高炉风口回旋区煤粉燃烧量界限及喷吹位置的最佳选择

1.绪言 往高炉内喷吹煤粉,可实现高炉生产作业稳定、增加生产弹性、扩大用煤范围。为达到大量喷煤的目的,必须弄清喷煤量和粒径界限等问题,从而确立最佳喷吹技术。 过去,曾做过各种有关煤粉空间燃烧实验,发现煤粉的燃烧性能低于重油,而且,往高炉内大量喷吹煤粉或喷吹粗粒煤粉均颇为困难。 但是,根据在有焦炭情况下所进行的喷煤实验发现,在高炉风口燃烧带,煤粉的燃烧性良好。荷兰、法国等国家喷煤粉量已达到了130kg/t,英国曾报道过喷吹平均粒径在0.3mm以上的粗粒煤粉的消息。     

热重法高炉喷吹煤粉燃烧性的研究

采用热重法对高炉喷吹煤粉的燃烧性进行了研究,通过对单煤、混煤燃烧时的热力学分析,发现混煤的燃烧率大于组成该混煤的纯煤燃烧率的加权平均值。结果表明,混煤喷吹有利于提高煤粉的燃烧率,扩大高炉喷吹量和降低喷煤成本。     

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。     

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。     

煤粉预热喷吹技术在高炉喷吹工艺中的应用

煤粉预热喷吹有利于减轻喷煤对热风的冷却效应、加速煤粉的燃烧过程而提高煤粉利用率。通过对潞安煤制成的喷吹煤粉样在不同预热温度下燃烧率测定,研究煤粉预热对其燃烧性影响规律。预热可以提高煤粉的燃烧率,并且随着预热温度的提高燃烧率不断升高。钢厂采用热风炉废烟气的余热,对高炉喷吹煤粉进行预热到150～200 ℃后喷吹,吨铁可以提高喷煤量10 kg,明显降低焦比和燃料比,有显著的经济效益和社会效益。     

我国高炉喷煤技术的发展

论述了我国高炉喷吹煤粉技术的发展过程,分析了提高高炉喷煤比的措施,通过提高焦炭质量、改善鼓风质量、采用氧煤喷吹、混合喷吹等技术和工艺措施可有效提高喷煤比。同时指出,研究回旋区条件下煤粉的燃烧过程,开发高效喷煤助燃剂,最大限度地提高煤粉在风口区域的燃烧率和喷煤置换比,是当前喷煤技术攻关的课题。     

高炉富氧喷煤中煤粉燃烧的研究

高炉富氧喷煤是增产节焦的有效途径,实现超量喷吹煤粉,关键是煤粉的燃烧问题。本文针对富氧喷煤并用循环炉顶煤气来控制理论燃烧温度的炼铁工艺,建立了适用于高炉直吹管风口区的煤粉燃烧气化数学模型,经实验室模拟燃烧实验证明,该模型基本上是合理的。用数学模型对不同操作条件下的煤粉燃烧过程作了模拟计算,并以实验考察了喷吹方式对燃烧过程的影响。结果表明:用循环炉顶煤气来控制理论燃烧温度,能满足高炉冶炼的要求;增加喷煤量,将使煤粉燃烧率下降,进入回旋区内未燃尽煤粉量急剧增多,要实现超量喷吹煤粉,应选用燃烧性能好的烟煤作为喷吹用煤,适当降低煤粉的粒度,选择适宜的喷吹角度。     

不同高炉煤粉的基础性能分析

煤粉是高炉冶炼的重要燃料,煤粉的基础性能对高炉的稳定顺行有很大影响。采用灰熔点测定仪测定了3座高炉喷吹煤粉的灰熔融特性,利用热重分析法(TGA)分析了这3种煤粉的燃烧性,并通过新型高炉喷煤模拟燃烧试验装置,模拟了3种煤粉在氧气高炉条件下的燃烧规律。同时,利用DAEM模型计算煤粉燃烧过程的活化能。结果表明,3种煤粉的灰熔融特性温度都不满足喷吹要求;A煤粉的燃烧性和燃烧率最差;A煤粉燃烧的表观活化能为59.16 kJ/mol,同时燃烧过程存在补偿效应。     

煤岩显微组份对高炉喷煤燃烧特性的影响

从分析煤粉的燃烧过程和未燃尽煤粉的来源出发，采用煤岩学方法研究了煤粉的燃烧特性。实验研究表明，煤粉的燃烧性与煤岩显微组份的燃烧特性密切相关。稳定组、镜质组燃烧形成的残炭燃尽性好，而惰质组形成的残炭很难燃尽。变质程度参数Ｒｍａｘ和岩相组成参数Ｉｖ是评价和选择高炉喷吹用煤的标准。喷吹低变质度、高活性组份含量的煤可以获得较高的燃烧率和较大的喷煤量。     

《现代高炉煤粉喷吹》即将出版发行

由王国雄等人编著的《现代高炉煤粉喷吹》一书即将于1998年初由冶金工业出版社出版发行。 《现代高炉煤粉喷吹》一书较为系统地介绍了现代高炉喷煤技术,主要内容包括煤粉的制备与储存、煤的输送与分配、煤的自燃与着火、煤粉的爆炸行为及防护、煤粉气化燃烧机理与过程、煤粉的富氧综合喷吹、煤粉的强化喷吹、喷煤操作与高炉炉况调节、高炉喷煤的监测与控制等,可作为从事炼铁工作的工     

首钢高炉的喷煤粉技术

本文是首钢高炉喷煤粉技术发展十七年来的简要总结.介绍了首钢在高炉喷煤粉方面所取得的成就;首钢喷煤系统的概况、工艺流程及其特点;煤粉喷入高炉的行为和影响;并对喷煤量和置换比问题进行了探讨;对于喷吹烟煤和无烟煤在操作技术上的差异,进行了较详细的说明.最后,通过用首钢高炉的焦比与先进的日本高炉焦比的对照分析,说明高炉喷吹煤粉技术的优越性,并展望了此项技术的发展前景.     

武钢高炉经济性喷煤研究

为了使武钢高炉达到经济性喷煤的目标,通过煤资源调查,掌握了适合武钢喷吹用煤的煤源情况;通过对高炉大煤比条件下的风口理论燃烧温度进行计算,分析了影响高炉喷煤的主要因素;通过对武钢高炉炉尘中的残碳量及其来源进行分析,发现目前操作条件下炉尘中源自煤粉的碳量占总碳量的10%左右,此结果已用于研究未燃煤粉在炉内的利用状况及评估高炉喷吹煤粉的燃烧情况;通过对高炉操作指标进行统计分析,发现煤比在160~170 kg/t时,高炉燃料比较低。实践结果表明,上述经济性喷煤技术在5号高炉应用后,在煤比仅略增加0.8 kg/t的情况下,焦比降低了9.7 kg/t。     

对提高喷煤量的几个工艺技术问题的认识

当前影响高炉喷煤量提高的因素是多方面的。提高风温、富氧，维持合理的理论燃烧温度，选择合适的煤粉粒径，采用混合喷吹以及解决好均匀喷吹等工艺技术问题是提高喷煤置换比和扩大喷煤量的重要手段。     

混煤及富氧措施提高喷煤量的试验研究

高炉喷煤是降低高炉炼铁生产成本的重要措施之一,根据某高炉现场原料在实验室条件下的煤粉燃烧性试验,以现场煤种、粉气比的煤粉燃烧率为基准,考察了烟煤配比、富氧对煤粉燃烧率的影响,试验结果表明：4种无烟煤中,S2煤是最佳混合喷吹的无烟煤;增加烟煤配比和采用富氧措施,可使煤粉的燃烧率提高 。当S1和S2混合煤中烟煤S1配比为67%,富氧3%时,喷煤比可比基准提高37 kg/t(HM)。     

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。     

高炉下部气固湍流和煤粉燃烧的数值模拟与优化研究

高炉喷吹煤粉时,由于煤粉的不完全燃烧,在回旋区处会产生未燃煤粉,影响高炉的透气性。建立了气固两相湍流和煤粉燃烧的三维数学模型,并且验证了该模型的可靠性。用所建模型对由直吹管、风口、回旋区和焦炭床构成的高炉下部区域进行了喷吹煤粉流动与燃烧现象的模拟研究。模拟结果揭示了高炉炉内气固流动和煤粉燃烧的基本性质和特点;通过正交试验方法研究不同操作因素对评价指标煤粉燃尽率的影响,得到4个操作因素对燃尽率的影响程度依次分别为喷煤量、富氧率、鼓风量和鼓风温度。而工况(喷煤量1 25kg/t,鼓风量1 950m3/min,鼓风温度1 523K,富氧率5.0%)为最佳优化工况,可实现提高喷煤量和煤粉燃尽率的效果。     

安钢3#高炉大喷煤量探索

安钢3^#高炉采用全烟煤喷吹。提高煤粉燃烧率、维持适宜的理论燃烧温度、保证煤气流的合理分布是提高喷煤比的关键。本文介绍安钢就如何提高3^#高炉喷煤量及大喷煤量下的高炉操作进行探索并取得了良好技术指标（煤比提高24kg／t，焦比降低了43kg／t）的生产实践。     

高炉风口区煤粉燃烧率的研究

一、前言根据我国能源结构特点,国内高炉普遍采用了喷吹煤粉技术。当前进一步发展该技术的主要关键,是在增加喷煤量的同时提高喷吹煤粉的利用效率。高炉喷煤量受到限制的主要原因之一,就是当未被气化的煤粉达到一定数量后将会恶化炉渣和炉料性质,从而导致高炉炉况不顺,煤粉置换比下降。因此研究改善煤粉在     

柳钢高炉喷煤系统相关技术的改进

针对柳钢高炉制粉系统、喷吹系统工艺技术及生产实践中出现的问题,采取了一系列的改进措施。喷煤系统通过对柳钢高炉优化配煤,稳定进口贫瘦煤比例在50%,提高喷煤质量;喷煤系统的改造和自动控制高炉喷煤量,提高喷煤稳定性;喷吹煤粉预热技术,提高其燃烧率;同时减少流化装置的板结现象,提高喷吹的均匀性,减少喷吹压力波动;淘汰氮气和压缩空气的混合喷吹,实行全氮气喷吹等技术。     

高炉喷煤支管流量调节装置的研制

70年代末期,许多国家开始研究以节焦为目的、向高炉炉缸喷吹煤粉的技术,尽管喷吹固体燃料的难度较大,但因其明显的经济效果,得以迅速发展。 高炉喷煤粉技术的工艺并不复杂,从煤粉制备、贮存到喷入高炉都已十分成熟,但因高炉具有多个风口,大中型高炉风口的数量在十个到三十多个不等,为了尽可能提高喷煤量,特别是吨铁喷煤量已达70kg以上的高炉,要想进一步提高,必须使各风口的喷煤量均匀化,才能使煤粉充分燃烧,但由于工艺布置的限制,从喷煤罐到各风口的管道长度和走向都不相同,造成管道阻损的差别,使得喷煤量的