几种氯化物对高炉喷吹用煤粉燃烧性能的影响

为了提高高炉喷吹煤粉的燃烧率,分析了Ca Cl2,Mg Cl2,Na Cl和Fe Cl3添加剂对高炉喷吹用煤粉燃烧性能的影响,得到各物质添加量对煤粉燃烧率的影响规律。结果表明,适量的Ca Cl2,Mg Cl2,Na Cl和Fe Cl3均能改善高炉喷吹用煤的燃烧性能。当Ca Cl2和Mg Cl2添加量小于1%、Fe Cl3添加量小于2%时,煤粉燃烧率分别随Ca Cl2,Mg Cl2和Fe Cl3添加量的增加而提高;继续增加各物质的添加量,煤粉燃烧率均下降;煤粉燃烧率随Na Cl添加量的增加而提高。与原煤燃烧后产生的未燃煤粉相比,加入氯化物添加剂后高炉喷吹用煤的未燃煤粉颗粒均变得不规则,且粒度明显减小。综合考虑,高炉喷吹用煤粉中Ca Cl2和Mg Cl2适宜的添加比例均为1%,Fe Cl3适宜的比例为2%,Na Cl的添加比例应小于1%。为改善高炉喷吹用煤粉的燃烧性能,4种氯化物添加剂优的先选用顺序为Fe Cl3,Ca Cl2,Mg Cl2和Na Cl。     

高炉喷吹用煤燃烧过程中氯的析出特性

高炉喷吹用煤在低温燃烧和风口条件下高温快速燃烧过程中氯元素的析出特性差别很大。为对比其差别,对煤燃烧过程中氯的析出机理进行了热力学分析,并试验研究了高炉喷吹用煤低温燃烧过程中氯的析出特性,分析了温度、时间和空气流量对其影响规律。结果表明,低温燃烧条件下,高炉喷吹用煤氯的析出率受温度影响显著。在300～600 ℃内随温度上升,氯的析出率迅速增加,600 ℃时,氯析出率高达90%。继续升温至800 ℃以上时,氯析出率有所减缓;随燃烧时间的延长,煤中氯析出率增大;在500~700 ℃固定温度下,煤粉燃烧过程中氯的析出属于零级反应,其析出的表观活化能Ea为6 691.1 kJ/mol、频率因子k0=3.562;氯的析出率随空气流量的增加缓慢增加。高炉喷吹用煤粉在风口高温快速燃烧时氯的析出率仅在50%左右,远低于其在低温燃烧时氯的析出率。煤粉在高炉中燃烧时部分氯元素滞留在未燃煤粉中,故高炉生产建立煤粉中氯元素检测制度,并使用低氯煤进行喷吹。     

基于主成分分析的高炉喷吹煤粉性能评价

针对高炉喷吹煤性能评价指标存在的不足,提出了一种新的基于主成分分析的高炉喷吹煤综合特性指标提取方法。该方法综合考虑了高炉喷吹煤发热值、着火点、燃烧性、反应性、流动性和可磨性等性能指标,采用主成分分析方法,提取了高炉喷吹煤的综合特性指标：综合燃烧特性指标P1,综合反应特性指标P2,综合流动特性指标P3和综合可磨特性指标P4。新的综合特性指标不仅减少评价指标的数量,且综合特性指标之间相互独立,避免指标之间的重叠。在4个新综合特性指标的基础上,进一步引入煤粉喷吹性能评价指标P,并结合基础性能评价指标F,最终得到煤粉性能的总体评定。     

细煤粉燃烧特性的热分析研究

 采用热天平研究了细化鹤岗煤样的燃烧特性,分析了粒度、升温速率和氧气浓度对细化煤粉燃烧特性的影响。结果表明：在氧气充足,较慢的升温速率,粒度低于60μm的条件下,小粒度煤粉的燃尽性能优于大粒度煤粉,并且粒度的增加可使细煤粉的综合燃烧特性变差;升温速率的提高可使细煤粉的最大失重速率增大,最大失重速率对应的温度升高,有利于改善细煤粉的燃尽性能和综合燃烧特性;氧气浓度低于20％时,氧气浓度的增大可以改善细煤粉的燃尽特性和综合燃烧特性。     

未燃煤粉对高炉炉渣流动性的影响

为了研究未燃煤粉对高炉炉渣流动性的影响,通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜和能谱分析仪等分析手段研究了未燃煤粉在炉渣中的存在状态,以及对炉渣性能的影响。结果表明,未然煤粉颗粒呈均匀状分布于炉渣中,添加未燃煤粉前后炉渣粘度与温度的关系均满足阿伦尼乌斯方程,并且粘度值随着温度的降低均呈现出增大的趋势。随着未燃煤粉固体颗粒质量分数的增加,炉渣粘度呈线性增大的趋势,并且炉渣中未燃煤粉含量越多,转速对非均相熔体粘度的影响越明显。     

添加剂对高炉喷吹煤燃烧性能的影响

为提高喷吹煤粉的燃烧率,利用差热分析天平,采用TG曲线计算燃烧率,考察了以主成分为石灰石、生石灰和熟白云石的3种不同添加剂对山西长治钢铁公司高炉喷吹煤粉燃烧性能的影响,并对具有较好促燃作用的添加剂进行饱和用量研究.试验结果表明,不同添加剂对不同喷吹煤具有不同的促燃效果;以生石灰为主要成分的添加剂促燃效果最好,其对混合煤粉的促燃饱和浓度为4%.     

不同干馏温度下高炉喷吹煤粉的反应性比较

采用热重法对几家钢厂煤粉在不同干馏温度下二氧化碳(CO2)气化反应性进行研究。实验结果表明:喷吹煤粉的碳转化率在相同反应温度下随干馏温度的升高而减小,最大气化反应速率随干馏温度的升高逐渐增大。动力学计算表明各钢厂喷吹煤粉的气化反应级数为2/3,活化能以及指前因子随干馏温度的升高而增大。     

高炉喷吹用煤粉可行性指标的研究与应用

针对目前高炉喷吹煤性能评价指标存在的不足,对评价高炉喷吹用煤粉的各项可行性指标,如煤种的工业及元素分析、燃烧性、着火点、爆炸性、发热值、反应性、可磨性等进行了系统研究和分析。并以河北某M钢铁厂目前所用高炉喷吹煤粉为例,对其所用8种喷吹煤粉的可行性指标进行了试验研究与理论分析,最终得到该钢铁厂煤粉性能的总体评定,推荐高炉喷吹用煤种为3~#、5~#和6~#。     

多通道逆喷旋流燃烧器不同负荷下煤粉燃烧特性研究

旋流燃烧器煤粉燃烧特性与其结构参数及运行工况密切相关,是工业煤粉锅炉的研究重点。为了研究煤粉在多通道逆喷旋流燃烧器不同负荷下的燃烧特性,以热态试验台架为基础,采用高温热电偶、烟气分析仪和高速摄像机3种手段对预燃室内的温度分布、组分浓度分布及预燃室外的火焰形态进行测量,分析不同负荷下煤粉在预燃室内、外的燃烧过程。试验结果表明：多通道逆喷旋流燃烧器在不同负荷下均可实现煤粉稳定燃烧,负荷最低可至35%;煤粉呈现“风包火、火包粉”的径向分级燃烧状态,其中低温空气层保证预燃室结构长期稳定运行,高温无氧强还原性气氛保证煤粉快速着火稳定燃烧同时抑制燃烧初期NO_x生成;低负荷运行时,煤粉燃烧过程集中在预燃室内且燃烧强度较高,温度较高其峰值均值为1 204℃,无氧区域较大时强还原性气氛中CO浓度较高,预燃室外无形态稳定火焰;中、高负荷运行时,预燃室内煤粉燃烧强度略低,温度较低时其峰值均值分别为1 087℃、1 090℃,无氧区域较小时强还原性气氛中CO浓度较低,燃烧过程延伸至预燃室外,形成稳定的旋流火焰,其直径和发散角度分别维持在750 mm和25°左右,而火焰长度则由2 627 ...     

多级模糊模式识别模型在评价高炉喷吹混煤中的应用

根据相关文献,结合大量的实践经验,建立了高炉喷吹混煤评价模型。从影响煤的喷吹性能的诸多因素中筛选出适合定量分析的性能指标,建立喷吹性能评价指标标准体系,定义各指标相对隶属度的计算方法,采用层次分析法计算指标权重,运用多级模糊模式识别模型得到评价结果。运用该模型对某钢铁厂8种喷吹混煤评价,评价结果与生产实际基本相符。     

高炉喷吹用大淑村矿无烟煤粒度的优化研究

煤粉粒度对高炉喷吹的经济性影响很大,煤粉粒度小,燃烧率高,但磨煤能耗大.以大淑村矿无烟煤为研究对象,系统地研究了煤粉粒度与喷吹性能的关系.结果表明,样品粒度越细,煤粉的均匀度越好,越有利于煤粉的燃烧.但当粒度降低到一定程度后,煤粉的燃烧率增加幅度不明显,煤粉的流动性能出现先增后降的现象.综合考虑燃烧率与磨煤成本的因素,该煤的细度可控制在小于74μm的含量大于60%.     

高炉喷吹高反应性煤对焦炭高温性能的影响

在研究未燃煤粉、焦炭反应性的基础上，通过未燃煤粉、焦炭与CO2的共同反应试验，进一步研究了高炉喷吹高反应性煤对焦炭高温性能的影响．研究表明：未燃煤粉的反应性远大于焦炭的反应性，高炉喷吹高反应性煤并没有改变焦炭与CO2的反应能力，但可减少焦炭与CO2反应的机会，从而可减少焦炭的熔损反应，提高焦炭的反应后强度．     

煤粉颗粒粒度对煤质分析特性与燃烧特性的影响

采用Ｍａｌｖｅｒｎ 公司的马尔文粒度仪测量煤粉颗粒的平均粒度和粒度分布、及Ｌｅｃｏ 公司的ＭＡＣ－ ５００ 型工业分析仪测量煤粉的工业分析成分, 对合山劣质烟煤、晋城贫煤的各４ 种不同粒径的细化和超细化煤样进行了试验研究, 应用库仑滴定法测定了煤粉颗粒粒度对煤质全硫元素分析的影响． 结果表明, 煤粉颗粒粒度对煤质分析特性有很大的影响, 并进一步影响煤粉的热解、着火、燃烧等特性． 煤粉颗粒粒度是进行煤质分析与燃烧系统设计的重要物理参数．     

MnO2对粉煤燃烧特性的影响

以义马粉煤为研究对象,采用热分析技术研究了MnO2对粉煤燃烧特性的影响.研究结果表明,添加MnO2对粉煤的燃烧特性有显著的影响,影响程度与MnO2的用量有关.在实验条件下,MnO2的加入量对燃点没有明显的影响,但对燃烧完全程度及达到最大燃烧速率时的温度具有明显的改进效果.     

非定温热分析法在煤粉燃烧动力学研究中的应用

利用热重分析仪对煤粉进行了热失重实验研究,并获得了相应的热重特性曲线。采用单个扫描速率的Coats-Redfern法、多重扫描速率的FWO法和Starink法3种典型的热分析方法求取了各样品的动力学参数。采用热重分析仪对煤粉颗粒燃烧特性实验分析表明,样品燃烧活化能随升温速率的增大而下降,并且同一升温速率下样品的活化能随反应进行而不断减小,在反应将结束时略有增加;应采用单重升温速率法和多重升温速率法相结合来分析煤粉的燃烧机理。