烧结烟气脱硫脱硝活性炭粉用于高炉喷吹可行性

摘要：为了寻找新的高炉可喷吹物代替价格昂贵的无烟煤,将不同配比的烟煤与烧结烟气脱硫脱硝过程产生的活性炭粉进行混合。通过测量不同配比混煤的爆炸性和着火点,以评价其安全性,利用热重分析仪分析其燃烧性。结果表明,活性炭粉可以代替部分无烟煤进行高炉喷吹,此外,烟煤具有强爆炸性,而活性炭粉没有爆炸性,二者混合物中,当活性炭粉质量分数大于40%时没有爆炸性。烟煤的燃烧性优于活性炭粉,二者混合后会发生反协同效应,混煤燃烧性能相较于单煤变差,且混煤燃烧性能随着活性炭粉比例的增加而变差。     

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。     

焦粉与兰炭对高炉混煤燃烧特性的影响

 为了探究焦粉、兰炭替代无烟煤进行喷吹对混煤燃烧的影响,使用新型高炉喷煤燃烧模拟试验装置与热重分析设备,研究了焦粉、兰炭以及混煤粒度对混煤燃烧的影响。利用扫描电镜(SEM)与能谱仪(EDS)观察了未燃煤粉的外观形貌。研究结果表明,粒度降低对燃烧有促进作用,焦粉用于喷吹的粒度应低于0.074 mm;兰炭替代无烟煤没有明显影响,而焦粉作用明显;当焦粉添加量超过15%时,混煤燃烧性能急剧下降。兰炭与焦粉对混煤燃烧性的影响不同,主要原因是兰炭与焦粉具有不同的化学性能与结构。从混煤燃烧性能的角度考虑,少量焦粉替代无烟煤用于高炉喷吹是可以被接受的。     

兰炭对高炉混煤喷吹特性的影响

采用WCT-2C型微机差热天平、灰熔点测定仪、BT-1000粉体综合特性测试仪和可磨性测试仪,研究了兰炭配加质量分数为0、30%、40%、50%和100%时对无烟煤燃烧性、反应性、灰融性、流动性和可磨性的影响。结果表明,兰炭可以改善无烟煤的喷吹特性。随着兰炭含量的增加,煤粉着火温度及燃尽温度降低,燃烧时间缩短,综合燃烧指数明显提高,燃烧特性得到改善,煤粉的反应性增强,灰熔融性温度和可磨性指数均降低。兰炭的加入对煤粉的流动性(混煤流动性指数和喷流性指数)影响不明显。而且兰炭配加质量分数不超过40%时,混煤可以满足高炉喷吹条件。     

喷吹用煤粉爆炸特性及抑爆措施

喷煤过程煤粉的爆炸性是冶金行业十分重视的问题。探究了影响煤粉爆炸性的主要因素,并提出了抑制煤粉爆炸的措施。研究表明,烟煤与无烟煤的合理混煤可有效抑制粉体的爆炸性,随着无烟煤比例的增加,煤粉的爆炸性逐渐减弱,合理混煤比例既保证了安全喷吹又实现了喷煤成本最低的目标。粉体物性对其爆炸性同样具有较大的影响。当挥发分质量分数由24.63%增至30.65%时,煤粉的爆炸性显著增强;而随着煤粉粒度小于0.074 mm比例由100%降至50%,煤粉的爆炸性呈减弱的趋势。另外,气氛中氧气的体积分数增大,煤粉爆炸性显著增强,空气中不具有爆炸性的粉体,在高氧气体积分数的气氛下表现出极强的爆炸性;添加MgCO_3·5H_2O可有效抑制煤粉的爆炸,添加剂配比增至6.0%时,爆炸性指数最高降幅可达61.67%,因此,MgCO_3·5H_2O有良好的抑爆效果,必要时可适当添加抑制煤粉爆炸。     

高炉喷吹煤粉合理搭配

 为了研究更为合理的高炉喷吹煤混合方案,利用热重分析仪和傅里叶红外光谱对单煤的燃烧性和煤中有机官能团进行了分析,同时也对不同混煤的燃烧性能进行了研究。研究结果表明,煤中－OH官能团数量随着煤化度的加深而减少,－CH3官能团数量则随着煤化度的加深而增加。燃烧性稍差的烟煤在混煤中对无烟煤的助燃作用更强,官能团结构相近的无烟煤和烟煤搭配更易于获得燃烧性好的混煤。     

高炉喷吹不同比例混合煤的效果研究

摘要：将炼铁厂高炉喷吹所使用的无烟煤、烟煤、褐煤以不同配比制取混合煤样,对其着火点、可磨性以及燃烧性能进行研究。实验结果表明：每加入5%褐煤后会降低混合煤样的着火点4℃左右;在烟煤、无烟煤混合的煤样中加入15%褐煤会使可磨性指数加权值减少7,但实际值降低了14。加入褐煤后,2种配煤方案中煤粉燃烧性能的主要影响为降低着火温度、提供良好的燃烧环境,对燃尽温度的影响并不明显。在无烟煤中加入大量褐煤会使热值不足、磨煤机能耗较高,且还会给安全生产带来一定影响,相较之下在烟煤与无烟煤的混煤中加入褐煤能够取得更良好的喷煤效果。     

高炉喷吹不同比例混合煤的效果研究

将炼铁厂高炉喷吹所使用的无烟煤、烟煤、褐煤以不同配比制取混合煤样,对其着火点、可磨性以及燃烧性能进行研究。实验结果表明:每加入5%褐煤后会降低混合煤样的着火点4℃左右;在烟煤、无烟煤混合的煤样中加入15%褐煤会使可磨性指数加权值减少7,但实际值降低了14。加入褐煤后,2种配煤方案中煤粉燃烧性能的主要影响为降低着火温度、提供良好的燃烧环境,对燃尽温度的影响并不明显。在无烟煤中加入大量褐煤会使热值不足、磨煤机能耗较高,且还会给安全生产带来一定影响,相较之下在烟煤与无烟煤的混煤中加入褐煤能够取得更良好的喷煤效果。     

兰炭用作高炉喷吹燃料的试验分析

为了研究兰炭用作某钢铁企业高炉喷吹燃料的可行性,对兰炭和高炉喷吹煤的可磨性、爆炸性、燃烧性、反应性等进行试验。结果表明,兰炭工业分析指标整体上接近无烟煤,满足高炉喷吹用煤指标要求。与无烟煤相比,兰炭灰分略高、硫分较低、发热值略低、挥发分较高;兰炭可磨性低于无烟煤,应与可磨性较好的无烟煤B、无烟煤C和无烟煤F搭配喷吹;兰炭属无爆炸性煤质,喷吹无安全隐患;兰炭燃烧性能低于无烟煤,但用兰炭替代无烟煤E不会影响高炉喷吹效果;兰炭反应性优于无烟煤,对喷吹燃料的整体反应性有提升作用,有利于保护焦炭。兰炭合理喷吹配比应控制在20%以内。     

鞍钢高炉喷煤优化搭配研究

为了优化鞍钢高炉喷吹燃料结构,进行了烟煤和无烟煤的配煤实验.通过研究各实验方案中混煤的基础性能和工艺性能,得出烟煤和无烟煤都不宜单独喷吹;无烟煤的配加能够有效提高混煤的发热值,烟煤中挥发分的析出会促进无烟煤中固定碳燃烧,提高烟煤添加比例可以有效降低混煤着火点,并提高混煤燃烧性能.兼顾发热值和燃烧性能,选择最优化搭配60％金帛湾烟煤+40％阳泉无烟煤和53％金帛湾烟煤+47％张台子无烟煤两种方案进行高炉喷吹,其中前者进行高炉喷吹时的效果要优于后者.     

邯钢高炉喷煤煤种的选择研究

基于邯钢高炉喷煤现场,对其所用无烟煤及拟用烟煤进行了工业分析、喷流特性、爆炸性、着火点、灰熔点以及配煤燃烧率系统研究。结果表明,大湾煤是邯钢高炉喷吹烟煤的首选煤种,其次是准联煤和老张沟煤;长治煤是邯钢高炉喷吹无烟煤的最佳煤种。大湾烟煤与长治无烟煤组成的混煤为较好的选择。     

高炉喷吹济阳气煤的可行性研究

 对济阳不同煤层气煤及济阳气煤精煤的基础特性进行了系统研究,并与济钢常用的无烟煤和烟煤进行对比,探讨高炉喷吹气煤部分或完全替代其他煤种的可行性。通过对济阳气煤及对比煤种的工业分析、元素分析、灰成分分析、碱金属分析、可磨性、流动性、着火点、爆炸性、灰熔融特性、发热值、 燃烧性和反应性等的测定及深入分析,结合济钢1750m3高炉配入26%(质量分数,下同)气煤精煤进行喷吹的工业试验情况, 说明济阳气煤是一种非常理想的高炉喷吹燃料,并提出了高炉喷吹气煤要注意的问题。     

高炉喷吹兰炭的最佳配比

 为探究高炉喷吹兰炭的最佳配比,使用TG-DTG热分析技术研究了百善无烟煤、神华烟煤和兰炭组成混煤的燃烧特性。结果表明,混煤中兰炭配比量增加可以降低煤粉的着火温度与燃尽温度,缩短燃烧时间,提高综合燃烧特性指数,改善混煤燃烧性;升温速率增大,混煤反应速率峰值升高,综合燃烧特性指数升高,混煤燃烧性得到优化。使用KAS等转化率法分析了不同混煤方案的燃烧过程动力学,当兰炭配比量由0增加至40%时,活化能分别为115.25、113.03、112.22、108.20 和104.53 kJ/mol,兰炭的加入可以降低混煤的表观活化能。     

NLMK高炉喷吹煤粉优化搭配

得益于丰富的天然气资源,俄罗斯众多钢铁厂使用天然气进行高炉喷吹。为实现资源的合理配置以及效益最大化,提高高炉喷煤量、减少天然气使用成了新利佩茨克钢铁公司发展新方向。对俄罗斯所提供的两种高挥发分煤(1号、2号)和2种挥发分含量较低的煤(3号、4号)以及经配煤处理后的混煤进行工业分析和着火点、爆炸性、灰熔点等喷吹特性研究。研究发现1号和2号煤具有强爆炸性和较低的着火点,而3号和4号煤着火点较高,燃烧率较低。4种煤粉均不适于高炉单独喷吹。经混煤处理后的煤粉无爆炸性,燃烧率高于贫瘦煤,着火点介于对应2种单煤之间,灰分的质量分数均低于8%,低于国内高炉喷吹用煤对灰分要求。但俄罗斯煤的可磨性普遍较差。在所设定的混煤方案中,2号烟煤与4号贫瘦煤的混煤着火点适中、燃烧率较高、可磨性较好,较适合高炉喷吹,其中2号烟煤占40%时最适合高炉喷吹。     

喷吹煤Y在首钢高炉的应用

通过对Y煤的基础性能研究,完成了其用于首钢高炉的可行性评价。与首钢现用A煤相比,Y煤的灰分接近、发热值高、理论置换比高、挥发分略低、硫分略高、可磨性指数相同一致、燃烧性略高。分析认为,Y煤使用后有利于降低燃料比。2009年9月在首钢炼铁厂某高炉进行配喷Y煤的工业试验,Y煤最高配比为35%,试验期间高炉顺行状况良好,校正置换比由0.80升高至0.83,高炉煤粉利用率较高,达到99%以上,并取得了良好的经济效益。     

浅谈高炉风口喷吹熔剂

根据高炉的炉料平衡,对典型高炉不同区域内的炉渣碱度进行计算。分析结果显示,在大喷煤条件下,传统的高炉配料方式导致炉内渣碱度变化很大,减少了高炉内气 液 固相共存区,降低了高炉下部的透气性。通过风口向炉内喷吹石灰粉来平衡喷煤灰分的碱度,可实现减少炉腹渣量、减缓炉内渣碱度波动、提高软熔带、扩大三相共存区、增加下部透气性、提高煤粉燃烧性、保证高炉顺行和提高高炉产量。