首钢京唐高炉煤粉粒级优化试验研究

对首钢京唐1号高炉喷吹煤粉的粒度组成和不同粒度煤粉燃烧特性进行了研究,并在京唐1号高炉进行放宽煤粉粒径的工业试验。结果表明,在高炉生产保持稳定和顺行,原燃料条件基本不变的条件下,放宽煤粉粒径后磨煤机生产能力增加10%左右,高炉内煤粉利用率基本上没有大的变化。认为在进行烟煤和无烟煤混合喷吹的条件下,完全可以降低小于75μm煤粉的比例,不必按传统的做法将该比例控制在80%左右。     

高炉喷吹提质煤粉的工业试验

为了拓展喷吹煤资源,降低高炉冶炼的燃料成本,在唐山新宝泰2号450 m~3高炉上进行喷吹提质煤粉的工业试验,研究高炉喷吹提质煤粉的可行性。实验性能测试结果表明,与高炉喷吹煤相比,提质煤粉的固定碳含量较高,灰分含量较低,发热值较高,用于高炉喷吹具有技术上的可行性。工业试验结果表明,在保持燃料比基本不变的情况下,与基准期相比,喷吹提质煤粉后高炉煤比升高,焦比降低,吨铁燃料成本降低6.68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。     

鞍钢新5号高炉喷吹煤粉助燃剂工业实践

 为探索助燃剂对高炉喷吹煤粉的影响,进行了鞍钢新5号高炉添加锰系氧化物煤粉助燃剂的工业试验,获得了高炉喷吹煤粉中添加助燃剂下高炉运行指标。结果表明：在添加0.4%～0.6%的助燃剂情况下,平均日产量同未添加助燃剂相比增加435.60t,焦比降低10.30kg/t,喷煤比增加8.10kg/t,高炉煤气中CO2的体积分数下降069%,煤粉平均燃烧率为45.93%,提高了6.06%。     

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。     

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。     

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.     

杭钢1号高炉喷煤浓相输送工业试验

介绍了抗钢1号高炉喷煤浓相输送工业试验结果，该工艺采用流化罐单管口出料，通过补气调节输送量，并采用新型分配器分配煤粉，能满足高炉喷吹煤粉的技术要求，获得了增加煤粉喷吹能力和降低能耗的效果。     

首钢2号高炉混煤喷吹研究

分析了实验室条件下风温、不同烟煤混合比例、煤粉粒度对混煤燃烧特性的影响,得出喷吹AB混煤的煤粉粒度可控制在粒度小于0．074mm的比例不小于30％,粒度大于0．175mm的比例不大于25％;风温每提高38℃,煤粉燃烧率提高1个百分点;高炉喷吹AB混煤中烟煤(B煤)的比例宜在30％～50％。在2号高炉进行了混煤喷吹的工业试验,试验期间,风温、煤比提高,焦比降低;试验表明：首钢四制粉能够喷吹挥发分小于18％的混煤;最终提出了进一步进行工业试验的方向。     

提高大高炉高挥发分烟煤混喷比例实践

对高挥发分烟煤从工业、元素及灰成分等方面进行了分析,并对其爆炸性、燃烧性等重点工艺性质进行了研究。结合高炉喷煤系统实际,对工艺进行了优化。实践表明,通过放宽喷吹煤粉粒径和工艺优化实现大比例混喷高挥发分烟煤,使得高炉燃料成本降低,取得了良好的经济效益。     

高炉煤粉燃烧率通用模型

建立了煤粉燃烧率通用模型,模型可以根据煤粉的工业分析值计算燃烧动力学参数并预测煤粉燃烧率.通过对比前人的实验数据,验证了模型的准确性,同时研究了影响高炉煤粉燃烧率的若干因素.研究结果表明:在高炉喷煤过程中,煤粉颗粒在2 ms左右就可以达到热风速度,由于煤粉颗粒在直吹管内停留时间短并且温度较低,因此在直吹管内煤粉不会发生燃烧.煤粉进入风口回旋区后,挥发分瞬间全部析出,并且颗粒粒径越小,挥发分开始析出时间越早.降低煤粉粒径和增加氧气体积分数均有利于提高煤粉燃烧率.氧气体积分数每增加1%,燃烧率提高2%.随着喷煤量的增加,煤粉燃烧率逐渐降低.当提高煤粉喷吹量时,为了保证较高的燃烧率,实际操作过程中应提高富氧率并适当降低煤粉粒径.      

南钢2000 m^3高炉大比例喷吹高挥发分烟煤的研究与应用

本文对高挥发分烟煤从工业分析、元素分析及灰成分等方面进行了分析,并对其爆炸性、燃烧性等重点工艺性质进行了研究.结合南钢高炉喷煤系统实际,对工艺进行了优化.实践表明,通过放宽喷吹煤粉粒径和工艺优化实现大比例混喷高挥发分烟煤,使得高炉燃料成本降低,取得了良好的经济效益.     

高炉高效排锌工艺研究

针对锌在高炉中循环富集及危害的问题,提出煤粉中添加氯化钙复合喷吹技术,通过在喷吹煤粉中添加0.3%的氯化钙,获得该工艺实施前后高炉瓦斯灰中TFe (铁元素所占质量分数)、钾、钠、锌含量以及燃料比、煤气水pH值等相关参数的变化规律。从高炉喷吹煤粉添加氯化钙排锌机理分析入手,分析对比高炉煤粉添加不同比例氯化钙复合喷吹排锌效果,获得该工艺条件下的优化参数。工业试验结果表明,通过添加0.3%氯化钙后,高炉排锌率增加50%以上,瓦斯灰中TFe含量降低约1.5%,提高了铁的收得率;瓦斯灰中钾和钠含量大幅升高,增加幅度分别为80%和55%左右,即该工艺有利于钾钠排出。同时煤气水的pH值增加,酸性减弱,减少了对煤气管道的腐蚀。基于上述工业试验结果,多角度证明了喷吹氯化钙排锌工艺可行且效果显著。     

济钢4号高炉喷吹焦炉煤气工业试验

对济钢4号高炉喷吹焦炉煤气工业试验进行了总结。工业试验结果表明:如果企业焦炉煤气资源过剩,选择高炉喷吹焦炉煤气能够产生一定的经济效益,并且能够减少CO_2排放;只要确定的高炉喷吹焦炉煤气工艺路线正确、方法得当,喷吹焦炉煤气的安全问题是完全能够得到保证的;4号高炉喷气量在62.51 m~3/t时,能够降低焦比5.28 kg/t,降低煤比40.63 kg/t,吨铁成本降低10.42元/t,减少CO_2排放量75 kg/t。     

CeO2催化强化高炉喷吹煤粉燃烧机制

为了研究稀土氧化物CeO2对高炉喷吹煤粉的助燃机制,以某炼铁厂高炉喷吹煤粉为原料,利用煤粉燃烧炉进行煤粉燃烧试验并收集未燃煤粉,通过热重-差热法分析CeO2对喷吹煤粉的助燃机制,结合XRD和SEM检测分析未燃煤粉.结果表明:助燃剂CeO2对喷吹煤粉的助燃效果显著,其添加比例控制在1.5％(质量分数)左右比较适宜;CeO2在煤粉固定碳表面上形成络合盐Ce4+(CO-)4,减弱了两相反应物间的势能垒,促使挥发分的开始燃烧放热温度降低,固定碳燃烧温度区间变窄;随着CeO2的加入,Ce4+ (CO)4成倍增长,在XRD图谱中表现为未燃煤粉的微晶尺寸逐渐增大;在CeO2的作用下未燃煤粉颗粒的平均粒径与原煤未燃煤粉颗粒的平均粒径相比减小了3.48 μm,表面出现大量孔洞结构.     

低质焦炭下高炉炉尘及喷吹煤粉利用率

 为了研究低质焦炭条件下高炉喷吹煤粉的利用率,对安钢高炉两批低质焦炭及炉尘进行取样分析。测定了焦炭的常用质量评价指标及炉顶除尘灰的碳质量分数,并采用岩相测试技术分析了炉尘未消耗煤粉和焦炭的不同结构形态,定量地给出了炉尘中未消耗煤粉和焦炭颗粒的质量分数。结合安钢配煤现状,考察了3种高炉所用喷吹原煤不同粒径的燃烧率,并讨论了不同烟煤配比下挥发分质量分数对不同粒径煤粉燃烧率的影响,为低质焦炭条件下提高煤粉利用率提出合理化建议。结果表明,低质焦炭条件下,炉尘碳质量分数明显偏高并含有较多未消耗煤粉;炉尘中的未消耗煤粉分为热变煤颗粒和残炭颗粒,而未消耗焦炭则以镶嵌结构为主;控制焦炭质量波动、减少焦炭水分质量分数有利于降低炉尘碳质量分数;安钢喷煤首选无烟煤应为B煤,喷吹煤粉的挥发分适宜控制在17%左右。     

高炉喷吹焦化除尘灰生产实践

通过对焦化除尘灰的高炉喷吹工业试验证明,若焦化除尘灰比例控制在10%～14%,可保证炉况良好。同时,可成功将焦化除尘灰全部用于高炉喷吹使用。喷吹焦化除尘灰以后,使用了一定比例的烟煤替换了相同比例的无烟煤,从而使得高炉入炉煤粉成本得到明显降低,达到了降低生铁成本的目的。     

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。     

去年日本炼铁燃料比489公斤

日本五大钢铁公司1982年炼铁燃料比增加35公斤,即增加1％。为了对付石油涨价,日本自1979年末开始转向全焦操作,新日铁公司名古屋厂3号高炉在1981年最后实现全焦作业,标志着这种转变的完成。其后研制了喷吹煤粉、煤焦油糊、煤油糊的技术。新日铁大分钢铁厂1号高炉已进行喷吹煤粉,目前的喷吹量为每吨铁60公斤。喷吹焦油的重点在(?)烟厂。住友金属工业公司在1981年开发了喷吹煤粉重油混合燃料,进行了试验操作。1982年,加上喷吹煤焦油糊和喷吹煤粉,相当于每生产一吨铁喷吹一公斤煤。     

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。