喷吹煤造气炉工艺参数的研究

为了使高炉生产更加高效、节能环保,提出了高炉喷煤新工艺,将造气炉内煤气化生产富氢煤气代替高炉喷煤。采用二硅化钼高温炉对不同工艺参数(温度、时间、压力、气化剂流量)下煤的气化进行实验,用红外线气体分析仪分析产出煤气的气体成分。结果表明:随着温度的增加,煤气中CO含量升高,H_2含量逐渐降低,还原气体组分(CO+H_2)含量增加的速率逐渐变缓;煤气中的还原气体组分含量随着反应时间的增加先增加后减少;随着压力的增加,煤气中CO和H_2的含量先增加,继续加压,煤气中的CO含量逐渐平稳且有下降的趋势,H_2含量的上升逐渐变缓,煤气中的还原气体组分含量升高的速率逐渐变慢;随着气化剂流量的增加,煤气中还原气体组分含量先升高后降低,H_2和CO含量均呈现先升高后降低的趋势。当反应温度为1000℃,反应时间为5min,气化剂流量为10L/min,煤气出口压力为0. 5kPa时,造气炉最佳煤气产出成分CO和H_2分别为49. 05%和18. 75%。     

高炉氧煤喷吹技术讲座(四)

7富氧大喷吹（煤粉）7.1氧煤喷吹关系高炉采用富氧喷吹燃料（煤粉）技术可以大幅度增加产量，以大量煤代替冶金焦炭，提高煤气热值，使焦比降到200kg／t铁以下，给高炉生产带来新的曙光。长期以来高炉富氧没有得到大量发展，除供氧等原因外，主要考虑到过高的富氧率将使炉缸单位煤气量减少，炉缸温度过于集中，造成炉况上凉下热，行程困难，因此在冶炼普通生铁条件下鼓风含氧量被限制在25％以下。高炉喷吹燃料（煤粉）使护缸单位煤气量增加，同时热解使护缸温度降低，过大的喷吹量将给高炉带来严重后果：压差升高，喷吹燃料利用率降低。为了…     

高炉喷吹煤粉提高煤气热值的探讨

本文探讨利用高炉大量喷吹煤粉来提高煤气发热值和增加煤气发生量。喷煤后的煤气发热值用Rist操作线计算。计算表明,高炉大量喷煤粉具有煤的气化效率高、用氧少、不用建煤气发生炉等优点。煤气发热值由800kcal/m~3提高到1000～1100kcal/m~3,因而可节约大量焦炉煤气。并分析了大量喷吹煤粉时,高炉可以正常操作的范围。     

混合喷吹煤粉和废塑料对高炉炉腹煤气的影响

为了研究混合喷吹时煤粉和废塑料对高炉炉腹煤气的影响,通过计算,得到喷吹不同比例混合的煤粉与废塑料时高炉炉腹煤气量及煤气成分。结果表明:随着混合燃料中废塑料比例增加,炉腹煤气量增加,煤气成分也相应改变;当PE(煤粉与聚乙烯)∶PP(聚丙烯)按5∶5混合时,炉腹煤气中φ(CO+H2)所占比例为47.96%,而单一喷吹煤粉时φ(CO+H2)所占比例为44.44%。     

鞍钢2号高炉富氧大喷吹冶炼试验

本文总结分析了鞍钢2号高炉富氧大量喷吹煤粉的工业性冶炼试验,结果表明:①鼓风含氧达到28.95％,喷吹煤量170.02kg/t,炉况基本稳定顺行。鼓风含氧每增加1％,增产2～3％;焦比降低0.5％;煤粉喷吹量增加12～13kg/t;煤焦置换比达0.8以上;煤气热值升高2.6％;②生铁质量有所提高,吨铁成本降低1～3元;③基本上找出其冶炼规律及对高炉设备原燃料、出渣出铁的要求。     

全氧混合喷吹煤粉和富氢燃料高炉新工艺的可行性

 提出了全氧混合喷吹煤粉和富氢燃气高炉炼铁新工艺,并通过理论分析结合实验证明新工艺的可行性。理论计算证明,在新工艺条件下,理论燃烧温度控制在1 800~1 850 ℃时可同时满足高炉上下部热平衡;实验结果证明,在焦炭气化反应激烈开始温度前,铁矿石金属化率可达95%,焦炭在高炉内参与直接还原而气化程度很低,吨铁焦比可降到190 kg。煤气氮含量低于07%,有利于CO2回收,可实现CO2零排放。煤气热值达到8 200 kJ/m3。这种煤气不仅适合钢铁联合企业和传统燃气用户使用,也可直接用于高效的电 热 冷三联产系统,间接实现了燃煤高效洁净化利用。     

氧气高炉喷吹焦炉煤气数学模型

 为降低氧气高炉炼铁流程中循环煤气脱除CO2及煤气预热成本,提出了氧气高炉喷吹焦炉煤气炼铁流程,并建立了新流程能质平衡数学模型,应用该模型分别对传统高炉、传统高炉喷吹焦炉煤气、氧气高炉（鼓风氧体积分数为30%、40%、50%、100%）喷吹焦炉煤气炼铁流程主要技术参数进行计算并对比。结果表明,传统高炉喷吹少量焦炉煤气（30 m3/t）可降低燃料比13 kg/t,焦炉煤气置换焦炭的置换比为0.433 kg/m3,但是对其他参数影响不大。氧气高炉喷吹焦炉煤气流程随着富氧率提高,炉内还原势提高,CO和氢利用率下降,炉内存在还原剂表观过剩,非全氧鼓风条件下炉内没有发生氮气富集。新流程外供煤气总热值为3 000 MJ/t左右,与传统高炉相比变化不大,对现有钢铁联合企业煤气供需平衡影响较小。全氧高炉喷吹焦炉煤气炼铁流程相较于目前的高炉炼铁流程可节焦43%,增煤33%,总燃料比降低20%。     

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。     

《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     

鼓风与氧煤枪中氧含量变化对煤粉燃尽率的影响

为进一步提高喷煤量、降低焦比,实现企业降本增效,首钢京唐结合自身生产情况,开展高炉高富氧鼓风冶炼技术研究。采用实验测试、数值模拟等方法开展了鼓风与氧煤枪中氧含量的变化对回旋区状态及煤粉燃尽率的影响的研究。结果表明,鼓风富氧率从7%提高到11%后,相同煤比情况下2种喷吹煤煤粉燃尽率分别从77.10%提高到82.71%、78.43%提高到82.62%,但是煤粉燃尽率随着煤比的提高而降低;氧煤枪内氧气流量从3 000 m³/h增加至6 000 m³/h后,沿煤粉流股方向上的最高温度从2 762 K增加至2 802 K,煤粉的燃尽率从72.31%增加至75.12%。同时,采用上述2种富氧手段,能够实现大喷煤高富氧喷吹,达到预期降焦目的,获得良好的经济效益。     

富氧大喷煤高炉操作线研究

高炉富氧大喷煤时,必须考虑煤气中的氢元素、煤的预热及挥发分的分解热。作者对不喷煤时高炉操作线的计算和绘制方法进行修正,推导出富氧大喷煤时高炉操作线的计算公式。应用该公式可预测富氧大喷煤条件下高炉内煤气成分、煤气量、热量分布和化学反应等的变化,以便控制这些变化带来的影响,保证高炉顺行。     

梅山2号高炉大喷吹实践

梅山2号高炉开炉后通过采取提高原燃料质量,优化高炉操作,提高风温,选择合适的鼓风动能和富氧率等措施,控制煤气流合理分布,使高炉喷煤量达到150kg/t。     

青钢1号高炉高煤比冶炼特点

青钢1号高炉通过采取精料、提高富氧率、优化上下部操作等措施,实现了高煤比冶炼,最高煤比达200kg/t。高炉提高煤比的冶炼特点是炉缸活跃、炉顶煤气温度降低、煤气分布趋于合理、煤气利用率提高、综合焦比降低。计算表明,差值置换比达0.922t/t,经济效益显著。     

天钢3200m~3高炉提高煤比实践

针对天钢3 200m~3高炉的生产状况和原燃料情况,对影响喷煤比的原燃料情况、热风温度、煤粉情况、富氧、加湿鼓风、炉顶压力、混合喷吹以及炉内操作情况等限制性因素进行分析。结合天钢3 200 m~3高炉的实际情况,提出了提高煤粉燃烧率的多项措施,提高了高炉喷煤比,降低了焦比和炼铁成本。     

广钢4号高炉喷煤生产实践

本文从煤种、原材料、富氧、风温以及高炉日常操作、顺行等方面，论述了广钢四号高炉提高煤比的措施。     

高炉大喷煤量与富氧率的合理搭配

为改善高炉冶炼效果,采用两段卧式燃烧炉模拟实际高炉喷煤工艺条件,系统研究了不同条件下富氧喷煤对煤粉燃烧过程的影响.在热风富氧的条件下,单种煤和混合煤的燃烧率随富氧率的增加都有提高,而且无烟煤燃烧率的提高幅度略高于烟煤. 缩小煤粉粒度、提高热风温度都有利于煤粉燃烧率的提高,但在鼓风富氧率比较高和煤粉粒度较细小时,煤粉粒度的变化对煤粉燃烧率的影响比较小,混合煤粉的燃烧率随热风温度升高而提高的幅度也略微下降.     

石油焦流化床气化模拟研究

运用Aspen plus软件对石油焦气化过程进行模拟,建立流化床气化炉模型,采用RYield与RGibbs化学反应器模拟气化化学反应过程,发现模拟值与实验值具有良好的一致性.结果表明,采用Aspen plus建立的气化模型,能够准确模拟石油焦气化过程;石油焦—空气气化气体热值随ER增加而减少,CO流量先升高后减小在ER等于0.45时达到峰值;气化气体热值随气化炉内压强增大而增大,增大压强可以使CH_4流量增加;气化气体热值随汽氧比增大而增大,有效气体流量随汽氧比增大而增大.     

济钢350 m3高炉低风温、低富氧率生产特点

济钢炼铁厂350m^3高炉的低风温、低富氧生产,使高炉冶强降低,产量下降,同时理论燃烧温度偏低,一定程度上制约了高炉提煤节焦、降低生铁成本;在产量降低的同时,高炉生产所需动力费用仍正常发生,又进一步影响了高炉单位生铁成本。通过分析计算得出了控制适宜的富氧率（3％）,既可实现大喷煤又可进一步改善高炉生铁成本状况。     

安钢2000m^3级高炉提高煤比的措施

安钢2000 m^3级高炉采取了改进喷煤设备,改善原燃料条件、优化高炉操作、提高风温、富氧喷煤等措施,使得煤比大幅度提升、焦比显著下降。     

济钢350m3高炉高富氧生产分析

分析了济钢350m3高炉高富氧对产量、理论燃烧温度、炉况顺行状况、焦比和生产效益的影响。高富氧可提高产量,但升高焦比和高炉理论燃烧温度,一定程度上影响高炉顺行,存在富氧效益最大化的适宜富氧率。高炉生产应低富氧高喷煤,根据济钢目前的情况,富氧率以2%～3%为宜。