吹煤粉工艺制度的最佳化和效果

近几年来,在高炉生产中,人们对于用廉价的非结焦煤制备的煤粉代替一部分焦炭的兴趣在不断提高。这是因为用煤粉作为焦炭的代用品比其它燃料更优越。最近几年,苏联和国外开始在工业生产中采用喷吹煤粉的高炉冶炼工艺。在工业生产条件下有可能往炉缸里喷吹200kg/t铁煤粉来代替30％的焦炭。     

大量喷吹煤粉时炉内焦炭粉化的机理与控制

大量喷吹煤粉时炉内焦炭粉化的机理与控制［日］山口一良等１前言高炉喷吹煤粉是一项有效的技术，它可以作为高炉稳定操作、降低焦比、提高生产能力和扩大煤种选择范围的手段，特别是高炉大量喷吹煤粉可作为有效解决焦炉老化、环境问题等的手段，近年来对其重要性的认识有...     

宝钢炼焦配煤的技术进步

宝钢投产17年来,焦炭质量逐步提高,满足了宝钢提高高炉喷吹煤粉量的要求,确保了高炉顺行,实现最高喷吹煤粉量261kg／t。从1999年以来,连续年平均喷吹煤粉量稳定于200kg／t。宝钢焦炭质量的提高,主要依赖于宝钢炼焦配煤技术的进步。     

高炉炼铁煤焦置换新概念

煤焦置换比是衡量喷煤效果的重要指标,在一定冶炼条件下,置换比与喷煤量的关系遵循递减规律,如何优化高炉操作提高煤焦置换比是高炉炼铁的重要工作之一。为了明确置换比的可调控因素,首先通过对比分析实际置换比和理论置换比的计算方法,确定了高炉喷煤置换比与入炉焦炭成分、煤粉性能和煤粉在高炉内行为之间的数学关系。其次通过统计分析焦比和置换比随着煤比的变化关系,发现焦比随着煤比的变化存在一个拐点,拐点之后焦比降低程度减小,表明置换比开始显著降低。焦比拐点和置换比显著降低开始点是表征置换比稳定区的重要指标,延迟拐点位置是高炉炼铁节能降耗、降本增益必须关注的问题。影响喷煤置换比的主要因素包括3个方面:喷吹煤粉特性、高炉操作以及实际喷煤量。改善置换比的主要措施包括3个方面:提高燃料的燃烧性、保持合理的炉料分布以及改善原燃料质量。     

昆腾PLC系统在高炉喷煤控制系统中的应用

高炉喷煤是现代炼铁工艺中一项重要的技术,提高喷煤水平是钢铁企业降低焦比和生产成本的重要技术措施。文章在归纳总结了高炉喷煤技术发展趋势后,分析了高炉喷煤自动控制工艺流程,描述了施奈德Quantum与西宁特钢高炉新喷煤工艺相结合的成果。     

重新认识高炉用焦炭与CO2的反应性

简要介绍了现行焦炭反应性试验方法的来源,主要表达焦炭在高炉内进入风口回旋区前抗CO2,气化能力以及反应后的抗粉化能力,是一种规范性试验方法。回顾了国内外对焦炭反应性的认识和变化,20世纪认为反应性表达焦炭在高炉抗CO2,的气化能力,反应性高反应后强度低对高炉生产不利。进入21世纪,新日铁提出反应性只是表达了焦炭的活性,认为提高反应性可以提高高炉反应效率,对高炉生产有利,不同时期认识水平不同认知也会完全相反。通过CO2,含量和反应温度对焦炭反应性影响试验和高炉碳平衡计算,分析了喷吹煤粉高炉内焦炭的行为．确定了焦炭进入风口回旋区前的反应失重率。提出现行国家标准“焦炭反应性及反应后强度试验方法”的反应性表达的是焦炭与CO2,反应的活性,高炉内焦炭反应失重率控制因素是矿石的还原性能和未燃煤粉率,与焦炭实验室测定的反应性无关。     

高炉使用铁焦的㶲分析

 中国钢铁生产主要以高能耗和高排放的高炉-转炉长流程为主,节能减排压力较大。因此,积极研发高炉低碳炼铁技术,促进高炉工序CO₂减排尤为重要。铁焦是将含铁原料加入适宜的煤中,经焦化或炭化后成型的新型碳铁复合炉料,其高反应性可以显著降低热储备区温度、降低碳消耗,高炉使用适量的铁焦可实现一定程度的节能降碳。基于现场生产数据,采用㶲分析理论,建立高炉使用铁焦的㶲平衡模型,探索铁焦添加量对高炉物料消耗及能量利用效率的影响。结果表明,高炉使用铁焦后,炉内间接还原得到发展,碳利用率提高,炉内灰分量降低,冶炼单位生铁的碳素消耗和炉渣量均会降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg铁焦后,吨铁碳素消耗降低25.95 kg,渣量降低11.28 kg。此外,铁焦内部的金属铁仅需熔化,节省还原所需的㶲量,焦炭和鼓风带入㶲会显著降低,因此高炉冶炼吨铁消耗的总㶲量降低,同时,炉内传热也得到改善,内部㶲损失有效降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg/t铁焦后,目的㶲效率由46.14%提高至48.87%,热力学完善度由87.46%提高到88.02%。在此条件下,高炉吨铁的内部㶲损失降低192.63 MJ,实现节能6.57 kg(标煤)。     

高炉喷吹煤粉优化选择

 高炉喷吹煤粉是目前高炉冶炼降低焦比最为有效的措施之一,然而高炉喷吹煤粉种类繁多,为了保持较高的煤/焦置换比和降低高炉冶炼喷吹成本,需要对喷吹煤种进行合理的选择和搭配。以国外某钢厂提供的12种煤粉为原料,系统进行了其作为高炉喷吹煤粉所关注的基础性能和工艺性能分析,根据测试结果对不同煤粉进行高炉喷吹的综合性能进行了研究,为钢厂高炉喷吹煤粉的优化选择提供指导。研究结果表明,提供的12种煤粉中4号为高变质无烟煤,6号、7号和12号为高变质贫瘦煤,5号、10号和11号为低变质贫瘦煤,1号、2号、3号、8号和9号为低变质烟煤。相比于国内高炉喷吹用的煤粉,该钢厂提供的12种煤粉具有较低的灰分和硫含量,进行高炉喷吹能够降低渣量和入炉硫负荷;同时,所选煤粉的喷流性、流动性较高,灰熔融温度较高,低变质烟煤具有强爆炸性,不能单独作为高炉喷吹使用;不同煤粉的可磨性和燃烧性能差异较大,成为限制其应用于高炉喷吹生产的关键。结合不同煤粉高炉喷吹综合性能评价指标的计算结果,优选8号、10号、11号和12号煤粉作为高炉喷吹煤粉使用。考虑不同煤粉的采购成本,12号煤粉用于高炉喷吹降低冶炼的成本最为显著。     

氧气高炉工艺对炼铁系统的影响

为分析氧气高炉对炼铁系统的影响,利用氧气高炉综合数学模型,获得了2种典型氧气高炉流程的基本工艺参数,并主要分析了氧气高炉对炼铁系统燃料结构与煤气流平衡的影响。结果表明:氧气高炉降低了吨铁燃耗,同时提高了煤粉在燃料消耗中的比率;随着炉缸循环煤气预热温度升高,氧气高炉煤气供给量与炼铁系统需求量都呈下降趋势,其中单排风口工艺输出煤气量能满足炼铁系统内部需求并有较大剩余,双排风口工艺炉顶煤气供应由盈余转为短缺,但此短缺量较小,可以用少量焦炉煤气补足。在此分析基础上,提出了一种氧气高炉条件下炼铁系统工艺流程,有望为氧气高炉工业化应用提供一定参考。     

高炉焦炭石墨化程度及其影响因素的研究进展

 焦炭是高炉炼铁过程中不可替代的原燃料,石墨化行为是其在高炉内的一个重要劣化机制。由于优质炼焦煤资源短缺及未来高炉大型化的影响,对入炉焦炭的质量要求越来越高,明确焦炭在高炉内的劣化机制及石墨化机理,合理控制焦炭质量是降低冶炼成本以及保证高炉稳定顺行的重要措施。详细阐述了不同的热处理温度、焦炭的灰分以及渣铁成分等因素对焦炭石墨化程度的影响。目前对于焦炭石墨化的理解还停留在宏观尺度,对于其微观反应机理,特别是各种渣铁和矿物的催化石墨化行为认识还有待进一步研究。     

高炉大喷煤焦炭质量的综合评价

为适应高炉大喷煤的必然趋势，分别对高炉全焦操作和大喷煤操作下的焦炭质量进行了全面的综合评价，并介绍了改善高炉焦质量的措施与方法。     

煤气中HCl对高炉原燃料冶金性能的影响

随着高炉喷吹煤比的提高,高炉煤气中存在HCl气体是必须面对的现实。煤气中HCl含量的增加,可以 降低焦炭的反应性并改善焦炭的反应后强度,抑制铁矿石的还原过程并改善烧结矿的低温还原粉化性能,但对球 团矿的还原膨胀性能却有不利的影响。     

工艺参数对气化炉-氧气高炉炼铁能耗的影响规律

利用气化炉一氧气高炉炼铁流程数学模型分析了工艺参数对高炉焦比、煤耗、总能耗等的影响规律。计算结果表明：随着氧气浓度的提高,高炉焦比逐步降低,当氧气浓度为100％时,流程可节能7．0％;随循环煤气温度的提高,高炉焦比略有减少,当循环煤气温度为1473K时,流程可节能8．5％。