高炉除尘灰用于COREX气化炉喷吹的可行性研究

 高炉除尘灰中含有大量的铁、碳等元素,为探究其在COREX气化炉中喷吹的可行性,采用化学分析、激光粒度分析仪和X射线衍射（XRD）对高炉重力灰、布袋灰和COREX气化炉粉尘的化学成分、粒度分布和矿物组成等进行对比分析。采用热重分析法（TGA）对全氧条件下样品的燃烧性进行试验研究,计算特征温度及综合燃烧特性指数。同时,利用DAEM模型计算样品燃烧过程的平均活化能。结果表明,高炉布袋灰的化学成分、粒度分布与COREX气化炉粉尘接近,且其综合燃烧性能更好,重力灰的燃烧性较差。布袋灰燃烧过程的平均活化能仅为39.6 kJ/mol,明显低于COREX气化炉粉尘。 研究结果表明,高炉布袋灰具有用于气化炉喷吹的可行性,高炉重力灰用于气化炉喷吹时则可降低喷吹粉尘的燃烧率。     

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。     

基于二维数值模拟的煤粉燃烧性能的研究

运用数值模拟的方法,建立燃烧炉内煤粉燃烧过程的二维数学模型,对两种混煤粉和新钢高炉现用喷吹煤粉在燃烧炉内的燃烧特性进行了模拟,分别得到了两种混煤及新钢高炉喷吹煤粉在燃烧炉内燃烧形成的温度场和焦炭分布规律。结果表明：两种混煤的燃烧性能明显好于新钢高炉喷吹煤粉。采用热重法测得3种煤的燃烧率和与CO2的反应性,得出了与模拟结...     

高炉喷吹煤粉混加冶金油泥的燃烧性能

 将冶金油泥与煤粉混合用于高炉喷吹可实现油泥资源化利用,提高煤粉燃烧效率。通过TG-MS研究了高炉喷吹煤粉添加污泥后的燃烧特性与气体释放特征,探究油泥有机组分和无机组分对高炉喷吹煤粉燃烧过程的影响。多种检测手段系统考察了油泥的理化性质,并通过TG-MS研究了高炉喷吹煤粉添加污泥后的燃烧特性与气体释放特征。结果表明,油泥组成主要为润滑油等有机物和以Fe₂O₃为主要成分的无机物,其粒度主要集中在0.7~3 μm,孔隙发达且多为介孔。添加油泥可以降低煤粉的着火温度和最大燃烧速率对应的温度,从而改善反应性,同时提高燃烧过程的放热量,使燃料燃烧更加充分,但当油泥添加量过大时,对煤粉燃烧热量影响较低。动力学研究发现,油泥的添加会降低煤粉燃烧反应的活化能,从而使煤粉燃烧更易进行。     

高炉喷吹煤粉的灰熔融特性

 高炉喷吹煤粉的灰熔点太低会加速煤粉颗粒间的聚集及沉积,易导致风口或喷枪前结渣。同时,低灰熔点灰分熔化时会阻碍氧气进入尚未燃尽的煤粉颗粒内部,降低煤粉燃烧率。灰熔点太高,会影响高脱硫及炉渣的排放。因此,灰熔融特性是高炉喷吹煤粉不容忽视的性质。采用灰熔点测定仪和FactSage软件对济钢常用的贫瘦煤、无烟煤和烟煤的灰熔融特性进行对比研究。结果表明：两种方法得到的灰熔点结果具有一致性,煤的灰熔点与煤灰成分密切相关,煤灰的硅、铝含量高,灰熔点就偏高,钙、镁含量高,则灰熔点偏低。这为济钢高炉合理配煤提供了一项重要指标。     

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。     

鞍钢高炉喷吹除尘灰的研究与应用

阐述了鞍钢目前高炉除尘灰产生的工艺流程和利用方式,对除尘灰的化学成分、粒度组成进行了分析,并 对喷吹煤粉中添加除尘灰进行实验室研究,分析了配入不同比例除尘灰后,混合煤粉的工业分析、灰熔融性能、发 热值和燃烧性能的变化情况,开展喷吹煤粉中配入除尘灰的工业试验,寻求适合配入比例,并对高炉喷吹除尘灰后 的炉况的变化及喷吹除尘灰的优缺点进行说明,得出鞍钢在目前的生产条件下,高炉可以进行除尘灰的喷吹应用。     

高炉中喷吹废塑料的可行性研究（Ⅰ）：——废塑料与煤粉的燃烧特性对比研究

为了研究向高炉中喷吹废塑料的可行性,对几种常见废塑料与高炉喷吹用煤粉的燃烧特性进行了对比研究。结果表明：废塑料具有良好的燃烧性能;废塑料的开始燃烧温度和激烈燃烧温度都比煤粉低,燃烧时间较煤粉短,燃烧速度快,燃烧灰尽少,因此更有利于高炉喷吹。     

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。     

高炉风口回旋区煤粉燃烧的极限量及合理的喷吹位置

1 绪言 高炉喷吹煤粉是使高炉操作趋向稳定、增加生产灵活性、扩大煤种使用范围的有效技术。为增大煤粉喷吹量,必须搞清楚煤粉喷吹量和煤粉粒度的极限,确定出最合理的喷吹技术。 过去关于煤粉空间燃烧实验的报告指出。煤粉的燃烧性比重油差。因此,高炉大量喷煤或者用大颗粒煤粉都是困难的。 但是,在有焦炭存在时煤粉燃烧实验表明,风口燃烧带煤粉的燃烧性要比预想的好。在实际的高炉操作中,荷兰和法国的喷煤量达到了130kg/tFe以上。英国的粗粉喷吹,其煤粉的平均     

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。     

高炉混合喷吹用生物质燃料可磨性及燃烧性能分析

为探讨生物质燃料应用于高炉喷吹的可行性,缓解高炉能源与环境问题,将干燥后的生物质燃料(花生壳)与高炉喷吹煤粉按不同比例进行混和破碎,并分别对破碎物料进行理化性能检测和燃烧过程分析,研究不采用传统干馏制炭工艺条件下,生物质燃料用于高炉喷吹的可行性。研究表明,花生壳的适量添加有利于提高混合物料的可磨性指数,同时降低灰分和煤粉中硫含量,有利于冶炼工艺控制;并且显著降低混合物料在挥发分析出燃烧与固定碳燃烧阶段的活化能,从而促进燃料燃烧,当添加20%的花生壳时,混合物料中固定碳的燃烧温度相比无烟煤降低了约40 ℃。     

鞍钢高炉喷吹燃料的综合特性分析

为了充分掌握大喷煤条件下高炉喷吹不同燃料的可行性,对几种可用于鞍钢高炉喷吹的不同煤级煤种进行了深入研究,主要包括喷吹煤种的工业分析、元素分析,灰成分、发热量、可磨性、着火点和爆炸性、灰熔特性、燃烧性、反应性分析等。同时,结合动力学计算来表征不同煤种的化学反应特性差异。结果表明,随着煤级的升高,煤的软化温度逐渐提高,这主要和氧化钙的作用相关;提质煤和兰炭具有优异的燃烧和气化特性,并且其价格优势明显,安全爆炸性和可磨性符合高炉喷吹要求,搭配混合燃料进行高比例喷吹时有利于燃料结构优化和喷吹成本控制。     

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。     

首钢高炉喷吹煤种的灰熔融特性

为了研究首钢高炉喷吹煤粉在风口前灰渣的熔点和高温黏度特性,采用灰熔点仪和FactSage软件对首钢几种常用喷吹煤种及混煤的灰熔融特性进行了对比分析,发现两种方法得到的结果具有相同的趋势。利用FactSage热力学计算软件,分析了1 600 ℃下京唐、迁钢两地喷吹煤灰在SiO₂-CaO-Al₂O₃-MgO(w(MgO)＝2%)四元相图中的位置,并对灰组分中SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、Fe₂O₃对液相线温度和对高温下煤灰黏度的影响进行了分析。研究发现,不同灰组分改变对煤灰液相线温度和黏度的影响是不同的,灰组分对液相线温度的影响相对复杂。高温状态下,首钢高炉煤灰下灰组分中Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO质量分数增加有降低煤灰黏度的作用,而SiO₂质量分数增加会增加煤灰黏度。混煤时应考虑不同组分对煤灰液相线温度和黏度的影响,通过合理控制灰组分达到控制风口前结渣的目的。     

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。     

CaO对神东烟煤燃烧和熔融性能的影响

为了研究CaO对神东烟煤燃烧和熔融性能的影响,通过试验的方式研究了添加不同含量CaO后神东烟煤燃烧性和熔融性能的变化情况。使用FactSage热力学计算软件研究了添加不同含量的CaO对煤粉熔融性能的影响。结果表明,CaO的添加对两种神东烟煤的燃烧性有非常明显的催化作用。通过观察添加CaO后煤中的矿物变化情况可以发现,随着CaO的添加,CaO与煤灰中原有的矿物发生反应生成新的物相,从而对对煤的熔融性能产生影响。并且随着CaO的添加,煤灰的熔融特性温度显示出了先降低后增加的趋势,煤灰中CaO质量分数为30%~35%时,完全熔化温度达到最低点。     

煤粉低尘燃烧技术的特性及其应用前景

煤粉低尘燃烧技术采用端面旋流进风、流场外层浓相定向给粉和高温液态捕渣等技术手段，实现煤粉燃烧过程中的灰渣捕集，可向工业窑炉提供含尘量低的高温火焰。通过对煤粉低尘燃烧器的结构特点的分析和对燃烧器冷、热态试验研究结果的介绍，指出该项技术是一种应用前景广阔的洁净燃煤技术，值得大力推广。