提质煤代替高炉部分喷吹用煤及其性能

 为了拓展高炉喷吹燃料资源,研究了由长焰煤低温热解提质后得到的提质煤作为高炉喷吹煤利用的可行性。试验采用TG/DTG差热分析对提质煤的燃烧性和反应性进行研究,运用SEM电镜对提质煤与F煤的微观结构进行表征。结果表明,提质煤的燃烧性和反应性均明显优于F煤,这主要是由于提质煤在低温热解过程中挥发分析出,煤粉颗粒结构遭到破坏,产生大量孔隙和棱角结构所致。配加提质煤的混煤燃烧结果表明,提质煤与F煤燃烧具有协同反应作用,混煤的燃烧性和反应性都明显提高,有利于高炉喷吹煤粉在高炉中燃烧利用。高炉喷吹提质煤工业试验结果表明,配加提质煤焦比、燃料比下降,当提质煤配比达40%时,燃料成本下降9.84元/t,经济效益可观。     

太钢高炉喷吹兰炭煤生产实践

为扩大可用于高炉喷吹的燃料品种范围,在太钢高炉开展使用兰炭煤替代无烟煤喷吹的可行性研究和工业试验,并将其用到正常生产中。可行性分析及工业试验结果表明,兰炭煤各项基础性能符合喷吹煤粉的要求,具备高炉喷吹的使用条件;高炉生产实践表明,喷吹煤粉中兰炭煤比例达到了15%～20%,最高25%,有利于降低钢铁企业的生产成本。2017年太钢高炉配加兰炭煤后,喷吹用煤价格降低了17元/t,吨铁燃料成本下降了13元/t。     

新兴铸管3号高炉喷吹兰炭工业试验

为探索高炉喷吹兰炭的可行性,在新兴铸管3号高炉进行了喷吹兰炭混合煤粉的工业试验。实验室性能测试结果表明,兰炭的高位发热量低于潞安无烟煤,燃烧率高于潞安无烟煤,且对CO_2的反应性指数远高于潞安无烟煤,满足高炉喷吹工艺的要求。工业试验结果表明:(1)喷吹兰炭和潞安混合煤粉,有利于高炉顺行,高炉利用系数有所提高,炼铁成本有所降低。(2)当混合煤中兰炭比例为10%时,燃料成本降低1.43元/t;比例增加到20%时,燃料成本降低1.92元/t。     

某3200m3高炉喷吹神东高钙烟煤工业试验

为了合理利用资源,在某3200m³高炉进行了喷吹神东高钙烟煤的工业试验。从神东高钙烟煤的性能来看,其灰分含量较低,灰成分中的CaO含量较高,着火点较低,爆炸性相对较弱,反应性较强,与无烟煤进行混合配煤后,可满足高炉喷吹的要求。从喷吹神东高钙烟煤的工业试验结果来看,高炉喷入神东高钙烟煤后,煤粉利用率显著提高,造渣能力增强,渣中硫含量上升;与基准期相比,焦比降低约1.86kg/t,燃料比降低约1.90kg/t,日产量提高约19.6t/d,表明喷吹神东高钙烟煤,有利于高炉提产降耗。     

进口喷吹煤的研究与在韶钢高炉的应用

对进口喷吹煤俄罗斯南库巴斯煤进行了性能研究,并对韶钢3 200 m~3高炉喷吹应用情况进行总结。通过试验研究分析,得知进口喷吹煤具有较高的热值、较好的燃烧性能和较弱的爆炸性,可以单煤种喷吹和混合喷吹;进口煤与烟煤混合煤喷吹,有利于提高燃烧性能,同时没有爆炸性。工业试验结果表明,使用进口煤喷吹后,韶钢3 200 m~3高炉炉况稳定顺行,铁产量增加,燃料比降低,吨铁燃料成本降低约3.6元。     

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。     

神木半焦用于高炉喷吹研究

为拓展高炉喷吹燃料资源和降低炼铁成本,对神木半焦作为高炉喷吹燃料的可行性进行了研究。实验室性能测试结果表明,神木半焦是优质的高炉喷吹燃料,可替代无烟煤用于高炉喷吹,神木半焦的发热值、可磨性和着火点与对比无烟煤相当;神木半焦的流动性为中等、喷流性为较强,与无烟煤相当;神木半焦燃烧性能和气化性能均明显优于对比无烟煤。工业试验结果表明,喷吹配入5%、10%、15%三种比例的半焦粉时,高炉顺行,煤比提高焦比下降,利用系数稍有提高,经济效益显著。     

凌钢2300m~3高炉褐煤喷吹生产实践

对凌钢2300m~3高炉喷吹褐煤的生产实践进行了总结。褐煤具有较高的水分、挥发分和较强的爆炸性,当混合煤中褐煤配比为30%时,混合煤的挥发分升高、热值降低,但仍没有爆炸性。工业试验结果表明,在褐煤取代烟煤与电精煤混合喷吹后,高炉炉顶温度略有升高,理论燃烧温度略有降低,煤比有所上升;在褐煤配比为30%时,高炉炉况稳定顺行,煤比升高,燃料比降低,吨铁燃料成本降低约7.81元/t。     

某劣质无烟煤在首钢高炉应用的研究

为了拓展首钢高炉喷吹煤资源,降低喷吹煤配煤成本,研究了劣质无烟煤C单种煤及混煤的基本性能。结果表明:C煤在混煤中的配比应不超过30%;在配加10%、15%的C煤替代A煤的工业试验期间,高炉炉况基本顺稳,燃料比没有明显变化;C煤配比在15%以内,对高炉燃料比未造成负面影响,可考虑开展进一步提高C煤配比的工业试验。     

高炉喷吹煤配加供料系统除尘灰可行性分析

除尘灰的合理利用一直是钢铁厂面临的问题之一,近年来国内重点钢铁企业都在将干熄焦除尘灰配入喷吹煤中进行高炉喷吹,实现了除尘灰的资源化利用。为了明悉不同除尘灰进行高炉喷吹时工艺性能的区别,提升高炉消纳除尘灰的能力,对首钢京唐公司所产干熄焦除尘灰CC9、供料系统除尘灰C8和CCJ1及其与煤粉混合喷吹的可行性进行分析,并根据研究结果在首钢京唐3号高炉进行工业试验。研究结果表明,3种除尘灰均具有高固定碳含量和低的挥发分,燃烧性能比高炉喷吹煤粉差,在配加比例不超过5%情况下,干熄焦除尘灰CC9混煤与供料系统除尘灰C8以及CCJ1混煤燃烧曲线接近,供料系统除尘灰可以配加到煤粉中进行高炉喷吹。从工业试验结果来看,配加5%供料系统除尘灰对高炉喷吹煤粒度、除尘灰成分以及高炉炉况和燃料消耗均不会造成较大影响,可以替代干熄焦除尘灰,弥补除尘灰高炉喷吹资源缺口。     

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。     

太钢高炉喷吹煤粉燃烧性和反应性的研究

通过对太钢高炉喷吹煤粉反应性和燃烧性的研究,提出太钢目前燃料条件下的合理的配煤方案,为高炉提高煤比、降低焦比、降低生铁成本提供理论依据.     

高炉喷吹煤和废塑料混合燃料的可行性研究

分析了高炉喷吹混合燃料的可磨性、黏结指数和胶质层厚度等对高炉冶炼的影响,并对高炉喷吹煤粉、喷吹煤粉与废塑料混合燃料进行了燃烧模拟。结果表明,高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在理论上是可行的。     

低变质煤热解提质及其半焦作为高炉喷吹用燃料的特性分析

为降低焦比、优化高炉燃料结构和降低生铁成本,结合高炉喷吹要求,对半焦部分特性进行了分析。结果表明:与既有的两种喷吹煤对比,样品半焦的燃烧性能均介于两种喷吹煤之间,但半焦之间差异明显;工业分析和半焦的表面与攀钢喷吹煤相似,但累积比表面积较大;基本上能满足高炉喷吹燃料要求,但对于部分高灰分和挥发分半焦,应当考虑混合使用或不用。     

唐钢本部高炉喷吹煤结构优化与实践

唐钢本部受外围条件影响高炉入炉矿结构频繁变化,通过配加优质无烟煤来优化高炉配煤结构,已成为高炉稳定、顺行、提产、降本的支撑条件。高炉喷吹煤粉在配加无烟煤8号与无烟煤9号时,混合煤粉灰分、挥发分、硫分分别为8.30%、21.69%、0.35%,符合政府工业用煤相关规定(当前最严技术标准);保证了高炉燃料比降低3.91kg、6.16kg,煤比提升4.13kg、5.63kg,高炉有效利用系数增加0.11t/(m~3·d)、0.19 t/(m~3·d);吨铁成本降低了1.31元、39.01元。综上所述,唐钢本部通过优化配煤生产实践,实现了煤粉环保达标、技术指标提升、生铁成本降低多重预定目标。     

高炉喷吹煤和废塑料混合燃料燃烧过程的数值模拟

采用数学模型预测高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在直吹管的燃烧过程,数学模型包括气相流动、混合燃料的燃烧、辐射传热等子模型.模拟结果表明,燃料总的燃烧效率能达到90%以上,高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在高炉的燃烧行为介于高炉单独喷吹煤粉和废塑料两者之间,高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在理论上是切实可行的.     

废塑料入炉喷吹的数值模拟研究

基于高炉喷吹混合燃料的方法,探究废塑料作为燃料在高炉内的作用。以某2536m3高炉为研究对象,将喷入的煤粉及塑料作为粉相,分析混合燃料的水分、灰分、挥发分和固定碳等化学指标,采用高炉高温区热平衡分析法,计算高炉单一喷吹和混合喷吹条件下的焦比,对高炉内喷吹过程进行模拟研究。计算机模拟结果表明,将煤粉与废塑料混合喷吹降低了高炉焦比,提高了煤的利用率。     

煤岩组分对高炉喷吹煤粉燃烧率的影响

模拟高炉风口工作条件,测定了不同煤粉的燃烧率。分析了不同煤岩组分对燃烧率的影响及其和未燃煤粉显微结构间的关系。结果表明:随煤粉中镜质组含量的增加,煤粉燃烧率逐渐降低,镜质组含量在30%~40%(体积分数,下同)时煤粉的燃烧率较高。煤粉燃烧率随煤粉中丝质组含量的增加而提高。丝质组含量为30%左右时煤粉燃烧率最高,其含量再增加燃烧率呈下降趋势。镜质组是高炉未燃煤粉的主要来源,在配煤过程中应适当降低喷吹煤粉中镜质组含量,提高喷吹煤粉中丝质组含量。     

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。     

攀钢高炉喷吹煤粉助燃剂的试验研究

为了提高高炉喷煤比、降低焦比,攀铜l群高炉进行了喷吹煤粉助燃剂的试验研究。结果表明添加煤粉助燃剂后高炉取得了较好的技术经济指标;随着助燃剂用量的增加,燃料比降低的幅度增大;高炉喷吹添加使用助燃剂后,焦炭负荷增加,焦比降低,炉顶煤气温度降低,煤气利用率提高。添加助燃剂后焦比降低了9．3kg/t,煤比降低了0．9kg/t,综合焦比降低了10．1kg／t。