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。     

高炉喷煤技术的新发展

巴西 Escola de Minas-UFOP 公司开发了一种类似于高炉风口的实验装置,采用三种煤粉混合喷吹并在喷吹前对煤粉进行预热的方式,在实验装置上进行了反复试验。根据试验结果,得出了如下结论:目前在业界尚未广泛采用的在喷吹前对煤粉进行预热,以及三种煤混合喷吹的工艺对提高煤粉燃烧率,从而优化喷煤技术是可行的。     

高炉喷煤技术的新进展

巴西Escola de Minas-UFOP公司开发了一种类似于高炉风口的实验装置,采用三种煤粉混合喷吹并在喷吹前对煤粉进行预热的方式,在实验装置上进行了反复试验.根据试验结果,得出了如下结论:目前在业界尚未广泛采用的在喷吹前对煤粉进行预热,以及三种煤混合喷吹的工艺对提高煤粉燃烧率,从而优化喷煤技术是可行的.     

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。     

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。     

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     

高炉的高喷煤比

成功的提高喷吹率依赖于煤气分布的控制和喷吹煤粉的足够的燃烧率，实验室用一个空的炉子和一个装有焦炭床的炉子研究煤粉在回旋区的燃烧，试验表明在艾莫伊登厂使用的高挥发分煤有较高的燃烧率。在高炉的高喷煤比试验期间，从风口水平的焦炭结构和炉尘取样调查表明在喷吹率为１９０－２１０ｋｇ／ｔ铁时喷吹的煤粉可得到有效的利用。从炉顶逸出的喷煤碳含量小于１％，而且不会受煤粉喷吹率的影响。     

喷吹预热煤粉对高炉能量影响的计算分析

利用计算机模拟高炉喷吹预热煤粉对能量等相关指标的影响,分析了煤粉预热后高炉热量、理论燃烧温度、热补偿、焦比等指标的变化情况。结果显示:利用热风炉废烟气预热煤粉后,可以降低焦比,提高理论燃烧温度,有效替代热风、富氧所提供的部分热量,起到节能增效的作用。     

提高预热煤粉燃烧率的机制

 以邯郸钢铁公司2种高炉喷吹用煤粉作为原料,用马弗炉进行预热,测定不同温度预热后的失重率和燃烧率,并采用扫描电镜（SEM）观察预热后煤粉表面结构的变化。试验结果表明,烟煤150℃预热时的失重率为512%,且随着预热温度升高,煤粉的失重率增加,预热温度300℃时失重率可达到17.24%。无烟煤预热后失重率变化不大,预热温度为300℃时失重率仅为5.66%。预热后煤粉燃烧率明显升高。300℃预热条件下的烟煤燃烧率为89.74%,相对于原煤提高了15.67%,无烟煤燃烧率为85.19%,相对于原煤提高了24.80%。预热后煤粉表面结构发生了明显变化,层状和孔隙结构增加,从而提高了煤粉的燃烧率,为提高预热煤粉的燃烧率提供了理论基础。     

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.     

高炉煤枪结构及形式研究

 在实验室研究了高炉用单煤枪、同轴氧煤枪和双煤枪喷吹对煤粉燃烧率的影响,结果表明：双煤枪喷吹时煤粉的燃烧率明显高于单煤枪和同轴氧煤枪,并在此基础上进一步研究了双煤枪的水平夹角、圆周夹角及相对位置等参数对煤粉燃烧率的影响。随着双煤枪水平夹角的增加,煤粉燃烧率趋于提高,当达到某一值后再进一步增加,煤粉燃烧率提高的幅度会有所降低;双煤枪圆周夹角变化对煤粉燃烧率影响不大;A枪固定在基准位置,将B枪由基准位置向远离炉膛的方向适当移动,有利于煤粉燃烧率的提高。     

高炉喷吹煤粉的适宜粒度研究

利用自制的燃烧实验装置,研究了鞍钢高炉喷吹煤粉粒度对燃烧性能的影响。结果表明,煤粉的粒度对燃烧性具有较大的影响,粒度〈0．071mm的煤粉燃尽时间最短,但与0．071—0．100mm和0．100～0．200mm粒度级别之间的差别并不是很大;粒度〉0．200舢时,燃尽时间明显延长,0．200mm是明显的分界点。煤粉中粒度〈0．071mm的比例与燃尽时间并不完全符合线性关系,40％以下变化比较明显,60％～100％之间变化并不大。     

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。     

MgO���紵ú���Ƚ��ʵ�Ӱ��

The high- temperature pyrolysis of pulverized coal injection in blast furnace was simulated by arc plasma pyrolysis equipment. The pyrolysis solid- phase residue was analyzed by XRD and IR. The effect of MgO on coal pyrolysis rate and its combustion mechanism were investigated. The results show that the addition of MgO in the mixed coal can improve the thermal decomposition of coal. When the addition of MgO content is 8. 01mass%, the pyrolysis rate of pulverized coal reaches 62. 17% which increases by nearly 15% compared with the raw coal pyrolysis rate of 47. 51%. So the addition of MgO has obvious catalytic effect on the thermal decomposition of mixed pulverized coal. With the addition of MgO, the stacking height of aroma flakes and the condensation degree of aromatic carbocycles are improved. MgO can promote the decarburization reaction of pulverized coal to break the network of aromatic hydrocarbons??resulting in small molecular oxygen- containing groups to promote decomposition and combustion.     

Pulverized Coal Combustion of Nitrogen Free Blast Furnace

 The efficiency of coal combustion is an important factor for the blast furnace process. The influence of low xO/xC on coal combustion performance under nitrogen free blast furnace condition was researched through the self-developed pulverized coal burning device. The results show that the coal combustion rate reduces with xO/xC decreasing, and the combustion rate of bituminous coal is higher than that of anthracite. The coal combustion rate ascends with the rise of volatile matter, but when volatile matter of pulverized coal is more than 18%, the combustion rates will not increase correspondingly. Small amount of CaCO3 and CO2 additions can promote coal combustion, and the effect of CaCO3 is more apparent, which can increase the pulverized coal combustion rate by 15%-18% or so.     

离子液体对不粘煤煤粉自燃特性的影响

为了研究煤粉储运过程中堆积煤粉在漏风环境下氧化升温导致其氧化自燃特征,揭示[BMIM][BF₄]离子液体抑制煤粉氧化阻燃反应机制。本文选用高效阻化剂[BMIM][BF₄]离子液体对红柳煤矿(HL)不粘煤煤粉进行阻化处理,通过煤粉恒温氧化实验测定5%、10%、15%质量分数的[BMIM][BF₄]处理煤粉的自燃临界参数,即煤粉临界自燃温度T_m和着火延迟时间t_i,分析[BMIM][BF₄]对煤粉加热、自热反应的影响;测试同一高温环境下(各煤粉均被点燃)[BMIM][BF₄]对煤粉的宏观阻化特性;通过FT-IR实验表征[BMIM][BF₄]对煤粉的微观阻化特征,验证煤粉自燃临界参数变化规律。结果表明:[BMIM][BF₄]能够抑制煤粉自热反应并提高煤粉T_m和t_i值,降低煤粉自燃危险性,且其质量分数越大,煤粉自燃临界参数越大,其中15%质量分数的[BMIM][BF₄]处理煤粉的T_m为156 ℃,较原煤粉冗余度提高+26 ℃,t_i为80 min,较原煤粉着火延迟32 min。在同一环境温度T_a下(T_a>T_m),[BMIM][BF₄]处理煤粉的中心点温度、耗氧速率、CO产生量均小于原煤粉,且[BMIM][BF₄]的阻化效果随质量分数的增大而增大。[BMIM][BF₄]的阻化作用体现在强电负性氟原子与煤中羟基氢原子形成较强的氢键,溶解破坏煤中羟基基团,阻断煤氧链式反应。